聚焦工业4.0
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工业4.0是什么意思工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。
该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计达2亿欧元。
旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
其技术基础是网络实体系统及物联网。
德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber—PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。
工业4.0已经进入中德合作新时代,中德双方签署的《中德合作行动纲要》中,有关工业4.0合作的内容共有4条,第一条就明确提出工业生产的数字化就是“工业4.0”对于未来中德经济发展具有重大意义。
双方认为,两国政府应为企业参与该进程提供政策支持。
“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。
在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。
创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。
德国学术界和产业界认为,“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。
该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统(Cyber-Physical System)相结合的手段,将制造业向智能化转型。
“工业4.0”项目主要分为三大主题:一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者;三是“智能物流”,主要通过互联网、物联网、物流网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方,则能够快速获得服务匹配,得到物流支持。
智能制造战略:工业4.0的关键要素3工业4.0是工业生产范式的全新革命,是信息化、智能化、网络化和柔性化的深度融合。
与传统的工业生产相比,工业4.0更注重生产过程的智能化和自动化,利用数字化技术和网络化平台,实现智能化制造和快速响应市场需求。
在工业4.0的背景下,智能制造战略成为企业的重要发展方向。
德国的西门子公司在智能制造战略方面积极探索和实践。
该公司在生产制造过程中引入人工智能、物联网、大数据等前沿技术,加速数字化制造,提高生产质量,并实现了高度自动化的生产过程。
西门子公司利用数字化技术和网络化平台,在产品生命周期内以数据为驱动,实现了整个供应链的可视化、全面的过程控制和优化,从而提高生产效率和降低成本。
1.智能化生产过程智能化是工业4.0的核心,是实现智能制造的关键要素。
智能化生产过程包括智能化的设备、传感器、自动化控制等关键技术和软件平台。
企业通过实现智能化制造过程,能够提高生产效率和生产质量、降低生产成本、提升客户体验,进而提高企业的竞争力。
2.物联网和数据驱动工业4.0的核心,是以物联网为基础,通过数据的采集、分析和应用,实现生产流程的开放和智能化。
物联网是数字化制造的基础架构,通过感知性、协同性和自适应性等特征,实现了传统生产企业到智能制造企业的转变。
企业通过物联网实现了物联化、数字化和网络化,并利用数据驱动生产活动,快速响应市场需求,满足客户需求的定制化、多样化和高质量化要求。
3.自适应的制造资源准备自适应的制造资源准备是智能制造的关键。
工业4.0实现了可编程制造资源和智能自适应的制造资源管理,企业可以通过智能化的设备来满足不同的生产需求。
自适应的制造资源准备可以实时控制生产线,优化传输、加工和质量控制流程。
通过自适应的制造资源准备,企业可以减少投入资源和对人力的依赖,从而提高生产效率和降低生产成本。
4.优化供应链管理供应链是数字化制造中至关重要的模块。
数字化供应链有利于实现供应商与采购方之间的通信与协调合作,同时也可以实现销售与客户之间的紧密连接。
工业4.0:数字化与制造业的深度融合引言随着科技的飞速发展,工业4.0时代已经悄然来临。
工业4.0代表了制造业的第四次革命,其核心是数字化与制造业的深度融合。
这一变革正在改变着全球制造业的格局,为制造业带来了前所未有的机遇和挑战。
本文将探讨工业4.0的概念、特点、技术应用以及未来发展趋势,以期为读者深入了解工业4.0提供参考。
一、工业4.0的概念与特点概念:工业4.0是德国政府提出的一个概念,旨在通过数字化技术推动制造业的转型和升级。
它代表了制造业的第四次革命,将传统制造业与数字化技术相结合,实现生产过程的智能化、网络化和自动化。
特点:(1)高度互联:工业4.0将制造过程中的各个环节紧密连接在一起,实现了设备与设备、设备与人、人与人之间的互联互通。
(2)高度自动化:工业4.0通过引入先进的自动化设备和系统,实现了生产过程的自动化和智能化,提高了生产效率和产品质量。
(3)高度智能化:工业4.0通过引入先进的智能化技术和算法,实现了生产过程的智能化管理和控制,提高了生产效率和产品质量。
(4)高度个性化:工业4.0通过引入先进的个性化定制技术,实现了产品的个性化定制和生产,满足了消费者日益增长的个性化需求。
三、工业4.0的技术应用物联网技术:物联网技术是工业4.0的核心技术之一。
它通过将设备、传感器等物理元素与互联网连接起来,实现了信息的实时传输和处理。
在制造业中,物联网技术可以应用于设备的远程监控、故障诊断、预测维护等方面,提高设备的运行效率和可靠性。
云计算技术:云计算技术为工业4.0提供了强大的计算能力和存储空间。
它可以将分散的数据和资源集中到一个虚拟的云中,实现数据的共享和协同处理。
在制造业中,云计算技术可以应用于生产过程的优化、数据分析、决策支持等方面,提高企业的运营效率和决策水平。
大数据技术:大数据技术是工业4.0的重要技术之一。
它通过对海量数据的收集、处理和分析,挖掘出有价值的信息和知识。
工业4.0方案工业 40 方案在当今快速发展的时代,工业 40 已经成为全球制造业转型升级的重要趋势。
工业 40 旨在通过将先进的信息技术与制造业深度融合,实现生产过程的智能化、自动化和高效化,从而提高企业的竞争力和创新能力。
本文将探讨工业 40 的方案,包括其核心概念、关键技术、实施步骤以及可能带来的影响。
一、工业 40 的核心概念工业 40 是以智能制造为主导的第四次工业革命。
它强调的是通过数字化、网络化和智能化的手段,将生产中的各个环节紧密连接起来,实现信息流、物流和资金流的高效协同。
其中,“智能工厂”和“智能生产”是两个关键概念。
智能工厂是指利用各种先进技术,如物联网、大数据、人工智能等,实现工厂内部设备、人员和系统之间的互联互通和智能化管理。
在智能工厂中,生产设备能够自我感知、自我诊断和自我调整,从而提高生产效率和产品质量。
智能生产则是指通过智能化的生产系统和流程,实现个性化定制、灵活生产和快速响应市场需求。
例如,通过 3D 打印技术,可以实现小批量、个性化产品的快速制造;通过智能供应链管理,可以实现原材料的精准配送和库存的优化控制。
二、工业 40 的关键技术1、物联网(IoT)物联网是实现工业 40 的基础技术之一。
通过在设备、产品和生产环境中安装传感器和通信模块,实现万物互联。
这些传感器可以实时采集生产数据,如温度、压力、速度等,并将其传输到云端或数据分析平台,为生产决策提供依据。
2、大数据分析随着物联网技术的广泛应用,企业会产生海量的生产数据。
大数据分析技术可以对这些数据进行挖掘和分析,提取有价值的信息,如生产过程中的瓶颈、设备的故障预测、市场需求的趋势等。
基于这些分析结果,企业可以优化生产流程、提高设备利用率、降低生产成本。
3、人工智能(AI)人工智能在工业 40 中扮演着重要的角色。
例如,机器学习算法可以用于设备的故障诊断和预测性维护,减少设备停机时间;深度学习算法可以用于图像识别和质量检测,提高产品质量;智能优化算法可以用于生产排程和资源分配,提高生产效率。
2024年工业4.0市场发展现状简介工业4.0是指基于物联网、大数据、云计算等新兴技术的工业领域的革新与升级。
它通过将传统工业生产与现代信息技术相结合,实现智能化、网络化和自动化的生产方式,进而提高生产效率和降低成本。
本文将介绍工业4.0在市场上的发展现状。
工业4.0市场规模作为全球工业领域的重要趋势,工业4.0市场规模逐年增长。
根据市场研究机构的数据,2019年全球工业4.0市场规模达到5000亿美元,预计到2025年将超过10000亿美元。
这一规模庞大的市场吸引了众多企业积极投入研发和应用。
行业应用工业4.0的发展涉及多个行业,其中制造业是最主要的应用领域之一。
在制造业中,工业4.0技术可以实现生产过程的智能化和自动化,提高生产线的效率和质量。
此外,工业4.0还在能源、交通、物流等行业得到广泛应用,如智能电网、智能交通系统和智能物流管理系统等。
成熟度和挑战虽然工业4.0在市场上取得了长足的进展,但仍存在一些挑战。
首先,工业4.0技术的成熟度存在差异,有些领域已经广泛应用,而有些领域仍在初级阶段。
其次,企业在进行工业4.0转型时面临着投资成本高、技术复杂、人员培训等问题。
此外,数据安全和隐私保护也是工业4.0面临的挑战之一。
政策支持和发展趋势为推动工业4.0的发展,各国纷纷出台政策支持和鼓励措施。
例如,德国推出了“工业4.0”国家战略,韩国实施“智能工厂”计划,中国提出了“中国制造2025”等战略。
这些政策的出台为工业4.0的发展提供了良好的环境和支持。
未来,工业4.0市场将继续呈现以下趋势:一是工业4.0技术将进一步成熟和普及,更多的企业将会投资和应用相关技术;二是工业4.0将更好地与人工智能、机器学习等技术结合,形成更加智能和高效的生产模式;三是工业4.0市场将继续扩大,新兴市场将成为推动市场增长的重要力量。
总结2024年工业4.0市场发展现状显示了其巨大的潜力和广阔的前景。
随着技术的不断进步和创新,工业4.0将在全球范围内得到更广泛的应用和推广。
2024年工业4.0市场前景分析工业4.0是指以数字化、智能化和自动化为特征的新一代工业革命,不仅改变了传统工业生产方式,也对市场带来了巨大的影响。
本文将对工业4.0市场前景进行分析,展望其发展趋势。
1. 工业4.0的背景与意义在工业4.0时代,信息通信技术、物联网、大数据等新兴技术的发展推动了工业生产模式的变革。
工业4.0的实施可以提高生产效率、降低成本,并实现个性化定制生产,具有重要的现实意义。
2. 工业4.0的市场前景2.1 制造业的数字化转型工业4.0使得传统制造业向数字化转型成为可能,通过传感器、云计算和物联网等技术,工厂内的设备和生产线可以实现互联互通、自动化控制,提高生产效率和灵活性。
2.2 智能制造的兴起工业4.0促进了智能制造的兴起,通过人工智能和机器学习等技术,使得生产设备具备自主学习和决策能力,实现智能化生产和自适应生产,提高产品质量和生产效率。
2.3 数据驱动的生产模式工业4.0以大数据为基础,通过对生产过程中产生的数据进行分析和挖掘,提供数据驱动的生产决策和优化。
这种生产模式可以降低资源消耗、提高生产效率,并能够根据市场需求进行个性化定制。
2.4 服务型制造的崛起随着工业4.0的发展,制造业正向服务型制造转变,通过将产品和服务相结合,提供增值服务和定制化解决方案,满足消费者个性化需求。
这种模式不仅可以提高企业竞争力,也能够创造更大的市场价值。
3. 工业4.0市场前景的挑战虽然工业4.0市场前景广阔,但也面临着一些挑战。
首先,工业4.0的实施需要大量的投资,包括技术更新、设备升级等方面的投入,对一些中小企业而言可能难以承受。
其次,工业4.0对人力资源的需求发生了变化,需要具备新的技术和管理技能的人才,但市场上的供给不足。
此外,工业4.0的推广和实施也面临着法律、安全等方面的挑战,需要建立相应的法律法规和安全保障机制。
4. 工业4.0市场前景的发展趋势工业4.0市场前景的发展趋势受多个因素影响。
工业4.0落地战略:一个网络、两大主题、三项集成近期,随着“工业4.0〞的在网络上越炒越热,我国也推出了“中国制造2025〞战略,在国家战略需求的驱动下,中国对于制造大国向制造强国的迈进之路也陡然提速,这将对中国制造转型升级打通主动脉。
就企业层面来说中国版工业4.0如何落地将成为重点,如何通过信息技术和制造技术的深度融合,打通一切、联通一切是企业信息化建立的目标。
工业4.0是什么?每个人站在不同的角度会有不同的理解,是互联、集成(纵向、横向、端到端)、数据、创新、效劳、转型或是CPS、是智能工厂、是智能制造亦或是国家战略、企业目标。
工业4.0核心容就是建一个网络、三项集成、大数据分析、八项计划和研究两个主题。
建一个网络:信息物理网络系统〔CPS〕CPS是英文CyberPhysical System的缩写,就是讲物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、准确控制、远程协调和自治等五大功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合,将网络空间的高级计算能力有效的运用于现实世界中,从而在生产制造过程中,与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进展分析,形成可自律操作的智能生产系统。
a) CPS可以将系统资源、信息、物体以与人严密联系在一起,从而创造物联网与相关效劳,并将生产工厂转变为一个智能环境。
b) CPS将提供全面、快捷、平安可靠的效劳和应用业务流程,c) 支持移动终端设备和业务网络中的协同制造、效劳、分析和预测流程等。
在工业4.0蓝图中,连接一切的信息物理网络〔CPS〕是实现智能工厂、智能生产的根底,工业4.0蓝图给了一个CPS网络的概念模型〔如上图〕,在这个模型中,我们看到了“效劳〞的概念,传感器效劳、控制效劳、通讯效劳、校验效劳、信息效劳等,所有的效劳形成了一个效劳库,每个效劳完成不同的功能,效劳与效劳之间相互连接,构成一个柔性的智能生产网络,每个效劳来自不同的系统,产品信息效劳也许来自PDM系统、生产计划效劳来自ERP、订单效劳来自DMS系统,生产装配指令效劳来自MES、生产加工效劳由设备完成,因此,整个CPS网络系统就是一个效劳连接的网络,即是“务联网〞的概念,通过“效劳〞的抽象,屏蔽了各个信息系统与物理设备的差异性,在效劳层面具有共通性,因而容易建立起连接。
【聚焦】工业4.0的本质与目标工业4.0被认为是第四次工业革命,是德国政府2011年11月公布的《高技术战略2020》中的一项战略,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新,保持德国的国际竞争力。
工业4.0本质是基于“物联网系统”实现“智能工厂”工业4.0将在前三次工业革命的基础上进一步进化,基于物联网系统(Cyber Physical System)实现新的制造方式。
物联网系统是指通过传感网紧密连接现实世界,将网络空间的高级计算能力有效运用于现实世界中,从而在生产制造过程中,与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。
工业4.0核心是动态配置的生产方式工业4.0报告中描述的动态配置的生产方式主要是指从事作业的机器人(工作站)能够通过网络实时访问所有有关信息,并根据信息内容,自主切换生产方式以及更换生产材料,从而调整成为最匹配模式的生产作业。
动态配置的生产方式能够实现为每个客户、每个产品进行不同的设计、零部件构成、产品订单、生产计划、生产制造、物流配送,杜绝整个链条中的浪费环节。
与传统生产方式不同,动态配置的生产方式在生产之前或者生产过程中,都能够随时变更最初的设计方案。
工业4.0描绘的智能工厂中,固定的生产线概念消失了,采取了可以动态、有机地重新构成的模块化生产方式。
工业4.0首要目标是工厂标准化德国工业影响力的一个侧面就是“标准化”。
PLC编程语言的国际标准IEC 61131-3(PLCopen)主要是来自德国企业;通信领域普及的CAN、Profibus以及EtherCAT也全都诞生于德国。
但是,推行工业4.0需要在多个关键领域采取行动。
其中,最重要的就是标准化和参考架构。
工业4.0的标准化工作主要围绕智能工厂生态链上各个环节制定合作机制,确定哪些信息可被用来交换。
为此,工业4.0将制定一揽子共同标准,使合作机制成为可能,并通过一系列标准(如成本、可用性和资源消耗)对生产流程进行优化。
什么叫工业4.0,这篇接地气的文章终于讲懂了文章作者 | 刘晨希(巴卡维供应链管理专家)从德国源起的工业4.0的于2011年在汉诺威工业展提出,到2013年德国政府工业4.0工作小组公布的最终报告,到现在为止已经走过了5个年头。
从工业4.0问世之初起,它便吸引了全球的目光,诸多制造业国家也相继出台了相应的扶持、促进政策。
工业4.0在我国也获得了较高的关注度,企业已经前瞻地开始了对工业4.0 的摸索。
总体而言,目前感觉谈的多,谈明白的少,软件厂家强调软件重要性,设备大咖强调自动化和智能制造的意义,机器人,人工智能,自动化流水线和CPS系统等专业词汇企业界眼花缭乱。
除此之外,金融市场上诞生的工业4.0概念也横空出世,让人应接不暇。
这些狭隘和固化的概念低估了产业升级的难度,忽略了供应蓝架构和体系的重要意义,如果任此类高大上的理念来指导所谓“弯道超车”,我们将错过一个难得的制造业补课和重生的战略机会。
工业4.0绝不仅仅意味着效率的提高与成本的降低, 这在工业3.0阶段就已经实现,也是制造业基本诉求。
在过去30年间,效益提升、提高自动化技术,精益生产和六西格玛概念,在制造流程优化方面已经获得一定程度上的普及。
工业4.0核心特点是通过较低的边际成本提供个性化、定制化的产品以及服务。
个性化、定制化并不是市场营销中吸引用户文案中的噱头,而是经济学中实实在重要元素,因为整体社会效用最大化正是意味着通过社会资源合理的分配,达到每个单一成员的个人需求得到恰当的满足,从而实现社会效率的集约和精简。
定制化和个性化也不是工业4.0的唯一特点,不管从市场宏观角度还是企业微观角度来分析,差异化的需求在常规市场需求接近顶点时,即可成为新的快速增长点。
以德国某高端品牌汽车企业为例,其在十年前就已经实现真正意义上的定制化制造和按单生产,终端客户可以在车企官网、或者通过经销商直接对动力配置、座椅、颜色、内饰、多媒体功能、灯光等进行自行选择,从而直接向厂家进行下单。
椒江“四个聚焦”建设“工业4.0”标杆城市作者:赵俊张卓融来源:《信息化建设》2022年第01期椒江区以建设“工业4.0”标杆城市建设为引领,以产业大脑为支撑,以数据供应链为纽带,以“未来工厂”建设为重点,为高质量发展建设共同富裕示范区和打造制造强区注入澎湃动力椒江区是台州市中心城区,更是数字经济发展的排头兵和优等生,数字经济发展综合评价指数、信息化发展指数已连续六年稳居台州市第一;两化融合发展指数连续四年保持全市第一。
近年来,台州市椒江区成功入选浙江省数字经济创新发展试验区、省两化深度融合国家示范区、省第一批行业产业大脑建设试点“揭榜挂帅”名单、智能制造(缝制产品)示范区等数字经济领域试点示范。
椒江区以建设“工业4.0”标杆城市建设为引领,以产业大脑为支撑,以数据供应链为纽带,以“未来工厂”建设为重点,全面推动产业链、创新链、供应链融合应用,形成全要素、全产业链、全价值链全面连接的数字经济系统,为高质量发展建设共同富裕示范区和打造制造强区注入澎湃动力。
“一聚”数字化改革,积极挖掘谋划“椒江品牌”产业大脑建设方面,椒江区创建的缝制设备行业产业大脑入选省数字经济系统第一批试点“揭榜挂帅”名单,并制定出台了《椒江区缝制设备行业工业互联网平台接入企业补助实施办法》。
目前,缝制设备行业产业大脑已通过省产业大脑专班的整体评审,正式在浙江政务服务网上线,成为全省首批上线的产业大脑之一,已有400家企业、1500台设备、70万条相关数据入链;确定“产业大脑+未来工厂”的融合赋能新模式,建设有“浙里相缝”“云上相缝”“未来相缝”三大业务场景17个应用。
运营方面,成立了台州市数智产业科技有限公司负责产业大脑的建设和运营,并建立了市区联动的缝制产业大脑推进小组。
推进“未来工厂”建设方面,杰克股份入选浙江省“未来工厂”试点企业名单,并于2021年12月2日完成了验收答辩。
通过打造“未来工厂”,杰克实现了成品库存降低21.3%,设备OEE 提高13.42%,开箱合格率达到100%,数字化智能化运营成本降低30%以上,企业产品研制周期缩短30%,照明用电利用率提高10%等。