連載一：工業4.0之製造業生產率增長的未來
自工業(ye) 革命開始以來，每一次技術進步都能夠帶來工業(ye) 生產(chan) 效率的大幅提高。19世紀初，蒸汽機促進了現代工廠的建立，到了20世紀，電氣化帶動了工業(ye) 大規模生產(chan) 並在70年代實現了自動化。然而在隨後的幾十年裏，工業(ye) 技術進步僅(jin) 僅(jin) 是量的增加，與(yu) 信息技術、移動通信、電子商務等相比突破甚微。
現在，我們(men) 正處於(yu) 第四波工業(ye) 浪潮中：新興(xing) 的數字技術產(chan) 業(ye) 被稱為(wei) 工業(ye) 4.0，具體(ti) 即指九項基礎技術進步驅動的轉型(圖1)。在這些轉變中，傳(chuan) 感器、機器、工件和IT係統將相互聯接起來，超越單個(ge) 企業(ye) 擴大到價(jia) 值鏈。這些聯接係統可以與(yu) 基於(yu) 因特網協議的其它係統相互作用，分析數據、進行預測和自動配置來適應變化。工業(ye) 4.0可以實現跨設備的數據收集和分析，更加靈活高效地生產(chan) 出低價(jia) 高質的商品。這反過來還將提高生產(chan) 效率、轉變經濟發展模式、促進工業(ye) 增長，最終提升企業(ye) 和地區的競爭(zheng) 力。
波士頓谘詢公司發布報告介紹了工業(ye) 4.0時代的九大技術趨勢，並探討其潛在的技術和經濟效益，為(wei) 製造商和生產(chan) 設備供應商提供信息。這九大技術進步已應用於(yu) 製造業(ye) ，而隨著工業(ye) 4.0的到來，它們(men) 將改變生產(chan) 方式：獨立和優(you) 化的單元將完全整合為(wei) 自動化的生產(chan) 流程，改變供應商、生產(chan) 商和客戶之間的傳(chuan) 統關(guan) 係，也改變了人和機器之間的關(guan) 係。(圖2)
一、大數據及分析
基於(yu) 大數據的分析模式最近隻在全球製造業(ye) 大量出現，它的優(you) 勢在於(yu) 能夠優(you) 化產(chan) 品質量、節約能源，提高設備服務。在工業(ye) 4.0背景下，將對來自開發係統、生產(chan) 係統、企業(ye) 與(yu) 客戶管理係統等不同來源的數據進行全麵的整合評估，使其成為(wei) 支持實時決(jue) 策的標準。例如，德國的半導體(ti) 製造商英飛淩已經采用了將單芯片關(guan) 聯的方式，幫助檢測有故障的芯片來提高生產(chan) 質量。
二、自主式機器人
許多行業(ye) 的生產(chan) 商長期使用機器人來處理複雜的作業(ye) ，但機器人卻在不斷進化，甚至可以在更大的實用程序中使用。它們(men) 變得更加自主、靈活、合作。最終，它們(men) 將與(yu) 人類並肩合作，並且人類也要向它們(men) 學習(xi) 。這些機器人將花費更少，並且相比於(yu) 製造業(ye) 之前使用的機器人，它們(men) 的適用範圍更廣泛。
在許多行業(ye) 中，機器人已經被長期使用來處理複雜的任務且仍在不斷發展。它們(men) 正在變得更加自主靈活，最終將學會(hui) 與(yu) 人交往，和人類安全地共同工作並向人類學習(xi) 。這些機器人將價(jia) 格更低且用處更大，能夠承擔更為(wei) 複雜的角色。
例如，顧家家居已經使用了歐洲製造商的機器設備。這些機器人是相互連接的，以便他們(men) 可以協同工作，並自動調整行動，以配合下一個(ge) 未完成的產(chan) 品線。高端傳(chuan) 感器和控製單元可保證與(yu) 人類密切合作。同樣，工業(ye) 機器人供應商ABB推出一款有兩(liang) 支手臂的機器人，它被稱為(wei) “玉米”，專(zhuan) 門設計用來與(yu) 人類一起組裝產(chan) 品(如電子消費品)。計算機視覺技術的應用保證了安全互動和零件識別的實現。
三、仿真模擬
在工程階段，運用了3D仿真材料和產(chan) 品，但在未來，模擬將更廣泛地應用於(yu) 裝置運轉中。模擬將利用實時數據，在虛擬模型中反映真實世界，包括機器、產(chan) 品、人等等，這使得運營商可以在虛擬建模中進行測試和優(you) 化。例如西門子就開發出了可以模擬的虛擬機器，從(cong) 而使加工過程減少了80%。
四、水平和垂直係統集成
目前，大多數的IT係統都沒有被完全整合，公司、供應商和客戶之間聯係並不密切，從(cong) 企業(ye) 到車間的功能也缺乏完整的一體(ti) 化。即使是工程本身，從(cong) 產(chan) 品到工廠自動化，缺乏完全集成。隨著工業(ye) 4.0的到來，公司和部門間將更具凝聚力，數據整合網絡的發展將使價(jia) 值鏈實現真正的自動化。
例如，達索係統和雲(yun) 供應商Boostaerospace聯手為(wei) 歐洲航空航天和國防工業(ye) 建立了一個(ge) 合作平台——AirDesign。該平台可以作為(wei) 一個(ge) 工作空間設計和製造業(ye) 的合作車間，也可作為(wei) 一個(ge) 私有雲(yun) 服務。它負責管理多方之間的交換產(chan) 品和生產(chan) 數據的複雜任務。下期 連載二：工業(ye) 4.0之製造業(ye) 生產(chan) 率增長的未來
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