自动化专题-工业40

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1、工业自动化专题：工业4.0时代的来临何为工业4・0时代？工业4.0是由德国政府《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。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、资源效率及基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。徳国所谓的工业四K(lndustry4.0)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。[1]工

2、业4.0时代所处大背景：工业4.0的基础，是已经实现的前三次工业革命。按一般的划分，第一次工业革命开始于18卅:纪后半叶，其主要标志是以蒸汽机的发明带来的机械化生产；第二次工业革命开始于19世纪后半叶，主要标志是以电力的发明带来的电气化和大规模流水线生产；第三次工业革命开始于20世纪后半叶，主要标志是通过信息技术和电气化的结合实现的自动化生产。第四次工业革命，从现在开始，其主要特征就是综合利用第一次和第二次工业革命创造的“物理系统”和第三次工业革命带来的日益完备的“信息系统”，通过两者的融合，实现智能化生产。典型的工业制造至少存在三种有较大差别的模式。少品种大批量

3、大规模生产,是早期汽车主机厂的常见生产模式。随着单一车型的多配置方案的普及，随着柔性生产系统的发展，FI前纯粹的这种生产模式相对减少了。多品种小批量大规模生产，多见于在一种定型产品的基础上衍生多个品种的产品。有多个同类型客户标准/非标产品的供应商，比如电子线束生产企业，经常是这种生产模式。少品种小批量小规模牛产。此类牛产通常是复杂产品，且可靠性要求极高，所以虽然品种少批量小，但工作量并无显著减少，型式试验、样品验证通常和最终产品验收合为一体。航天航空、轨道交通、大型安全设备设施等都属此类。每一种模式都有较为关键的管理点，或者较为适合的作业特色，以往是难以融合的，所

4、以在IS09001质量管理体系的基础上，就各种模式的质量管理系统形成了多种标准/技术规范，$0ISO/TS16949,IRIS,AS9100,GJB9001等。随着工业技术的进步，生产模式不再单一，而在前中后端均呈现逐步混合的趋势，即从人批量生产转向柔性自动化生产，进而再转向高效、皱捷与集成经营生产方式，而这一切的基础，是各类标准的统一化，平台的统一化，接口的统一化，信息的一体化。而且，随着现在网络信息传送的速度呈现指数级的提升，各类数据吞吐交换程度也大幅提升，为以上统一/一体化打下了坚实的基础，从而实现全过程的智能设计、生产、管理。“工业4.0”研究项冃由德国联

5、邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在徳国工程院、弗劳恩霍夫协会、四门子公司等徳国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为国家级战略。德国联邦政府投入达2亿欧元。德国政府提出“工业4.0”战略，并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同，弗劳恩霍夫协会将在其下属6-7个生产领域的研究所引入工业4.0概念，西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和牛产控制系统。自2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出以来，工业4.0迅速成为德国的另一个标签，并

6、在全球范围内引发了新一轮的工业转型竞赛。工业4.0时代的核心内容：工业4.0主要包括几个部分：智能产品的智能生产，生产服务化，云工厂,跨界打击和黑客帝国。而其屮，有七种核心技术。信息物理系统(CPS)CPS形式网络通过(无线)传感和驱动，能够应对不断变化的环境，甚至预测物理系统过程的变化。2.云计算云计算让储存在本地的应用程序或者服务连接到物联网变得可能。3.大数据分析大数据是指大到那些典型的数据库软件工具无法收集、储存、管理和分析的数据集。大数据分析方法让工业智能化变得可能，比如说机器学习。4.(IT)系统安全数据、数据的传播以及所有其它工业系统、机器设备和原件

7、都需要被充分保护，免于遭受网络攻击。5.增材制造/3D打印增材制造(AdditiveManufacturing,AM)技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除•切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。6.增强现实(AR)使用增强现实眼镜的工人可以通过远程接受指令来正确装配零件或者协助调试。7.机器人/人形机器人(HMI)新技术使交互更安全，比如让机器人去人类无法达到的地方执行任务，这些机器人往往被设计成人类的样子。中德经验借鉴与推广：工业4.0从去年开始成规模的在屮国媒体上出现，到今年年初变成了十分热门的话题，我想应该和中国也提出了

8、类似的概念