工业4.0指的是什么?你怎么看?

江汉渔夫竞陵子


Hello!大家好,我是(金贝艺)优质科技领域创作者,目前在一家科技技术有限公司上班,经常参加科技攻关活动,撰写了数十张的科技报告和技术文章,在性能,结构,功用任何一点上,都有严格的钻研,对这个行业有一定的话语权,针对笔友提出的这个问题,我阐述下我专业的看法:

工业4.0是德国和美国被称为工业互联网,而中国称之为两种文化的融合。然而,人们对“行业4.0”这个术语更加熟悉,因为行业4.0更容易让人从字面上理解。

两种文化的融合意味着什么?事实上,它指的是工业信息化和工业自动化的深度融合。以信息化促工业化,以工业化促信息化。

工业信息化相当于扩展大脑的能力,使工业能够做以前难以想象的事情。例如,客户关系管理和中电企业管理软件与生产自动化相结合,最后在整个生产过程中使用信息数据,以提高生产的准确性、效率和节约资源。

事实上,工业4.0也是中国制造业成为中国智能制造业的绝佳机会和有效途径。目前中国已成为世界上最大的制造中心。但是我们产品的价值很低。因此,中国需要转型,通过工业4.0或两者的整合来提高制造优势和建立自己的品牌声誉。

当然,德国行业4.0,美国行业物联网和中国的整合目前还只是初始阶段。未来如何发展,需要更深入的思考,需要在创新理念、管理模式、制度机制等方面进行变革。

因此,在这个领域中国,它与世界工业强国处于同一起跑线上。工业和信息化部官方网站中华人民共和国提供了一些关于中国两种文化融合进程的具体信息。


金贝艺


工业4.0是由德国政府《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。

德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber—Physical System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”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。

由德国“工业4.0”研究机构、中国相关院所和中德两国企业组成的青岛中德“工业4.0”推动联盟,2月9日在中国第十一个国家级经济新区——青岛西海岸新区成立,成为中国首个“工业4.0”联盟。

德国的工业4.0可以为中国提供一种未来工业发展的模式,帮助中国解决眼下所面临的一些挑战,如资源和能源效益、城市生产和人口变化等。

相对于德国的工业4.0,我国政府提出了智能制造2025规划,这是结合我国发展实际提出的制造业的发展计划。相信在党和政府的坚强领导下,中国这个世界工厂必将走向辉煌。


飘舞的风信子


先介绍一下工业发展的几个阶段。

工业1.0时期。

机械化,以蒸汽机为标志,用蒸汽动力驱动机器取代人力,从此手工业从农业分离出来,正式进化为工业。

工业2.0时期。

电气化,以电力的广泛应用为标志,用电力驱动机器取代蒸汽动力,从此零部件生产与产品装配实现分工,工业进入大规模生产时代。

工业3.0时期。

自动化,以PLC(可编程逻辑控制器)和PC的应用为标志,从此机器不但接管了人的大部分体力劳动。

工业4.0时期。

德国叫工业4.0,美国叫工业互联网,我们工信部称之为两化融合。简单来说就是实现的是工厂、消费者、产品、信息数据的互联,最终实现万物互联,从而重构整个社会的生产方式。其核心就是互联网+制造业。

工业业4.0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。

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


华哥自动化


工业4.0,是第四次工业革命的简称。具体含义是,无人化工厂、无人化加工、工厂生产全部由机器人代替人工操作。这次工业革命以人工智能与机器人为代表。

在此之前的第一次工业革命,即工业1.0,是实现机械化。以蒸汽机与内燃机为代表。

第二次工业革命,即工业2.0,是实现电气化。以发电机与电动机(马达)为代表。

第三次工业革命,即工业3.0,是信息化。以计算机与互联网为代表。

现在世界正处在第四次工业革命的开始阶段。人工智能大力发展,机器人开始广泛应用。

下图是多台工业机器人在共同加工生产汽车的照片。



梁瑞林


百度百科:工业4.0俗称第四次工业革命,利用信息化技术促进产业变革的时代。维基百科:工业4.0的核心词汇是智能集成感控系统,而且是高度自动化,可以主动排除生产障碍

了解工业4.0前我们先了解一下工业革命的发展史

第一次工业革命(工业1.0):标志性代表发明就是蒸汽机的诞生,通过水和蒸汽动力机械化大规模生产,;

第二工业革命(工业2.0):标志性代表发明的磁生电的诞生,让工业发展进入电气化时代;

第三次工业革命(工业3.0):标准性代表发明就是第一代计算机的诞生,让设备进入信息化时代;

第四次工业革命(工业4.0):在第三个是基础开始采用计算机和自动化,再由自动化迈向智能化

工业4.0有哪些应用呢?

  1. 物联网和云:在这里有个概念叫万物互联,特别是在今年大力发展5G技术的情况下,可以将所有的工业设备进行网络连接,所有设备的数据都可以采集起来,在云端进行操作,监控和运维。

  2. 工业大数据:大数据这个词已经火热几年了,采集连接机器运行的各种数据,然后进行可视化数据分析,可以通知维护、性能和其他问题,以及分析这些数据来识别模式和见解,对制造商行业4.0提供了机会来优化他们的操作快速、高效地了解需要注意的问题,还可以进行机器学习模型的训练,做到让机器自动识别设备故障和优化等问题。

  3. 优化物流和供应链:大量的数据分分析,可以对连接的供应链进行调整和适应,如果由于天气原因延误了发货,一个连接的系统可以主动调整以适应这一现实,并修改生产优先级。

  4. 自动设备和车辆:有一些船厂正在利用自动起重机和卡车来简化操作,因为他们接受来自船只的集装箱。

  5. 工业机器人:工业机器人的应用现在已经比较广泛了,最常见比如京东仓库的智能分仓和商品分拣配送,大疆的无人机等。

工业4.0的未来和展望

在我看来,现阶段的工业4.0还是在一个起步的阶段,但是已经有初见的成效,利用云端技术,大数据分析等构建的机械自动化生产大大提高了工业生产力,也节省很多人力成本,许多生产商也引入大量的智能化设备进行生产线的升级。


以本人的经历来说,本人目前的公司原本是一个大型的家电制造业公司,目前的已经全面的进入了数字化和智能化的发展,公司的工厂生产线大量引入自动化设备,同时设备数据保存到云端提供给大数据部门进行分析,然后反馈优化结果给工厂的操作人员。


在未来的几十年,工业4.0的使用场景会越来越丰富,同时智能制造化和数字化也会普及各行各业,人力操作的成本也会大大的降低,未来将进入机械智能自动化的时代。


蜡笔小添


先看三个概念:

工业1.0

机械化,以蒸汽机为标志,用蒸汽动力动力驱动机器取代人力,从此手工业从农业分离出来,正式进化为工业。

工业2.0

电气化,以电力的广泛应用为标志,用电力驱动机器取代蒸汽动力,从此零部件生产与产品装配实现分工,工业进入大规模生产时代。

工业3.0

自动化,以PLC(可编程逻辑控制器)和PC的应用为标志,从此机器不但接管了人的大部分体力劳动,同时也接管了一部分脑力劳动,工业生产能力也自此超越了人类的消费能力,人类进入了产能过剩时代。

要理解工业4.0,我们得先看下目前的状况,我们称之为工业3.X,这种状态叫做完全的自动化和部分的信息化。

咱们还得从工厂的业务模式说起。

作为一个工厂,存在的目的只有两个,生产产品,然后卖出去。所以在工业企业中,通常会分为两个大的部门,一个是生产部门,一个是业务部门,前者通过MES(制造执行系统)管理,后者通过ERP(管理信息系统)来管理。

这两个系统啥区别呢?ERP更倾向于财务信息的管理,而MES更倾向于生产过程的控制,简单的说,ERP主要告诉你客户需要生产多少个瓶子,哪天下单,哪天要货,而MES主要负责监控和管理生产这些瓶子的每一个步骤和工序如何实现。

在中国工厂的车间里,各个生产设备之间、生产设备和控制器之间,都已经基本实现了连通。再牛逼一点的公司里,整个工厂已经通过制造执行系统(MES)连通起来,而业务部门全部通过ERP连通起来了。

发现问题了吗?ERP和MES其实并没有连起来!

至于为啥没连起来,两个原因,首先是ERP和MES的开发公司通常是两拨人,搞财务的和搞生产的合作,不但互相不懂对方的职业术语,鸡同鸭讲,而且互相看不上对方。另外,业务部门和生产部门在公司里通常是分开运营,各自的领导有各自喜欢的供应商。

当然,人民群众的智慧是无穷的,他们是断然不会干等着两个系统的偏差越来越大的,既然系统不给力,咱人工上,咱们工人有力量。所以工厂车间通常会定期把MES的调整项做成一个表,交给业务部门,然后由业务部门手动在ERP中调整过来。

插一句,老罗的锤子手机之所以难产,就是因为在设计的时候,生产人员并没有实时了解情况,所以实际生产时发现原本的牛X设计会导致良品率很低,只能退回去重新设计。这样每一个产品都要改来改去,所以一个工业品从设计到上线量产,往往要用一两年的时间。

这种事也不是第一天存在的,以前因为在工业时代,产品的生命周期很长,西门子一个型号的变频器可以卖三十年,这样一两年的研发上线时间也就显得不那么长了,其余问题靠着人工沟通,虽然有错,倒也都相安无事。

然而,可怕的狼终于还是来了。

这两只狼,一只叫产能过剩,一只叫互联网。

全球性的产能过剩,导致企业的竞争越来越激烈,以往一款产品卖三十年的做法已经不行了,你跑不快,有的是快的。老罗的锤子手机仅仅晚上线了几个月,就从一款万众期待的爆款,成为了臭大街的过时货,产品的生命周期大大缩短了。

互联网时代的到来,撼动了工业时代的一大基础,信息不对称。工业时代里,因为生产厂家无法低成本的了解每一个客户的需求,所以往往采用一刀切的方法,就是把需求做多的性能组合到一起,成为一款产品。

互联网改变了这个局面,人与人,人与厂商,可以低成本的实现连接,从而让每个人的个性需求被放大,人们越来越喜欢个性化的东西。但是个性化的东西需求量没有那么大,这就需要工业企业能够实现小批量的快速生产。

这两只狼,逼迫着传统工业必须做一件事,一件工业社会最不爱做的事,就是快速、小批量、定制化的生产。

这个时候,先得做点准备工作,就是工业3.0首先要进化为3.X,所谓工业3.X,其实就是先把ERP和MES等信息系统彻底打通,让工厂原本的所有信息孤岛实现连通。这个时候,就从完全的自动化和部分的信息化,进入了完全的自动化和完全的信息化,也就是工业3.0大圆满阶段。

别小看这个过程,单就这一条,也许中国就需要十年甚至更长才能完成。

好了,前面的都是现实问题,3.0大圆满之后,我们就要开始科幻烧脑之旅了,我们终于要冲击工业4.0了。这个过程中,3.0中以及完全的自动化和信息化要开始做一件事,就是结婚,生孩子。

这个过程,德国叫工业4.0,美国叫工业互联网,我们工信部称之为两化融合,物联网的脑残粉们把它叫做万物互联。

这里我要说一下,所有的物,如果需要互联沟通时,就有一个问题,说什么语言?说英语、德语、还是四川话?

通讯协议是什么,这个是一个关键问题。你可能会说,为什么不用现在互联网的通讯方式,也就是TC/PIP协议,这是个技术问题,没法给你这种小白解释明白(其实我这个曾经的半桶水自动化工程师也不怎么太懂)。简单的来说,互联网的通讯方式,速度还是太慢,精准度还是不够,安全性还是不好。而工业生产中,对于速度、精度和安全性的要求,要远远高于你下载一部电影的要求。

所以万物互联,必须需要一个专门的通讯协议。

这也是德国的工业4.0,美国的工业互联网,以及中国的两化融合中国制造2025,这些时髦的名词背后隐藏的核心问题,大家在争这个通讯标准。美国的互联网世界第一,所以美国人希望从信息化层降维到自动化层;而德国的机械制造业最强,所以他更希望从自动化层升格到信息化层;中国嘛,制造业第一大国,互联网第二强国,所以两边都不想跟,打算自己搞个互联网+,也叫中国制造2025。

按照修真小说的习惯,每一个境界都要分成一个小境界,以突显差异和牛逼,我按照这个方法,把工业4.0也分成六重天。

工业4.0第一重天,智能生产。

之前我们说过,生产设备和管理信息系统也各自连接起来,并且设备和信息系统之间也连接起来了。你有没有觉得还缺点什么?没错,就是生产的原材料和生产设备还没有连接起来。

这个时候,我们就需要一个东西,叫做RFID,射频识别技术。估计你听不懂,简单来说,这玩意儿就相当于一个二维码,可以自带一些信息,他比二维码牛叉的地方,在于他可以无线通讯。

我还是来描述一个场景,百事可乐的生产车间里,生产线上连续过来了三个瓶子,每个瓶子都自带一个二维码,里面记录着这是为张三、李四和王二麻子定制的可乐。

第一个瓶子走到灌装处时,通过二维码的无线通讯告诉中控室的控制器,说张三喜欢甜一点的,多放糖,然后控制器就告诉灌装机器手,“加二斤白糖!”(张三真倒霉……)。

第二个瓶子过来,说李四是糖尿病,不要糖,控制器就告诉机器手,“这货不要糖!”

第三个瓶子过来,说王二麻子要的是芬达,控制就告诉灌可乐的机械手“你歇会”,再告诉灌芬达的机械手,“你上!”

看到了,多品种、小批量、定制生产,每一灌可乐从你在网上下单的那一刻起,他就是为你定制的,他所有的特性,都是符合你的喜好的。

这就是智能生产。

工业4.0第二重天,智能产品。

生产的过程智能化了,那么作为成品的工业产品,也同样可以智能化,这个不难理解,你们看到的什么智能手环、智能自行车、智能跑鞋等等智能硬件都是这个思路。就是把产品作为一个数据采集端,不断的采集用户的数据并上传到云端去,方便用户进行管理。

德美工业4.0和工业互联网的核心分歧之一,就是先干智能工厂,还是先搞智能产品。德国希望前者,美国希望后者。至于中国,我们就搞加,还是加这个东西好,正加反加都行。

工业4.0第三重天,生产服务化。

刚才说了,智能产品会不断地采集用户的数据和状态,并上传给厂商,这个就使一种新的商业模式成为可能,向服务收费。我好多年前在西门子的时候,西门子就提出来向服务收费,当时我觉得这是德国佬拍脑袋想出来的傻×决定,但是现在我才明白这是若干年前就已经开始为工业4.0的生产服务化布局了。你对西门子的印象是什么?冰箱?你个糊涂蛋,西门子这些年已经悄然并购了多家著名软件公司,成为仅次于SAP的欧洲第二大软件公司了。

这个服务是什么呢?比如西门子生产一台高铁的牵引电机,以往就是直接卖一台电机而已,现在这台电机在运行过程中,会不断的把数据传回给西门子的工厂,这样西门子就知道你的电机现在的运行状况,以及什么时候需要检修了。高铁厂商以往是怎么做的?一刀切,定一个时间,到时间了不管该不该修都去修一下,更我们汽车保养没什么差别。现在西门子可以告诉你什么时候需要修什么时候需要养护,你要想知道,对不起,给钱。

在这个阶段,所有的生产厂商都会向服务商转型。

工业4.0第四重天,云工厂。

当工厂的两化融合进一步深入的时候,另一种新的商业模式就有要孕育而生了,这就是云工厂。

工厂里的设备现在也是智能的了,他们也在不断地采集自己的数据上传到工业互联网上,此时我们就可以看到,哪些工厂的哪些生产线正在满负荷运转,哪些是有空闲的。那么这些存在空闲的工厂,就可以出卖自己的生产能力,为其他需要的人去进行生产。

互联网行业为什么发展的这么快,就是因为创业者只需要专注于产品和模式创新,不需要自己去买一个服务器,而是直接租用云端的服务就行了。而目前工业的创业者,还是要不断地纠结于找OEM代工还是自建工厂中,这个极大地限制了工业领域的创新。当云工厂实现的时候,我预言中国的工业领域将出现一个比互联网大百倍以上的创新和创业浪潮,那个时候这个社会的一切都将被深刻的改变。

工业4.0第五重天,跨界打击。

互联网行业天天说降维打击传统行业,什么谷歌小米阿里巴巴乐视,可是我告诉你,当工业4.0进入第五重天时,工业企业的跨界打击将比这些互联网企业猛烈百倍。这个过程将从根本上撼动现代经济学和管理学的根基,重塑整个商业社会。

举个例子,一个生产手表的厂商,这个表每天贴着你的身体,采集你身体的各项数据,这些数据对于手表厂商也许没啥用,但是对于保险公司就是个金库,这个时候,手表厂商摇身一变,就能成为最好的保险公司。

当自动化和信息化深度融合的时候,跨界竞争将成为一种常态,所有的商业模式都将被重塑。

工业4.0大圆满,黑客帝国。

整个工业4.0过程,就是自动化和信息化不断融合的过程,也是用软件重新定义世界的过程。

在未来,多元宇宙将在虚拟世界成为现实,一个现实的世界将对应无数个虚拟世界。改变现实世界,虚拟世界会改变;改变虚拟世界,现实世界也会改变。一切都在基于数据被精确的控制当中,人类的大部分体力劳动和脑力劳动都将被机器和人工智能所取代,所有当下的经济学原理都将不再试用。

但是有一些东西是不会变的,我相信。

人类的爱、责任、勇敢,对未来和自由的向往,以及永无止境的奋斗。

生生不息。





VR小强


工业4.0与中国制造2025其实都是说——智能智造。

之前的几次工业革命里我们经历蒸汽时代、电气化时代以及信息化时代,而目前最火的工业4.0说的就是智能智造。

什么样的工厂才属于智能制造呢?

这个可以说现在我们所看见的高科技工厂的不是,现在他们最多属于3.5。真正的工业4.0要求的是,从收到客户订单、到自动进行生产规划、到生产出货全部实现自动,而且要求全程可视化、智能化。我们现在做的所有“智能工厂”其实最多算自动工厂,它是不具有智能化这一特点的,

按照行业内人士分析,真正的工业4.0里我们还比较遥远,但工业4.0的出现是无法阻挡的。相信我们一定可以看到真正的智能制造。





评科技前沿


工业4.0定义

“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。

如何看待工业4.0

从几次工业革命,我们可以看到工业革命对各个时期的经济发展产生了截然不同的影响。 我国在改革开放之初就提出“科学技术是第一生产力”的精辟论断,是有重大战略意义的。科学技术是生产力,事实证明这话讲得很对。科学技术同生产力的进一步结合,对促进经济的发展,起了巨大的推动作用。这已为改革开放以来的历史事实所证明,并将继续被以后的事实不断证明。此后又提出了“科教兴国”的战略,大力发展科技和教育事业,是有重大现实意义的,必将产生巨大推动作用。吸取历史的经验教训,以史为鉴,继往开来,与时俱进,才能把社会主义建设事业搞好,不断促进社会经济发展、社会进步。


与众不同独吾


工业4.0是德国的说法,美国叫做工业互联网,而我国称之为两化融合。而大家更加熟悉工业4.0这个说法,其实是因为工业4.0从字面意义上来讲,更容易让大家能够理解。

我国的两化融合指的是什么呢?其实指的是工业信息化和工业自动化的深度融合。以信息化带动工业化,以工业化促进信息化。

工业信息化相当于延伸了大脑的能力,使工业可以做到以前很难以想象的事情。比如CRM、CLP企业管理软件,与生产自动化进行融合,最终在整个生产过程中的利用信息数据进行来促进生产的精准、高效和节约资源。

其实工业4.0对于中国来说也是中国制造变为中国智造的一个绝佳契机和有效方式。目前中国已经成为全世界最大的制造中心。但我们制造产品的价值是非常低的。所以中国需要转型,通过工业4.0或者说两化融合来提高制造优势,建立起自身的品牌口碑。

当然德国的工业4.0、美国的工业物联网和中国的两化融合目前来看也只是起步阶段,未来如何去做,如何去发展,需要对创新理念、管理模式、体制机制等做更深入的思考和改变。

所以在这个领域上中国是和世界各工业强国处在同一个起跑线上。具体的一些关于我国两化融合的进展,可以在中华人民共和国工业和信息化部的官网上了解更多更权威的消息。



Linear科技发现


工业4.0时代的到来,是基于工业发展的不同阶段划分的。一共发现了四个阶段,按照目前的工业1.0是蒸汽机时代,工业2.0是电气化时代,工业3.0是信息化时代,工业4.0则是利用信息化时代,也就是智能化时代。

近期政策端推动工业互联网,而5G也为工业互联网提供了坚实的基础。我国为世界工厂,工业互联网对我国制造业数字化转型升级,实现制造业高质量发展以及提升国际竞争力具有战略意义。政策倾斜科技新基建,工业互联网有望提速。

2019 年我国工业互联网市场规模突破 6000 亿元, 2020 年将保持 14%增速。根据中商产业研究院统计, 2019年我国工业互联网市场规模约 6060 亿元。 随着政策布局进一步下沉,工业互联网及相关配套加快推广应用,市场规模将进一步扩大,2020 年工业互联网市场有望接近 7000 亿元,同比增速达到 14%以上。


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