工业4.0是中国制造业的发展趋势

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  •   工业4.0是高科技发展的产物,意在工业制造达到智能化水平,从而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。中国前不久提出了中国制造2025,这是中国迈向工业4.0的第一步。

      十八世纪引入机械制造设备的工业是1.0,二十世纪初的电气化是2.0时代,二十世纪70年代开始的利用电子信息化技术的自动化是3.0时代。而工业4.0,意味着基于信息物理系统的智能制造时代的到来。

      对于中国来说,实施工业4.0或智能制造的必要性在哪里呢?显然,当前“促进信息化与工业化深度融合”,以及“在新一代移动通信、集成电路、大数据、先进制造、新能源、新材料等方面赶超先进,引领未来产业发展”等战略,都与工业4.0所描绘的制造业未来发展趋势吻合。

      与此同时,中国制造业已经占据全球制造业20%的比重,但大而不强,中国迫切需要更高层面的创新来推动发展,工业4.0战略对中国来说正当其时,有助于中国跨越式的发展,解决经济转型面临的种种难题。

      CPS信息物理融合系统是工业4.0的根基,它通过使用数字化技术,将物理实体抽象为数字对象,通过应用网络技术、人工智能,实现对象间的通信与控制。

      以汽车生产为例,通常经过装底盘、车身、轮子、内饰等顺序步骤,从而实现一辆汽车的组装出厂。可以说,现在汽车不但可以实现标准化,还能实现客户化定制,买汽车时可以选择有无天窗、座椅材质等。但这个选项是公司给的,客户只能从汽车厂商的选项中选择。对汽车发烧友,或追求个性的消费者而言,完全满足不了。

      而在工业4.0上就可以彻底实现真正的个性化。在工业4.0生产线上,汽车底盘装好后,可以进入的下一个流程很多。比如,能够装车身的有哪几个工作站,负荷怎样?系统会根据显示状态,最优化的选择下一个流程,而不是像以往机械地执行每个步骤。在此过程中,任何个性化的需求都可以提前输入系统,自动完成。

      也就是说,通过CPS启用基于模型的开发,允许端至端的数字化设计、模拟和生产,能够涵盖从客户需求到产品结构和制造。

      在工业4.0的智能工厂内,以网络化分布式的生产设施,形成动态生产线,车辆成为智能产品,通过CPS功能的处理模块,在装配车间自主移动。同时,动态生产线重新组合以支持不同车型和配置需要,随时响应生产线问题,而不被约束。

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