第四次工業(yè)革命是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)的完美融合。無論是最先提出工業(yè) 4.0 的德國，還是致力發(fā)展工業(yè)因特網(wǎng)的美國，都把智慧生產(chǎn)與智慧工廠視為工業(yè) 4.0 時代的核心。科學(xué)界曾在 20 世紀(jì)預(yù)言，智能機(jī)器人將在未來完全代替人類工作，高度數(shù)字化的無人化工廠會成為生產(chǎn)制造業(yè)的主流。然而，在以自動化生產(chǎn)為主的工業(yè) 3.0 時代，再高度自動化的生產(chǎn)設(shè)備也無法脫離工人的操作。隨著第四次工業(yè)革命的降臨，這個夢想將不再是科幻電影中的美好愿望，而變成活生生的現(xiàn)實。在工業(yè) 3.0 的自動化工廠中，產(chǎn)品的包裝與裝箱仍然未能完全脫離人工。但是，在工業(yè) 4.0 的智慧工廠里，這些工作都會由智能機(jī)器人來完成，機(jī)器人把裝好的產(chǎn)品用升降梯與傳送帶發(fā)往企業(yè)的物流中心。依照傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程，要完成這一系列任務(wù)需要數(shù)十名，甚至上百名工人;而智慧工廠的工人不需要手工完成上述工作，其主要任務(wù)就是對產(chǎn)品加工、包裝、分配流程進(jìn)行「視覺檢測」，監(jiān)督智慧生產(chǎn)線的運(yùn)作狀況。一個人能達(dá)成過去上百人的生產(chǎn)效率，而且保持更好的產(chǎn)品質(zhì)量，將操作失誤降到最低，這便是智能生產(chǎn)模式與智能工廠的魅力。7 f0 e4 B% r4 o# k網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，讓全世界形成一股虛擬經(jīng)濟(jì)與實體經(jīng)濟(jì)跨界整合的潮流，這也對制造企業(yè)提出更高的要求：8 t! J0 c" I) U首先，企業(yè)必須縮短產(chǎn)品上市的時間。- }2 I( o??t* [% J! N* ^網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，讓社會發(fā)展節(jié)奏不斷加快。在這種大環(huán)境下，更新速度成為各種企業(yè)克敵制勝的法寶。假如研發(fā)與生產(chǎn)周期還停留在原有水平的話，企業(yè)就會不敵產(chǎn)品更快上市的競爭對手。其次，企業(yè)必須改變提高生產(chǎn)效率的方式。1 M- ?0 @1 z3 ]/ {6 L: |& k' p傳統(tǒng)工廠提高生產(chǎn)效率的辦法，主要是讓工人嚴(yán)格按照經(jīng)過反復(fù)研究的標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)范來作業(yè)，并且不時地加班。這種高投入、高耗能的工作方式，已經(jīng)愈來愈難以提高工廠的生產(chǎn)效率。最后，變幻莫測的個性化市場需求，促使生產(chǎn)制造流程必須具有更高的靈活性。% J" ], b+ P5 |/ k, D1 O1 x1 ^1 ?7 e% l% n* o4 ^, A立足于大量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的流水生產(chǎn)線，是第二次工業(yè)革命最重要的發(fā)明之一，這使得人類的工業(yè)制造水平大幅提升。盡管第三次工業(yè)革命催生自動化生產(chǎn)線、數(shù)控工具機(jī)、彈性生產(chǎn)線，但大量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)依然是制造業(yè)的主要生產(chǎn)模式。隨著個性化消費(fèi)日益成為市場主流，生產(chǎn)大量、多種類的個性化訂制產(chǎn)品將成為制造企業(yè)的主要任務(wù)。這就要求生產(chǎn)制造流程必須具有高靈活性，以適應(yīng)個性化生產(chǎn)的要求。( \, M6 {6 l5 X" u& |6 x) {0 [, _6 Z* h( @( ?# `/ \7 W2 _融合虛擬生產(chǎn)與現(xiàn)實生產(chǎn)的智慧工廠，就是被市場需求新形勢催生而出的。以網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)與數(shù)字化制造為特征的智能制造模式，正在成為決定企業(yè)發(fā)展成敗的關(guān)鍵。9 c1 x??c9 h; `' Z??_% P& s5 b??l6 ?, Q% ~" t$ ~1 ~2 R智能工廠的運(yùn)作，無法脫離創(chuàng)新的軟件與強(qiáng)大的硬件，其中最重要的就是產(chǎn)品生命周期軟件。產(chǎn)品生命周期包含最初的方案設(shè)計、技術(shù)測試、生產(chǎn)規(guī)劃，以及流水在線的加工組裝、外形包裝、裝箱等環(huán)節(jié)。產(chǎn)品經(jīng)過物流配送到最終使用者手上時，才算完成一個周期。隨著工業(yè) 4.0 體系的進(jìn)一步完善，產(chǎn)品生命周期甚至?xí)永m(xù)到產(chǎn)品報廢回收的階段。7 w4 ]9 R2 Z+ k, C智能生產(chǎn)模式可以借助產(chǎn)品生命周期軟件來優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)流程，這也將促使企業(yè)改變原有的生產(chǎn)管理方式，并調(diào)整自己的組織結(jié)構(gòu)。0 b1 q4 b0 e$ M2 U. d??c* t7 p6 j& q0 h% V# J7 O( b6 _從根本上來說，工業(yè) 4.0 策略之所以會把智慧生產(chǎn)與智慧工廠視為核心發(fā)展內(nèi)容，是為了在生產(chǎn)者與最終使用者之間建立直接聯(lián)系。若想要實現(xiàn)這個目標(biāo)，制造業(yè)就需要在三個層面上努力升級：第一，建立靈活的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。% u- T. D??{! \. p; T/ X% s' e& r# @& W5 u所謂靈活的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，指的是融入先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的個性化生產(chǎn)體系。美國的「工業(yè)因特網(wǎng)」就是以此為重點研究對象。傳統(tǒng)的 C2B(Customer to Business，顧客對企業(yè))商業(yè)模式是先下訂單再生產(chǎn)。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟時，消費(fèi)者與工廠的智慧生產(chǎn)線就可以透過同一個大數(shù)據(jù)平臺實現(xiàn)直接鏈接。例如，在工業(yè) 4.0 時代的智慧工廠里，消費(fèi)者可以對汽車等產(chǎn)品進(jìn)行「客制化」預(yù)訂。從提出需求開始，智能網(wǎng)絡(luò)能隨時把生產(chǎn)商的信息傳達(dá)給最終用戶，最終使用者也可以借助虛擬可視化等技術(shù)參觀智慧工廠的「模擬生產(chǎn)」，見證靈活高效率的智能生產(chǎn)流程。智慧工廠已經(jīng)能做到自主生產(chǎn)，省去工廠管理階層、研發(fā)部門、生產(chǎn)部門開會協(xié)調(diào)工作的環(huán)節(jié)。如此一來，消費(fèi)者就能更快、更便宜地獲得自己想要的個性化產(chǎn)品。第二，工業(yè)大數(shù)據(jù)的運(yùn)用將為制造業(yè)帶來巨大的商機(jī)。! O: i* g" b; m+ ^1 E" `+ E! I+ N' \! f9 s' i$ ~) D2 [' v工業(yè)大數(shù)據(jù)的價值主要體現(xiàn)在三個方面：首先，大數(shù)據(jù)技術(shù)能提高工廠的能源利用率;其次，大數(shù)據(jù)技術(shù)讓工業(yè)設(shè)備的維護(hù)效率提高，又實現(xiàn)質(zhì)量的突破;最后，大數(shù)據(jù)可以優(yōu)化生產(chǎn)流程，并簡化營運(yùn)管理方式。例如，智能工廠可以在工業(yè)大數(shù)據(jù)的幫助下制造出智能汽車引擎。智能汽車引擎上安裝多種微型智慧傳感器，這些傳感器會自動搜集汽車在行駛狀態(tài)下的各種數(shù)據(jù)。智能傳感器與智能工廠的工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺保持聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，可以實時將搜集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)中心。大數(shù)據(jù)中心的智能軟件分析系統(tǒng)可以自動對汽車運(yùn)行狀況進(jìn)行精確檢測，甚至預(yù)測汽車在未來可能發(fā)生的故障，從而增加汽車安全性與智能引擎使用的壽命。$ c$ J7 W/ j# {8 |7 |% _第三，智能機(jī)器人與智能生產(chǎn)線將被制造企業(yè)廣泛應(yīng)用。6 V1 F+ j2 Y. ]西門子曾在 2014 年德國漢諾威工業(yè)博覽會上展出新研發(fā)的智慧生產(chǎn)線。在圍觀觀眾的贊嘆聲中，兩個智慧庫卡(Kuka)機(jī)器人進(jìn)行完美協(xié)作，熟練地裝配福斯第七代 Golf 汽車的車門。9 f5 U( C. q6 a1 E: z$ n* ]" J??J3 \智能機(jī)器人最令人心醉的并不是精準(zhǔn)快捷的裝配技術(shù)，而是可以實現(xiàn) M2M 模式的「機(jī)器對話」。智能生產(chǎn)線將人、機(jī)器、信息融為一體，其中最主要的是機(jī)器與機(jī)器之間的「溝通」。假如前一個智能機(jī)器人加快速度，后一個智能機(jī)器人就會自動收到前者發(fā)送的信息。如此一來，兩個機(jī)器人即可靈活而有默契地改變工作內(nèi)容。前幾分鐘自動安裝車門，后幾分鐘變成合作安裝方向盤，并且噴漆。這種立足于「機(jī)器談話」的智慧生產(chǎn)，是對工業(yè) 3.0 自動化生產(chǎn)的跨越式升級。# v由此可見，工業(yè) 4.0 時代的智能化生產(chǎn)模式，將為人類的生產(chǎn)與生活帶來前所未有的巨大變化。例如，生產(chǎn)在線的工人將會愈來愈少，可以相互「溝通」的智慧工業(yè)機(jī)器人愈來愈多。1 q3 }; P6 y' a% n2 P6 z5 s隨著人口優(yōu)勢的逐漸消失，中國對智能機(jī)器人與智慧化無人工廠的需求將會愈來愈大。7 \1 }$ l( g% X! R9 s但洛斯福指出，未來的無人工廠并不是完全淘汰工人，而是把工人從體力勞動與簡單腦力勞動中完全解放，扮演更有創(chuàng)造性和挑戰(zhàn)性的角色。例如，技術(shù)創(chuàng)新、策略規(guī)劃、生產(chǎn)監(jiān)督及協(xié)調(diào)維護(hù)智能機(jī)器的正常運(yùn)作等。可見，以智慧生產(chǎn)與智慧工廠為重心的工業(yè) 4.0，將會對工人的素質(zhì)有更高要求。0 L/ @. a8 P" M??s: U) h. |下固件網(wǎng) http://m.xinzhenzfzp.cn/

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