工业4.0迈进之路

阅读:1341 时间:2017-07-22 00:18:09 A+ A-
 2016-04-08 朱践知 科理资讯
工业4.0的源起和定义

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德国对工业4.0的源起的解释(资料来自弗劳恩霍夫协会IPK研究所)


        1.  工业4.0的源起–如图中所示,在过去160多年的历史,工业从160年前的手工作坊生产多品种、小批量的产品,到福特的流水线生产,再到上个世纪中期的大规模生产,工业化水平越来越高,产品越来越标准化;再到世纪更替时由全球化、区域化和个性化带来的对产品多样性、个性化和定制化的需求,使得生产复杂度迅速上升,带来了巨大的挑战。工业4.0应运而生,就是为了找到能够解决生产复杂性问题的方法和技术,同时,使生产者和市场的联系更加紧密。

 

       2. 工业4.0的定义–工业4.0又称为第四次工业革命,在技术上以信息物理系统(CPS)为标志,通过结合互联网的应用,将人、物、服务和流程连接起来,应用在制造业。


工业4.0的核心技术


1. 初始的核心技术
-物联网与务联网
-追溯与跟踪
-智能移动设备
-嵌入式系统

  

2. 新的支持技术

-   社交媒体

-   云计算

-   大数据

-   无线与近距离控制技术

 

3. 具体做法

-   横向整合:在价值流网络内

-   纵向整合:从IT的商务应用到机器功能

-   数字全面工程

-   分散的智能与功能的组织

-   社交-技术系统工程


解决方案模块
微信图片_20171204164356.jpg智能制造解决方案模块(资料来自弗劳恩霍夫协会IPK研究所)


        1. 智能制造在企业内部三个层面都有相关的应用。这三个层面的最上层是企业的决策和商务层,中间是工厂层面,包括从供应端到客户端的整个流程;最下层是物的层面,即工程中直接用来执行运营流程的设备、工具、软硬件控制手段等。


        2. 举例说明这些应用,如在企业战略和商务层面,商务云可以用来收集外部数据,提供一个面向客户的服务平台,并将客户信息传送到工厂层面的工厂云,由工厂云将外部信息转化为内部数据,并管理工厂的生产计划和控制的逻辑设置,具体生产可以通过自组织生产的方式实现,而在物的层面参与智能生产可以包括智能机器、工具、以及工厂主管使用的移动助手,这样,从上到下就有了一个系统的解决方案。不同的企业可以根据自身具体情况选择不同的模块应用。


智能生产示例-自组织生产
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自组织生产(资料来自弗劳恩霍夫协会IPK研究所)


        1. 如图中所示,当设备、产品、生产人员使用的智能移动设备都通过嵌入式系统连成网络后,生产的计划可以通过这个网络自动生成及调整。每个待加工的产品在进入这个网络时,可以通过自身携带的嵌入式系统向网络发出生产请求,而网络中的设备在接受请求后可以根据自身的匹配度回应产品的请求,并由产品自己决定采用哪台设备进行加工,整个决策过程都可以自动完成,无需人的参与。


        2. 嵌入式设备具备计算、数据采集和存储、通讯、自备电源的能力,可以装在产品、设备、人员携带的工具上,将生产涉及的物连接起来,形成可以自己做决策、计划的网络。


向工业4.0迈进之路

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迈向工业4.0的路径(资料来自弗劳恩霍夫协会IPK研究所)


      向工业4.0的迈进,不同的企业都有不同的路径,主要根据市场的需求的变化以及竞争的状况确定未来的方向。如果竞争激烈,且市场对产品的需求更趋向于多品种小批量,则实施工业4.0就是必要的。一般的做法是先做一个中长期规划,比如五年的规划,然后做好第一步(第一个项目),在第一个项目实施成功后,再确定下一步怎么走,逐步走向在规划中设定的目标。

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