工业4.0是什么?能不能简单一点说明?

2024-05-14

1. 工业4.0是什么?能不能简单一点说明?

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是什么?能不能简单一点说明?

2. 啥叫工业4.0,谁能简单介绍一下?能举例更好

所谓工业4.0(Industry4.0), 是基于工业发展的不同阶段作出的划分。 按照目前的共识, 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则是利用信息化技术促进产业变革的时代, 也就是智能化时代。
“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。

3. 什么叫工业4.0 这篇文章通俗易懂


什么叫工业4.0 这篇文章通俗易懂

4. 请问,怎样理解工业4.0?工业4.0都包含哪些行业?多谢了

“工业4.0”是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。它描绘了制造业的未来愿景,提出继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后,人类将迎来以信息物理融合系统(CPS)为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。“工业4.0”概念在欧洲乃至全球工业业务领域都引起了极大的关注和认同。西门子作为德国最具代表性的工业企业以及全球工业业务领域的创新先驱,也是“工业4.0”概念的积极推动者和实践者。
前三次工业革命的发生,分别源于机械化、电力和信息技术。如今,随着物联网及服务的引入,制造业正迎来第四次工业革命。不久的将来,企业能以CPS(CyberPhysicalSystems,信息物理系统)的形式建立全球网络,整合其机器、仓储系统和生产设施。
迈向工业4.0,将是一个渐进的过程。为了适应制造工程的特殊需求,现有的基本技术和经验必须加以改变,还必须探索针对新地点和新市场的创新解决方案。如果成功,工业4.0将提升德国的全球竞争力,并保持其国内制造业继续发展。
“工业4.0”三大主题:
“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;
“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;
“智能物流”,主要通过互联网、物联网、务联网,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。

5. 什么是“工业4.0”

随着个人电脑向智能设备演变,一种新的趋势开始显现:越来越多的IT基础设施和服务通过智能网络(云计算)来提供。伴随微型化和互联网的持续发展,这一趋势宣告了人们期盼的普适计算已成为现实。

      德国的制造业是世界上最具竞争力的产业部门之一。这归功于德国制造业能够管理复杂的工业生产过程,不同任务由位于不同地点的合作伙伴完成。近二三十年来,德国制造业已成功地利用信息通信技术(ICT)实现对工业生产过程的管理——如今,大约90%的工业生产过程已应用ICT技术。在过去三十年甚至更早以前,IT革命使我们生活和工作的世界发生了彻底改变,其影响力可媲美分别成就前两次工业革命的机械和电力。

      随着个人电脑向智能设备演变,一种新的趋势开始显现:越来越多的IT基础设施和服务通过智能网络(云计算)来提供。伴随微型化和互联网的持续发展,这一趋势宣告了人们期盼的普适计算已成为现实。

      通过无线,越来越多功能强大的、自主的微型电脑(嵌入式系统)实现了与其他微型电脑和互联网的互联。这意味着物理世界和虚拟世界(网络空间)以信息-物理系统(CPS)的形式实现了融合。

      新的互联网协议IPv6于2012年推出后,目前已经有足够多的IP地址可供智能设备通过互联网实现直接联网。于是,网络资源、信息、物体和人之间能实现物联网及服务互联网。这也将扩展至工业领域:在制造业中,这种技术演化可以描述为“第四阶段的工业化”或“工业4.0”。



      图1 工业革命的四个阶段
      
      18世纪工业化的进程,始于机械制造设备的出现。那时候,纺织机一类的机器大大改变了生产产品的方式。第一次工业革命之后,在劳动分工的基础上,20世纪的第二次工业革命实现了电力驱动的规模化生产。之后,便是从20世纪70年代初直到现在的第三次工业革命。第三次工业革命利用电子和信息技术(IT)提高了制造过程的自动化程度,机器取代了相当一大部分的“体力劳动”和一部分“脑力劳动”。

      德国应充分利用其作为世界领先的制造设备供应商及在嵌入式系统领域的优势,通过利用物联网及服务互联网向制造领域扩展这一趋势,在向第四阶段工业化迈进的过程中先发制人。

      工业4.0的部署不仅将增强德国的竞争地位,而且有助于应对全球挑战(如资源和能效)和国内挑战(如人口结构的变化)。

      然而,在对技术创新进行考虑时,结合社会文化语境是至关重要的,因为文化和社会的变化同样也是在他们各自领域中创新的主要动力。

      比如,人口结构的变化拥有改变我们社会所有关键领域的潜力,如组织学习的方式、工作的性质、健康(随着人们活的越来越长)和社区的基础设施。这又将反过来对德国生产力造成显著的影响。通过优化技术和社会创新过程的关系,我们能够为提升德国经济的竞争力和生产力做出重要贡献。

      在制造业中利用物联网及服务互联网

      物联网及服务互联网能够创造一个包含全部生产过程的网络,将工厂转变成为一个智能环境。信息物理生产系统由智能机器、仓储系统、生产设备组成。该生产系统是数字化的,基于ICT技术实现了端到端的整合——从运入物流到生产,再到营销、运出物流和服务(维修)。信息物理生产系统不仅使生产能够得到更加灵活的配置,也能够充分利用差异化管理和流程控制所提供的机会。

      除了优化现有基于IT的流程,工业4.0还将释放对具体流程和全球范围内整体效应进行更多差异化跟踪的潜力。这些都是目前难以实现的。工业4.0还将使商业伙伴(如供应商和客户)、员工之间的关系更加紧密,并提供更多互惠互利的新机遇。

      作为世界领先的制造设备供应商,德国需要发掘新形式工业化的潜力,以与其独特的地位相匹配。德国的全球市场领导者包括许多提供专业解决方案的“隐形冠军”(即小而强的公司)——德国前100名中小企业中有22家是机械和设备制造商,其中3家排名在前10位之内。许多德国机械和设备制造领域的领军人物都认为,他们的主要竞争对手是国内厂商。机械设备与汽车、化学品同为德国主要的出口产品之一。

      此外,德国的机械和设备制造商都希望保持其在未来的领先地位:60%的德国机械设备制造商都相信,他们的技术竞争优势在未来五年内会得到提高,只有不到40%的制造商希望维持当前的竞争地位。

      然而,机械制造领域的全球竞争正在日趋激烈。在亚洲同行日益威胁着德国制造商的同时,美国的对手也在采取措施,通过一系列方案对抗工业退化,大力推进“先进制造业”。

      此外,制造业也在变得更加具有活力、也更加复杂。比如,激光烧结技术的进步意味着目前在几小时内已经能够“打印”出高质量的、复杂的3D结构。这引起了全新商业模型和服务的产生,终端消费者变得

什么是“工业4.0”

6. 到底什么是工业4.0

从“工业3.0”到“工业4.0”
相信所有人对人类历史上前两次工业革命都不会陌生,但第三次工业革命的起始点貌似很多人都不太明确,其实,第三次工业革命始于上世纪(20世纪)四五十年代开始,以爱因斯坦、冯诺依曼等科学家为代表的原子能、电子计算机等技术的发明为主体,是涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。如今,距离这场工业革命已经过去了半个多世纪,人类整体的工业水平也达到了前所未有的高度,德国在这个时期率先提出“工业4.0”,也就是第四次工业革命的计划,究竟包含了哪些因素?
“工业4.0”提出的背景
根据德国政府的报告《未来图景“工业4.0”》(Zukunftsbild“Industrie 4.0”),“工业4.0”提出的外部原因有两个,一是美国等发达国家的“再工业化”带来的刺激,二是以中国为首的新兴国家的崛起使得德国产品在国际市场上的地位受到挑战。因此“工业4.0”的提出并不完全是德国制造业领先的体现,也是面对日益激烈的国际竞争所催生出的应对计划。而内部原因在于,德国本来就是制造业强国,想要保持并提高自己的优势,一个是需要更高的技术,还有就是高效率的创新体系。
“工业4.0”包括哪些概念?
我们先来看一下“工业4.0”的三大主题,其实整个“工业4.0”的主题都是围绕着一个“智能化”所展开的。
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。
按照官方的解释,“工业4.0”的核心概念为 “信息物理系统”(Cyber—PhysicalSystem),其实就是指要在任何层面上将实体与虚拟紧密结合,实体的行为可已通过虚拟系统监测,虚拟系统同样可以指导控制实体的行为,这与我们现在所提的无论是互联网+、O2O、还是云计算、大数据、物联网这些技术层面上的名词都有着异曲同工之处,其目标都是建立一个高度灵活的个性化和智能化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将会消失,渠道被压缩,产业链分工将被重组,企业可直接对接到消费者,并以此产生出各种新的活动领域和合作形式。
比如今年三月份海尔所建设的四家以“智能化”为主题的“互联工厂”,就十分有效的解决了以下这些问题。
传统制造业工厂采取平铺式布局的大规模生产,产品品种单一,标准化,难以满足用户多种多样的需求,而定制生产又存在成本高、效率低、交货慢等诸多问题,而根据“工业4.0”所提出的三大智能化主题所构建的“互联工厂”采用了立体化的工厂布局,通过智能化信息管理系统、RFID无线射频等技术模拟了上千种工厂物流,从而实现了 大规模定制生产,生产成本低、效率高、交货快,又满足了用户多样化与个性化的产品需求。同时企业将不仅仅进行硬件的销售,更是通过提供完善的售前售后服务与多种多样的增值服务,以获取更多的附加价值。
通过上文我们基本了解了将虚拟与实体所结合的重要意义,不难看出要实现这点就一定需要一个强大的智能化信息系统来实时处理,而什么样的系统才能算真正意义上的“智能化”系统呢?
“数字化”与“智能化”其实是两个概念
“数字化”是第三次工业革命的技术产物,就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数据,再以这数据建立起适当的数字化模型,转变为一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理。简单来说其完成的仅仅是大量信息存储与管理的这一步,对于“工业4.0”,我们需要的不仅仅是“数字化管理”,真正需要的是“智能化管理”,而真正的“智能化”又有着怎样的衡量标准呢?
智能一般具有以下这些特点:
一是具有感知外部世界、获取外部信息的能力。比如通过无线射频识别技术(RFID)可近距离和远距离随时随地读取、控制、检测和跟踪具备RFID标签的物体。
二是具有记忆和思维能力,能够利用已有的知识对信息进行分析、计算、比较、判断、联想、决策。这里的“记忆”即可以理解为存储功能,“思维”并不一定是真正意义上可以像人类那样思考,可以是通过程序设计人员设计的一系列逻辑算法,将系统所感知与记忆的数据进行逻辑运算处理,从而得出从数据角度上客观的判断与决策。
三是具有学习能力和自适应能力,即通过与环境的相互作用,不断学习积累知识,使自己能够适应环境变化。如果你觉得上面两点并不“智能”,因为目前世界上任何一台简单的计算设备(如手机)都已经具备了以上两点的能力,但从这里开始便开始引入一个深层次的智能化概念那便是 “深度学习”。
所谓的深度学习简单来讲便是通过“人工神经网络”的研究,通过计算机模拟类似于大脑的多层次“神经回路”,层次越深,则越接近人脑。从最早Google使用1.6万个CPU(中央处理单元)所模拟的9层“神经回路”计算机在观看了一个星期的1000多万部Youtube视频截取的图像后,最终能在约10亿个参数中自然而然的识别出哪些是“猫”,并且在模拟神经元处出现了和人脑内神经元一样的放电现象,研究成果一经发布便引起了世界范围内的轰动,随后包括微软、苹果、等所有互联网巨头都相继推出了自己的“大脑计划“,而“百度大脑”(百度深度学习研究院)在招纳了世界著名“人工智能”科学家吴恩达博士后更是宣称其在“深度学习”领域已经超过了苹果和谷歌,。
目前“深度学习”最大的应用便在于“图片识别”与“语音交互”,比如我们目前所使用的包括Siri在内的各类语音助手、图片搜索引擎,工业自动化加工、装配生产过程的图像识别监测等等,所带来的是效率是革命性的提升。但应用绝不仅于此,未来的“智能化”工业城市将会有更加海量的“大数据”需要具备“深度学习”的智能系统来处理 ,其真正意义在于计算机将成为一个能像人类一样能“独立思考”的智慧大脑来帮助处理海量信息的分析与决策。
第四是具有行为决策能力,即对外界的刺激作出反应,形成决策并传达相应的信息。这一点便很好理解了,具备以上三点相当于具备了“人的大脑”,而具有对外界刺激做出反应的能力便相当于具备了“人的躯体”,这个躯体不一定非要是实体上的,就像上面所提到的“神经元系统”,它能对外界刺激做出反射,便可以理解为具有行为决策能力。
所以,完全具备了以上特点的系统则称为智能系统或智能化系统。
“工业4.0”差的就是“智能化”
而如今能在真正意义上实现“智能化”的制造业工厂寥寥无几, 从内部因素来看,其主要原因在于传统制造业先导意识薄弱,大部分企业经常处于“被迫转型”而不是“主动创新”的一个状态,没有足够的意识来投入基础设备的购买与智能化系统的研发,这在工业化水平较为落后的中国是极其常见的。 而从外部因素来看,“人工智能”理论基础虽日益完善,但由于硬件技术发展很难跟上科技理论的步伐,所以距离真正意义上的“智能化”还有一段路程要走的。但科技发展向来都是呈指数式增长的,企业必须时刻做到“居安思危”,应对局势变化的准备,新技术的爆发谁也不能预测。
总之在“工业4.0”的进程中,机遇与挑战并存,所有传统企业都应该率先抓住机遇,努力向“工业4.0”迈进,不能等到政府提出了相关的计划政策才有所触动,在这个“大众创业,万众创新”的时代,所有人都在思考,都在想方设法推动工业化的车轮,为社会创造更高效的价值,传统企业掌握着大部分的社会资源更应该起到带头作用,自我升级,如果没有足够的前瞻意识,再大的优势也可能被顷刻间颠覆,最终被时代淘汰也是在所难免。
本文作者付昊,亿欧网专栏作者

7. 到底什么是工业4.0


到底什么是工业4.0

8. 什么是“工业4.0”

 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。