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工业4.0的关键词（工业4.0的关键词有哪些）
发布时间：2023-03-26 09:18:21
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大家好！今天让创意岭的小编来大家介绍下关于工业4.0的关键词的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。
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一、智能工厂：到底什么是工业4.0
先声明，兔哥只是个知识的搬运工，我说的不一定对，不过是看了很多材料后消化理解的结果而已。事实上，工业4.0就没有标准答案，连德国人自己都没有。
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。
这三个定义都很学术，你们放心，这是全文最学术的一段话，后面就都是讲故事了。
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，用修真小说的时髦描述，也就是3.0中后期，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。
在中国工厂的很多车间里，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！
所以当ERP给MES下达生产计划指令后，MES在生产过程中发生了与计划偏差的事项（比如设备坏了，原料不合格等等），MES会根据车间的实际情况进行调整。但是ERP是不知道的！所以它会继续按照原本的计划执行订单，时间久了，财务系统和工厂的实际情况就会出现非常大的偏差。
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（原因你懂的）。
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。
ERP和MES的问题只是工厂内系统断层的一个问题缩影，事实上工厂里还有非常多的其他系统，设计、制造、采购、办公等等，这些系统都是一个个的信息孤岛，互相都不知道对方在干啥，干到哪一步了。其中一个部分出了特殊情况，其他部分都不知道，只有等到问题出现了，才能退回来，所有系统再一个个改。
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逼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。
当然，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，兔哥的老东家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，其余的问题，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。
比如你想要一双适合你的脚的鞋子，鞋厂是无法知道你的脚多大的，所以只能测量很多人的脚之后，把最集中的尺码分成40号，41号，42号等等，但是如果你的脚偏肥或偏瘦，对不起，概不伺候。
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，也许我们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TCP/IP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，要远远高于你在家下德艺双馨的苍老师电影的要求。
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！”。
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，反正能糊弄住大家就行。
工业4.0第三重天，生产服务化。
刚才说了，智能产品会不断的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。
再举个例子，智能产品实现后，每一辆汽车都会不断地采集周边的数据，来决定自己的行驶路线，整个运输系统会完全服务化，任何人都不需要再买车，有一天也许自己开车会成为严重的违法行为，因为设备是智能的，而人确实不可控的。
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。
兔哥之所以坚定地要做工业互联网领域的投资和创业服务，就是在等这个风口。但愿我是先辈，不是先烈。
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。一切都基于数据，被精确控制，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适用。
但是我相信有一些东西是不会变的，那就是人类的爱、责任、勇敢，对未来和自由的向往，以及永无止境的奋斗。
二、工业4.0的时代特征?
工业4.0时代具有三个高度化技术特征，也就是高度自动化、高度信息化及高度网络化。一般来讲，自动化是工业2.0时代的特征，而信息化是工业3.0时代的特征，在工业4.0时代，自动化和信息化将继续深入发展，形成高度自动化和高度信息化，同时工业4.0时代还将由于各种设备和系统实现了联网，具有高度网络化的特征，这是工业4.0时代独有的技术特征。
三、工业4.0时代 什么是真正的“智能工厂”
自从工业4.0概念的诞生，以智能制造为主导的第四次工业革命正轰轰烈烈的到来，而智能工厂将是构成未来工业体系的一个关键所在。在智能工厂里，人、机器和资源如同在一个社交网络里自然地相互沟通协作，高效便捷的完成繁重的生产任务。可以参考工业4.0标准制定者之一的德国公司SAP的研究，工业互联网及工业4.0前沿研究报告https://www.sap.cn/products/supply-chain-management/industry-4-0.html
真正的智能工厂
1、生产设备网络化，实现车间“物联网”
物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。
在生产过程中，将所有的设备及工位统一联网管理，使设备与设备之间、设备与计算机之间能够联网通讯，设备与工位人员紧密关联。
2、生产数据可视化，利用大数据分析进行生产决策
在生产现场，每隔几秒就收集一次数据，利用这些数据可以实现很多形式的分析，包括设备开机率、主轴运转率、主轴负载率、运行率、故障率、生产率、设备综合利用率(OEE)、零部件合格率、质量百分比等。首先，在生产工艺改进方面，在生产过程中使用这些大数据，就能分析整个生产流程，了解每个环节是如何执行的。一旦有某个流程偏离了标准工艺，就会产生一个报警信号，能更快速地发现错误或者瓶颈所在，也就能更容易解决问题。
3、生产文档无纸化，实现高效、绿色制造
构建绿色制造体系，建设绿色工厂，实现生产洁净化、废物资源化、能源低碳化是中国制造2025实现“制造大国”走向“制造强国”的重要战略之一。
生产文档进行无纸化管理后，工作人员在生产现场即可快速查询、浏览、下载所需要的生产信息，生产过程中产生的资料能够即时进行归档保存，大幅降低基于纸质文档的人工传递及流转，从而杜绝了文件、数据丢失，进一步提高了生产准备效率和生产作业效率，实现绿色、无纸化生产。
SAP思爱普对应于工业互联网解决方案，分为模式1，Ready-to-run【解决方案模式】，模式2，Ready-to-Build【平台模式】。
SAP思爱普模式1的工业互联网方案是Industry 4.0 Now，SAP的模式2的工业互联网平台方案是BTP，行业云。
四、什么是工业4.0;各国的名称各不同;各国的特点各
德国:产学研推动,升至国家战略。工业4.0研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成,已上升为国家级战略。德国联邦教研部与联邦经济技术部于2013年将其纳入《高技术战略2020》的十大未来项目中,计划投入2亿欧元资金,支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。企业界西门子、SAP等企业积极跟进,德国在工业4.0的理念思考和创新实践方面已经走在了世界前列。
美国:政府战略推动创新,积极实施‚再工业化‛。在美国,‚工业4.0‛的概念更多的被‚工业互联网‛所取代,尽管称法不同,但它们的基本理念一致,就是将虚拟网络与实体连接,形成更具有效率的生产系统。金融危机后,美国政府将发展先进制造业上升为国家战略,希望以新的革命性生产方式重塑制造业。2009年12月,出台《重振美国制造业框架》,详细分析了重振制造业的理论基础及优势,成为美国发展制造业的战略指引;2011年6月和2012年2月,先后启动‚先进制造伙伴计划‛和‚先进制造业国家战略计划‛,以加快抢占21世纪先进制造业制高点;2013年1月,美国总统执行办公室、国家科学技术委员会和高端制造业国家项目办公室联合发布了《国家制造业创新网络初步设计》,投资10亿美元组建美国制造业创新网络(NNMI),集中力量推动数字化制造、新能源以及新材料应用等先进制造业的创新发展,打造一批具有先进制造业能力的创新集群。
日本:特色工业4.0,人工智能是突破口。日式工业4.0的一大特色是对人工智能产业的探索,以解决劳动力断层并支持未来的工业智能化,而其首先应用的领域就是工业化生产线。以日本汽车巨头之一本田公司为例,其通过采取机器人、无人搬运机、无人工厂等先进技术和产品,加之采用新技术减少喷漆次数、减少热处理工序等措施把生产线缩短了40%,并通过改变车身结构设计把焊接生产线由18道工序减少为9道,建成了世界最短的高端车型生产线。日本政府近期加大了对3D打印机等尖端技术的财政投入。2014年,日本经济产业省继续把3D打印机列为优先政策扶持对象,计划当年投资45亿日元,实施名为‚以3D造型技术为核心的产品制造革命‛的大规模研究开发项目,开发世界最高水平的金属粉末造型用3D打印机。
中国:实施‚中国制造2025‛,加速制造大国转向制造强国。2014年3月,主席访问德国,在发表的署名文章中重点提到德国工业4.0战略;同年10月,总理访问德国,发表《中德合作行动纲要》,宣布了中德两国将开展工业4.0合作;2015年3月5日总理在政府工作报告中谈及产业结构转型时强调,要实施‚中国制造2025,加快从制造大国转向制造强国。目前,工信部与工程院正在制定《中国制造2025》规划,很快要上报国务院。《中国制造业发展纲要(2015-2025)》被誉为‚中国版工业4.0规划‛,将借鉴德国版工业4.0计划,围绕在我国工业有待加强的领域进行强化,打造新一代信息技术产业、高端装备制造产业、新能源产业和生物医药与生物制造产业。
以上就是关于工业4.0的关键词相关问题的回答。希望能帮到你，如有更多相关问题，您也可以联系我们的客服进行咨询，客服也会为您讲解更多精彩的知识和内容。
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