德國提出的工業(yè)4.0 (Industrie4.0)戰(zhàn)略,旨在通過利用互聯(lián)網、云計算、大數據等技術,對傳統(tǒng)的工業(yè)生產模式進行改造,將物理世界與虛擬世界相結合,以實現工業(yè)經濟數字化、網絡化和智能化。 工業(yè)4.0是一場旨在利用信息通信技術(ICT)改造生產流程的革命性運動,這場運動將徹底改變工廠和企業(yè)的運營方式。在這場運動中,智能生產成為了關鍵目標。智能生產是通過互聯(lián)產品、智能工廠、智能供應鏈和智能物流等方式實現的。因此,“工業(yè)4.0”又被稱為“智能制造”。 工業(yè)4.0的核心在于以互聯(lián)產品為基礎的智能化生產,其目標是使消費者能夠參與到制造過程中來,并以與消費者互動的方式來制造產品。具體來說,就是通過移動設備(如智能手機、平板電腦、筆記本電腦等)和傳感器收集數據并與產品和生產過程進行互聯(lián),從而實現產品從設計、生產到使用和維護的全生命周期管理。工業(yè)4.0技術將帶來更快、更準確、更靈活的生產模式,為企業(yè)帶來更高效率。 目前,全球已有數百家企業(yè)采用了工業(yè)4.0技術。德國政府將其視為一個長期的戰(zhàn)略,并將其定位為“歐洲制造2025”計劃的一個重要組成部分。全球有近1000家企業(yè)參與了工業(yè)4.0標準制定計劃。1.智能工廠
智能工廠是指通過在工廠中部署傳感器,能夠有效地收集產品信息、設備狀態(tài)、生產過程等數據,并將數據進行處理,然后將處理后的結果傳輸給其他工廠,最終形成一個能夠預測和分析產品的生產過程以及各種資源(包括人、物料、工具等)的生產和供應信息的完整系統(tǒng)。通過這種方式,智能工廠能夠更加高效地對市場變化做出響應,從而提高企業(yè)的市場競爭力。智能工廠通過多種傳感器(包括:機器視覺、運動傳感器、溫度傳感器等)和無線網絡技術,對產品生產過程進行實時監(jiān)控。同時,智能工廠還能夠對生產過程中的各種資源(包括人、物料、工具等)進行實時監(jiān)控,并將監(jiān)測結果傳輸給其他工廠。此外,智能工廠還能夠對生產過程中產生的各種數據進行分析和預測,并將這些數據傳輸到其他工廠或系統(tǒng)中進行處理,從而實現工廠生產效率的提升。
2.智能生產
智能生產的主要內容是:智能工廠和智能生產系統(tǒng)。通過智能工廠,企業(yè)可以將數據進行全面采集,并與制造系統(tǒng)進行連接,從而實現數據分析、自動控制和優(yōu)化;通過智能生產系統(tǒng),企業(yè)可以將其生產系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進行連接,從而實現智能管理。這兩個部分都可以在各種生產環(huán)境中實現。智能工廠主要由兩部分組成:一是制造環(huán)境的智能化,二是運營環(huán)境的智能化。其中,制造環(huán)境的智能化是指通過先進的傳感器、計算機和網絡技術對生產環(huán)境進行實時監(jiān)測,并將監(jiān)測結果反饋到制造系統(tǒng)中,從而提高制造過程的可控性和靈活性。運營環(huán)境的智能化則指企業(yè)利用人工智能和大數據分析技術實現對生產過程的優(yōu)化控制。
3.智能物流
智能物流是指利用互聯(lián)網、物聯(lián)網和云計算等信息技術,對物流信息進行實時監(jiān)控和管理,從而實現高效、準確、低成本的物流服務。智能物流在制造業(yè)的應用主要體現在以下幾個方面:一是通過傳感器自動收集和處理產品生產過程中產生的數據,實現產品質量的實時監(jiān)控;二是利用 RFID、射頻識別、二維碼等自動識別技術,實現物料從采購到入庫、出庫以及庫存管理等環(huán)節(jié)的自動化處理;三是利用傳感器對產品進行跟蹤和監(jiān)測,提高設備維護效率;四是采用虛擬現實技術對產品進行可視化管理,使消費者能夠參與到產品的設計和制造過程中來;五是利用云計算技術將各環(huán)節(jié)數據匯集起來,建立統(tǒng)一的數據分析平臺,實現資源優(yōu)化配置。