数字网络化

工业 4.0 将为我们带来什么?

万物互联 — 这是一个在数字化网络方面获得全新含义的语汇(俗称“物联网”)。简单来讲,工业生产中的机器彼此通信并交换数据,它们能作自身调节并维护,这确保了价值链的优化。
但是,人类在这个系统中究竟处于什么位置呢?

工业 4.0 即“第四次工业革命”让很多组织机构忙个不停 ——从医院到运输公司、再到全球汽车集团等。某些组织机构因害怕落伍而自身深感紧迫。然而,更具决定性的是工业 4.0 提供的许多可能性仅在人们继续于行业内占主导地位的时候才会产生。工业 4.0 不是未来的梦想,而是如今的现实。大量项目展示了网络新次元意味着什么以及其对我们的工作环境有什么影响。

工业革命的四大阶段

 

机器、电子、信息技术 — 工业 4.0 以近 250 年的发展为基础。时代变化的步伐正日趋加快。但工业 4.0 究竟是什么呢?该问题并无正确答案,但有一个解释能试图回答这个问题。据针对工业 4.0 的某术语解释,其描述了机械及机器网络以及其产生的智能结果。其特征在于,将生产与现代信息及通信技术相结合,创造根据各自独立客户要求制造产品的机会,这与大规模生产的成本相似。  工业 4.0 能以不同的侧重点关注到每一家公司。

“工业 4.0 揽括产品的整个生命周期:从最初的想法到研究开发、生产、实际使用及维护,再到循环利用。” BMWi

因此,工业 4.0 是生产与数字世界两相合并的壮举。机器、工厂、产品、物流及人员均网络化,相互通讯并相互配合。使整个价值链得以优化。

工业 4.0 数字图解

虽然大多数公司通常能意识到自组织生产的益处,但他们往往不愿意进行革新。直接启动大型项目或改变整个生产过程的愿望通常弱于外部驱动力。这会导致要实施长期的规划阶段、无形中设立一些不切实际的目标,以及经济停滞、萧条与不景气。

专家建议在开始实施工业 4.0 之初,就应努力保持目标要切合实际。从小项目开始,再进行逐步扩充。随之,成本即能得以控制,同时会助推首次成功目标的加速达成。

实时调整、3D 打印及个性化

举例来讲,我们的首个项目可以为室内空气构建监测的网络化操控。设备连续监测空气质量并将数值传输到中央计算机。从而对他们进行评估,并根据室内用户的使用情况以及需求来控制过滤系统。这一切都可以快速、可靠并高效地进行,这是因为由于持续的监测及评估,使得该系统可以按需要尽可能长时间且集中地运行。

正因为此,使得可以通过控制过滤,在喷漆室及车间内获得最佳涂装效果。预过滤阶段、天花板过滤及地下漆雾分离过滤之网络化操控意味着可以事半功倍地实现出色的涂装工作。预过滤阶段能隔离大量尘埃。天花板过滤器仅在预过滤器区域的空气读数需要时才被激活。地下漆雾分离过滤自收到天花板过滤器的指令时启动。当工艺过程需要时,它们会过滤掉离开喷漆室的废气。在其它时候,它们处于节能待机模式。

另一个特别的范例是德国图林根州的 Tetra 公司在纳米级范围内进行 3D 打印。纳米 3D 打印机能够准确快速地创建分辨率低于 1μm 的厘米大小的结构。纳米结构的形状实时来自计算机,其制造工艺过程可以通过相机进行同步拍摄跟踪。这使得该打印机可用于生物医学及微型传感器能领域。

阿博格公司通过结合注塑成型及增材制造,专门从事个性化塑料系列产品的生产。在自主研发的计算机主机技术的帮助下,该公司实现了一个连贯的网络化生产个性化照明开关摇动装置的工艺链。从大批量产品到单个塑料部件,这在工业 4.0 中已非常普遍。

人们的工作正在悄然变化

Robotic arm for packing 从机器人到智能公司 ...
Women using a smartphone in the display and technology advances in stores. Take your screen to put on advertising. ... 工业4.0中人机联网有很多个层面。

在继续推进数字化和自动化的道路上,各公司都必须制定其自身的规划及目标。作为自身公司的优势、不足及核心竞争力的一部分,除了信息技术基础设施之外,员工的组织及资质也特别重要。例如,工业 4.0 可以通过机器人帮助员工更轻松地工作。“机器人可以协助人类执行单调和符合人体工程学却又令人不适的任务,而人类则将自身投入到更高层次的任务之中”,库卡集团负责人 Till Reuter 接受德国商报采访时如是说。该集团是全球领先的机器人制造商之一,也是工业 4.0 领域的领军企业。人类自身作为问题的解决者、决策者及创新者,将不得不更聪明地工作。因为在无计划的自发情况下,我们所拥有的认知能力意味着我们始终要优于机器人。

来源
1 Building blocks of Industry 4.0: What do IIoT, IoT and Industry 4.0 mean?
2 Industry 4.0 will revolutionize industrial production.
3 Networked room air monitoring to Industry 4.0 standards, in Welding and Testing Technology, 07/08-2017.
4 Best painting results in paint booths and workshops.
5 Industry 4.0 platform of the BMWi.
6 Industrie 4.0, Revolution at the Hanover Trade Fair, in Handelsblatt, 13.04.2015.