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工业4.0:构建工业物联网生态系统的正确姿势

2017-03-22 09:23
黯影冰风
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工业4.0仅是一种被技术提供商带着销售目的过分夸大华而不实的术语?还是在未来几个月或几年内就能够实现的行业趋势?

诸多迹象表明,工业4.0是行业大势。工业4.0也被称作第四次工业革命,其中包括自动化技术的大量应用以及在数字工厂中更大的数据交互。工业4.0名称的由来,归因于早期的制造阶段——机械化、电气化以及电子信息化三个历史阶段。

工业1.0、2.0、3.0、4.0概念介绍

工业1.0是机械制造时代,即18世纪引入的机械设备制造时代;时间大概是18世纪60年代至19世纪中期

就是通过水力和蒸汽机实现工厂机械化。这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动,经济社会从以农业、手工业为基础转型到以工业、机械制造带动经济发展的新模式。那时的机械设备还没有 电气自动化控制 的概念。

工业2.0是电气化与自动化时代,即20世纪初的电气化与自动化时代;时间大概是19世纪后半期至20世纪初。

也就是在劳动分工基础上采用电力驱动产品的大规模生产;因为有了电力,所以才进入了由继电器、电气自动化控制 机械设备生产的年代。这次的工业革命,通过零部件生产与产品装配的成功分离,开创了产品批量生产的高效新模式。

工业3.0是电子信息化时代,即20世纪70年代开始并一直延续至现在的信息化时代。

在升级工业2.0的基础上,广泛应用电子与信息技术,使制造过程自动化控制程度再进一步大幅度提高。生产效率、良品率、分工合作、机械设备寿命都得到了前所未有的提高。在此阶段,工厂大量采用由 PC、PLC/单片机等真正电子、信息技术自动化控制的机械设备进行生产。自此,机器能够逐步替代人类作业,不仅接管了相当比例的“体力劳动”,还接管了一些“脑力劳动”。

工业4.0概念是德国政府2013年《高技术战略2020》 确定的十大未来项目之一,并已上升为国家战略,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。

工业 4.0 是实体物理世界与虚拟网络世界融合的时代。但德国业界对工业4.0的响应者却不多,原因之一是所谓的虚拟网络-实体物理系统(Cyber- Physical System,CPS)融合的主要思想,美国早在若干年前就已提出。未来10年,基于 信息物理系统(Cyber-PhysicalSystem,CPS)的智能化,将使人类步入以智能制造为主导的第四次工业革命。产品全生命周期、全制造流程数字化以及基于信息通信技术的模块集成,将形成一种高度灵活、个性化、数字化的产品与服务融合新生产模式。

工业4.0概念涵盖许多相关技术和服务模式,例如云计算、大数据分析、物理网络系统(CPS)、机器技术、增强现实(VR)、物联网等。在工业4.0时代,制造型企业将建立并运营比以往更加智能的工厂,他们可以轻松满足客户定制化需求。这种模式被称为工业物联网或IIoT。

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