http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 05:29:16 來源:財經
把(ba)機(ji)器(qi)作(zuo)為(wei)底(di)層(ceng),並(bing)在(zai)安(an)裝(zhuang)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)執(zhi)行(xing)器(qi)後(hou)搭(da)建(jian)一(yi)套(tao)應(ying)用(yong)係(xi)統(tong)以(yi)實(shi)現(xian)信(xin)息(xi)處(chu)理(li),從(cong)而(er)形(xing)成(cheng)了(le)一(yi)套(tao)網(wang)絡(luo)世(shi)界(jie)與(yu)物(wu)理(li)世(shi)界(jie)的(de)交(jiao)互(hu)係(xi)統(tong),最(zui)終(zhong)實(shi)現(xian)機(ji)器(qi)與(yu)機(ji)器(qi)之(zhi)間(jian)、機器與人之間的對話,這便構成工業4.0中的智能工廠。但有人認為,這隻能叫做工業3.5,工業4.0更關鍵的在於如何做到數據驅動。

更geng自zi動dong化hua的de生sheng產chan設she備bei,更geng靈ling活huo的de流liu程cheng管guan理li,讓rang工gong廠chang能neng夠gou基ji於yu市shi場chang預yu測ce,快kuai速su地di裝zhuang配pei調tiao度du,智zhi能neng地di生sheng產chan,從cong而er以yi最zui快kuai的de速su度du匹pi配pei消xiao費fei者zhe需xu求qiu。這zhe就jiu是shi工gong業ye4.0的主要特點。
在工業4.0shidai,meiyigegongchangdouyingyouyitaozhinengxitong,tashouxiannenggoutongguochuanganqi,duijiqiyunzuoshujujinxingcaiji,bingjiayifenxi,congershishidilejiegongchangdeyunzuoqingkuang;其次,能夠通過執行器對機器運作進行控製;此ci外wai,還hai能neng對dui消xiao費fei者zhe行xing為wei數shu據ju進jin行xing分fen析xi,對dui產chan品pin從cong設she計ji到dao銷xiao售shou的de全quan生sheng命ming周zhou期qi,進jin行xing最zui優you化hua的de管guan理li。與yu此ci同tong時shi,對dui於yu機ji器qi生sheng產chan者zhe來lai說shuo,他ta們men的de消xiao費fei者zhe是shi各ge個ge工gong廠chang。因yin此ci,他ta們men需xu要yao采cai集ji機ji器qi的de使shi用yong數shu據ju,從cong而er更geng好hao地di了le解jie機ji器qi被bei使shi用yong的de情qing況kuang,以yi便bian安an排pai自zi己ji的de機ji器qi維wei護hu服fu務wu,並bing對dui機ji器qi的de設she計ji進jin行xing改gai善shan。工gong業ye數shu據ju的de采cai集ji,將jiang催cui生sheng出chu新xin的de商shang業ye模mo式shi,逐zhu漸jian打da破po工gong廠chang的de邊bian界jie,促cu進jin資zi產chan的de流liu動dong,在zai全quan社she會hui範fan圍wei內nei優you化hua資zi源yuan配pei置zhi。
這些看起來枯燥的事情,在工業4.0時代都將內化成智能的數據,變得可見、可調節。
智能的工廠
傳統意義上,經銷商在市場預測和實際需求之間,有一定滯後;而在經銷商訂單和製造商實際供貨之間,又有一定滯後。
liangzheyidiejia,suizheshijiandetuiyi,kucunlianghuichanshengjuliebodong。zaogaodeshi,tamenyueshishitujijitiaozheng,zhegebodongjiuyuejulie。changciyiwang,zhizaoqiyedeshengchanzhouqiguanlijiubiandeshifenkunnan。yinci,chuletongguodianzishangwudenghulianwangshouduan,suoduanshichangxinxidechuandaojizhiwai,zhizaoqiyedeyigehexinmubiao,jiushidazaoyigezhinenggongchang,jinyibuyasuoshengchanzhouqi,congerlinghuodiyingduidingdandebianhua。chengliyu1945年的奧地利滑雪板公司Blizzard,正試圖用智能工廠提高自己的利潤。以往,Blizzard需要兩年的時間,不斷地打折降價才能把庫存消化掉。然而,老問題尚未解決,新問題又接踵而至。
上世紀90年代,Blizzard隻有10多個型號的產品,2000年後,滑雪板出現了40多種型號,現在則已經到了900種。
同時發生變化的是,滑雪板的銷售不再以終端客戶的購買為主,而是80%的滑雪板都以租賃的形式流通於市場。
另一方麵,一些滑雪板的材料有18種,需要16周的生產時間。因此,Blizzard需要把生產階段的效率進一步提高,用更短的生產周期去解決庫存問題。同時,在管理上,需要參考市場的變化,比如型號增多、用途改變等,以更好地安排自己的生產。
IBM智能分析解決方案的設計師施尼博(Stephan Schnieber)說:“Blizzard提出的目標也很明確,首先,在生產過程中零故障;其次,在生產過程中最大程度地收集並分配信息;第三,要與現有的IT係統形成網絡。”IBM是Blizzard智能工廠的方案解決商。IBM給Blizzard設計了一套工廠管理係統。首先,在流水線的機器上,安置了一些傳感器和執行器;而每個物料托盤的底部,也都裝有一個“數據卡”。這樣,當物料通過搬運和加工時,就會以射頻技術被係統識別。
在此基礎上,IBM用自己開發的Cognos係統,對生產行為進行記錄、儲存、分析以及分配。從而實時掌握每道工序上產品的來料追溯、加工狀態、加工數目以及產品批次等信息。
這些識別碼在錄入的同時,會生成一個短網址,並且能夠在企業管理軟件(ERP)中進行輸入和輸出,進而可以實現移動設備端的管理。然後再通過機器上的執行器,對機器的運行進行實際的管控。
與此同時,在加工單元的監視器上,每隔一個小時,會自動顯示一次目標參數與實際情況。
如果未達到目標,監視器則會發出警報;Cognos係統也會對數據和錯誤進行分析,並達到實時彙報。IBM設計的統計軟件,則可以自動生成生產管理中所需要的各種數據、圖表,以幫助決策者把控整個生產過程。
經過升級,Blizzard的生產周期縮短到8周,庫存也減少80%。
把機器作為底層,並在安裝傳感器和執行器後搭建一套應用係統以實現信息處理,從而形成了一套網絡世界與物理世界的交互係統(Cyber Physical System),最終實現機器與機器之間、機器與人之間的對話。這便構成工業4.0中的智能工廠。但亦有評論認為,這隻能叫做工業3.5,因為它與第三次工業革命中工業化與信息化的“兩化融合”相比,隻是實現了更多的數據互通、柔性製造、人機交互、複雜係統以及信息分析的功能。而這些在汽車、家電、電子的總裝廠,以及化工、能源等行業身上,業已初步實現。工業4.0更關鍵的在於如何做到數據驅動。
數據驅動的製造業
通快(Trumpf)是一家做激光加工設備的老牌德國企業。對於它來說,真實世界與網絡世界進行交互的技術,早已不是什麼新概念。
tongkuaichushoudebujinjinshijiguangjiagongshebei,gengbaokuoshiyongjiguangshebeisuobixudegongyeruanjian。tadekehumailaishebeihou,bixuduixiangguangongyeruanjianjinxingbiancheng,fangnengzaizijidezhizaohuanjiezhongshiyongzhexieshebei。chouxianglaikan,zhizaoyiliangqiche,yichaoyueleduicailiaobenshendewulijiagong,tongshibaokuolebutongjiagongshebeizhijianjiyitiaogongyeruanjianzhongdedaimawancheng。
無論是通快還是西門子,這些裝備製造商早已有大半個身子跨入軟件行業。
這些自動化設備的普及,不但加速了德國製造業向東轉移,也推動德國本土製造業的管理流程不斷向數字化轉型。
製革出身、有著160年曆史的科德寶集團(Freudenberg),1995年基於SAP的企業管理軟件完成對集團的數字化改造後,其IT部門甚至獨立出來,成立了專門的軟件方案提供商——科德寶宜合信息技術有限公司(FIT)。如今,他們不僅在中國為來華的跨國製造企業提供IT服務,並且在全球建立了11個數據中心。
zaidisicigongyegemingdeyujingxia,deguodezhuangbeizhizaoqiyezhuomodeshi,ruhenenggoubazijimaichuqudeshebeisuochanshengdeshujugeishoujihuilai,bingjiyuzhexieshujukaifaxindeshangyemoshi。
以通快的激光融錫機器人為例,它有2000個產品分布在全球的多個行業。
假設通快可以把這些機器人相連接,通快便可得知這些機器的工作狀態,一方麵用以優化自己保養維修的耗材管理;另一方麵,可以在被損壞的機器和運行良好的機器之間,進行最優的生產配置。
bujinruci,tongkuaihaikeyishoujijiqishiyongzhedeyonghutiyan,bingkedezhitamendejiqijiujingshiruhebeishiyongde。ranhoujinyibutongguofenxidezhi,ruhetigaojiqirendepeizhi,ruhebacaozuozhongdehaonenghesunhaojianshaodaozuidi。yinci,tongkuaixianzaideyanfazhongdianzaiyu,ruherangjiqigenghaodichanshengshuju,congerlejiebeijiagongdegongjian、機器自身的性狀以及工作狀態。
“womendekehushijinshujiagongzhe,tamenxiwangnenggougenghaodimaichuzijidechanpin,name,womenjiukeyibazhexieshujuzaijiagongweizengzhifuwu,fanguolaizaibangzhutamentishengwuliuhexiaoshoushuiping。”通快激光與電器部門主席萊斌格(Dr.IngPeterLeibinger)說:“在這個領域,我們還隻是剛剛開始。”當(dang)供(gong)應(ying)鏈(lian)上(shang)更(geng)多(duo)環(huan)節(jie)加(jia)入(ru)數(shu)字(zi)化(hua)管(guan)理(li)的(de)洪(hong)流(liu),機(ji)器(qi)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)工(gong)業(ye)數(shu)據(ju),將(jiang)遠(yuan)遠(yuan)超(chao)過(guo)目(mu)前(qian)消(xiao)費(fei)互(hu)聯(lian)網(wang)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)數(shu)據(ju)量(liang)。海(hai)量(liang)的(de)數(shu)據(ju)不(bu)僅(jin)能(neng)夠(gou)造(zao)就(jiu)新(xin)的(de)算(suan)法(fa),幫(bang)助(zhu)人(ren)類(lei)更(geng)加(jia)深(shen)刻(ke)地(di)理(li)解(jie)工(gong)業(ye)本(ben)身(shen),還(hai)讓(rang)資(zi)源(yuan)進(jin)一(yi)步(bu)打(da)破(po)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)的(de)邊(bian)界(jie),在(zai)全(quan)社(she)會(hui)範(fan)圍(wei)進(jin)行(xing)最(zui)優(you)配(pei)置(zhi)。
因此,德國的製造業巨頭西門子與軟件業巨頭SAP宣布,共同打造工業數據平台。“我們要證明,可以用一個第三方管理的商業模式,既可以達到設備的連接,也可以實現數據安全。”西門子大型設備部CEO霍克(DirkHoke)說。
通用電氣公司(GE)yezaidazaozijidegongyehulianwangxitong。tamentongguozaifeijifadongjizhongzengjiachuanganqi,caijifadongjishuju,bingyicigeijiduitigonggengduodeshishishuju,yibianhangkonggongsigenghaodipeizhizijidezichan。
在數據的驅動下,工業4.0時代下的製造業正演變成一項由軟件技術主導的係統性工程。
全社會的數據融合
2011年,德國漢諾威工業展(Hannover Messe)提出的工業4.0概念,更多地是針對製造業領域的CPS(信息物理互聯係統),核心是增加更多傳感器以更好地了解設備的工作狀態,同時也製造出大量數據。
這種技術趨勢在物聯網、車聯網、智能電網、移動健康、智慧城市等多個領域均有廣泛運用,並通過大數據和雲計算等信息基礎設施,把信息從終端市場傳遞回製造業。這些數據正在創造“新摩爾定律”,即:每18個月產生數據,將比曆史存量翻一倍。它不僅需要新的數據儲存技術,更需要通過算法產生分析能力,從而更好地進行產品、製造、資產與產業鏈管理。
製造環節也不僅僅是通過3D打印、工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)和(he)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)實(shi)現(xian)柔(rou)性(xing)製(zhi)造(zao),更(geng)將(jiang)融(rong)入(ru)不(bu)斷(duan)發(fa)展(zhan)的(de)社(she)會(hui)網(wang)絡(luo)。基(ji)於(yu)工(gong)業(ye)互(hu)聯(lian)網(wang),通(tong)過(guo)機(ji)器(qi)與(yu)機(ji)器(qi)的(de)互(hu)聯(lian),資(zi)產(chan)成(cheng)為(wei)一(yi)種(zhong)流(liu)動(dong)的(de)要(yao)素(su),進(jin)一(yi)步(bu)消(xiao)弭(mi)工(gong)廠(chang)的(de)邊(bian)界(jie)。不(bu)僅(jin)僅(jin)在(zai)工(gong)廠(chang)內(nei)進(jin)行(xing)流(liu)程(cheng)優(you)化(hua),更(geng)在(zai)全(quan)社(she)會(hui)範(fan)圍(wei)內(nei),進(jin)行(xing)資(zi)源(yuan)的(de)最(zui)優(you)配(pei)置(zhi)。在(zai)此(ci)過(guo)程(cheng)中(zhong),基(ji)於(yu)數(shu)據(ju)的(de)新(xin)商(shang)業(ye)模(mo)式(shi)將(jiang)大(da)量(liang)湧(yong)現(xian)。
對於ICT企業來說,大數據、雲計算、分析、移動端,就成了製勝法寶。SAP、IBM、華為等,都已把它作為自己的戰略構想。
在推動全社會數據融合的路徑上,歐洲和美國亦是有區別的。
埃森哲的德國董事總經理雷蒙施派格(Frank Riemensperger)說:“歐洲的途徑是更加偏機械,而美國的核心則是不要被產品的發展周期給束縛住。”
工業4.0本身,是一個社會變革維度的概念,產業鏈將以數據為維度,進行重新劃分,整個社會變革為一個信息與物理互聯的係統。
現在的問題是,這個係統中不同的技術發展相對割裂。華為技術有限公司企業BG銷售總裁何達炳說:“從汽車的傳感器、數據卡開始,從數據采集點,到整個網絡、雲平台、數據中心、全連接,我們認為信息通路很重要。需要統一的架構,以及接口的標準化。”
解決這個問題,單靠哪家企業都不現實,但市場會推動企業們達成統一標準,而在這個過程中肯定會出現主導型的企業。