工業4.0,主要相對於前三次工業革命而言:工業1.0指的是18世紀開始的第一次工業革命,實現了機械生產代替手工勞動;第二次工業革命始於20世紀初,依靠生產線實現批量生產;工業3.0則為現代人所熟悉,指的是20世紀70年代後,依靠電子系統和信息技術實現生產自動化。工業4.0則是則是由物聯網、大數據、機器人及人工智慧等技術所驅動的社會生產方式變革。這場技術革命的核心是網絡化、信息化與智能化的深度融合。
工業4.0的關鍵支持要素是可支持整個工廠連接的集成通信網絡。工業4.0的本質是數據,以及可以從數據中獲得的智能信息。工業4.0的核心是智能工廠,在智能工廠內不僅要求單體設備是智能的,而且要求工廠內的所有設施、設備與資源(機器、物流器具、原材料、產品等)實現互通互聯,以滿足智能生產和智能物流的要求。通過網際網路等通信網絡,使工廠內外的萬物互聯,形成全新的業務模式。
製造業要想通過智能生產來轉型成為智能工廠,最終實現工業4.0的目標,需要實現下面三個互聯。
首先,是生產設備之間的互聯。智能設備不斷普及是電氣化革命過渡到信息化革命的重要標誌,當工廠智能化水平不斷提高,工業4.0的大幕正式拉開,期初是單個智能設備的智能化,智能設備之間實現互聯,就實現了整個生產線的智能化,進而將傳統工廠轉型成智能工廠,這些智能工廠還不是最終的目的,它們可以組成一個強大的智能製造系統,各部分之間的柔性化生產方式,可以滿足不同的生產需求。
其次,是設備與產品之間的互聯。德國工業4.0在智能化生產方式方面優勢明顯,工廠智能化意味其可以自行運轉,設備和產品之間實現自由通信,賦予產品新的生命,讓產品知道自己何時被生產以及將要去到哪裡。通過嵌入式的處理器、存儲器、傳感器和通信模塊,把設備、產品、原材料、軟體聯繫在一起,使得產品和不同的生產設備能夠互聯互通並交換命令,未來工廠能夠自行優化並控制生產過程。
最後,是要實現現實和虛擬的互聯。當智能工廠的CPS系統建成之後,資源、信息、物體以及個人能緊密的聯繫在一起,傳統工廠轉變成智能工廠,以達到智能生產的水平,實現生產過程的自我診斷、決策及調整,減少工廠的運營及維護成本。
智能工廠在實現三個互聯之外,打造智能工廠還需要把握好三個要素:
1、個性化定製
在目前個性化消費盛行的時代,打造個性化的產品無疑是企業能否活下去的關鍵。智能工廠對企業來講,最重要的便是能夠進行批量的個性化生產。企業要做的,便是打造智能工廠與自身產品的連接性,與市場需求相互協調,挖掘自身產品的個性化模式,並利用智能工廠能夠快速響應和配合市場訂單,進行模塊化生產的特點,推出個性化產品。
2、提高質量和效率
相比傳統的製造模式,智能工廠能帶來的最直觀的體驗,就是生產質量和效率的提高。智能化機器人能夠日夜不停的運作,高效且精準的完成生產任務,除了產品產量的增加,還有次品率大大降低。畢竟機器人不會產生邊際勞動成本。而要達到這點,企業在建造智能工廠的過程中,就要注意提高自動化設備的佔有率,減少人工的參與,加大對於人工智慧、機器視覺的運用,確保工廠能以最機械化的模式運轉。
3、可追溯、可持續
層出不窮的產品安全問題使得消費者對於產品的可溯源性開始關注起來。而使用區塊鏈便能滿足消費者需求。區塊鏈能夠安全、分布式地存儲產品信息,並且確保在供應鏈中的任何一個節點都不能隨意篡改,因此消費者可以充分信任產品的相關信息。
小 結:
好運達智創科技憑藉多年來在智能建造領域智能工廠建設的實踐經驗認為,智能工廠的建設是一個十分複雜的系統工程,需要企業的生產、工藝、IT、自動化、設備和精益等部門通力協作。同時,也需要引入專業的工廠設計和智能製造諮詢服務機構深入合作,這樣才能建設全面、效率、智能、領先的智能工廠。
素材來源:好運達智創科技公眾號