德國提出的工業4.0 (Industrie4.0)戰略,旨在通過利用互聯網、云計算、大數據等技術,對傳統的工業生產模式進行改造,將物理世界與虛擬世界相結合,以實現工業經濟數字化、網絡化和智能化。 工業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4.0”又被稱為“智能制造”。 工業4.0的核心在于以互聯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,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4.0技術將帶來更快、更準確、更靈活的生產模式,為企業帶來更高效率。 目前,全球已有數百家企業采用了工業4.0技術。德國政府將其視為一個長期的戰略,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家企業參與了工業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、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。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)進行實時監控,并將監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。通過智能工廠,企業可以將數據進行全面采集,并與制造系統進行連接,從而實現數據分析、自動控制和優化;通過智能生產系統,企業可以將其生產系統與其他系統進行連接,從而實現智能管理。這兩個部分都可以在各種生產環境中實現。智能工廠主要由兩部分組成:一是制造環境的智能化,二是運營環境的智能化。其中,制造環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境進行實時監測,并將監測結果反饋到制造系統中,從而提高制造過程的可控性和靈活性。運營環境的智能化則指企業利用人工智能和大數據分析技術實現對生產過程的優化控制。
3.智能物流
智能物流是指利用互聯網、物聯網和云計算等信息技術,對物流信息進行實時監控和管理,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節的自動化處理;三是利用傳感器對產品進行跟蹤和監測,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節數據匯集起來,建立統一的數據分析平臺,實現資源優化配置。