工業(yè)4.0時(shí)代制造業(yè)升級(jí)的九大技術(shù)趨勢(shì)

四、水平和垂直系統(tǒng)集成
目前，大多數(shù)的IT系統(tǒng)都沒(méi)有被完全整合，公司、供應(yīng)商和客戶(hù)之間聯(lián)系并不密切，從企業(yè)到車(chē)間的功能也缺乏完整的一體化。即使是工程本身，從產(chǎn)品到工廠自動(dòng)化，缺乏完全集成。隨著工業(yè)4.0的到來(lái)，公司和部門(mén)間將更具凝聚力，數(shù)據(jù)整合網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展將使價(jià)值鏈實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)化。
例如，達(dá)索系統(tǒng)和云供應(yīng)商Boostaerospace聯(lián)手為歐洲航空航天和國(guó)防工業(yè)建立了一個(gè)合作平臺(tái)——AirDesign。該平臺(tái)可以作為一個(gè)工作空間設(shè)計(jì)和制造業(yè)的合作車(chē)間，也可作為一個(gè)私有云服務(wù)。它負(fù)責(zé)管理多方之間的交換產(chǎn)品和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的復(fù)雜任務(wù)。
五、物聯(lián)網(wǎng)
如今，只有一些制造商的傳感器和設(shè)備進(jìn)行了聯(lián)網(wǎng)和嵌入式計(jì)算，它們通常處于一個(gè)垂直化的金字塔中，距離進(jìn)入總體控制系統(tǒng)的智能化和自動(dòng)化水平仍有一定距離。隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更多的設(shè)備甚至更多的未成品將使用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)連接，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)通信，提供實(shí)時(shí)響應(yīng)。
驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)供應(yīng)商博世力士樂(lè)，生產(chǎn)了一種半自動(dòng)的閥門(mén)生產(chǎn)設(shè)施，可以分散地分析生產(chǎn)過(guò)程。產(chǎn)品通過(guò)無(wú)線電頻率識(shí)別碼進(jìn)行識(shí)別，并且工作站能夠“獲知”每個(gè)產(chǎn)品必須執(zhí)行的生產(chǎn)步驟，從而適時(shí)地進(jìn)行特定的操作。
六、網(wǎng)絡(luò)安全
許多企業(yè)依然依賴(lài)于未連接或者脫機(jī)的管理和生產(chǎn)系統(tǒng)，而到了工業(yè)4.0時(shí)代，連接性增強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)安全威脅也急劇增加。不過(guò)人們可以對(duì)整個(gè)新框架充滿(mǎn)信心，工業(yè)設(shè)備供應(yīng)商正聯(lián)手同網(wǎng)絡(luò)安全公司進(jìn)行合作和收購(gòu)。
七、云計(jì)算
在工業(yè)4.0時(shí)代里，更需要跨站點(diǎn)和跨企業(yè)的數(shù)據(jù)共享，與此同時(shí)，云技術(shù)的性能將提高，只在幾毫秒內(nèi)就能進(jìn)行反應(yīng)。其結(jié)果是設(shè)備數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在云中，生產(chǎn)系統(tǒng)可以提供更多的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)服務(wù)，許多工業(yè)監(jiān)測(cè)和控制處理也將進(jìn)入云端。
八、增材制造
企業(yè)已開(kāi)始采用增材制造，比如用3D打印生產(chǎn)單個(gè)組件。進(jìn)入工業(yè)4.0，這種增材制造方法將在小批量定制產(chǎn)品的生產(chǎn)中更加廣泛地應(yīng)用，它可以催生多種復(fù)雜而輕巧造型設(shè)計(jì)。高性能且分散的增材制造系統(tǒng)將減少運(yùn)輸距離和庫(kù)存。例如，航空公司已將增材制造工藝應(yīng)用于新設(shè)計(jì)中，既能減輕飛機(jī)重量，還能降低鈦等原料的費(fèi)用。
九、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持各種服務(wù)，比如你可以在倉(cāng)庫(kù)里挑選部件并通過(guò)移動(dòng)設(shè)備發(fā)送維修指令。這些系統(tǒng)目前正處于起步階段，未來(lái)，企業(yè)將更加廣泛的使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為工人提供實(shí)時(shí)信息，改進(jìn)決策和工作程序。目前這種系統(tǒng)已經(jīng)以谷歌眼鏡的形式進(jìn)入了市場(chǎng)，工人可以透過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)的眼鏡看到實(shí)際的場(chǎng)景。
另一個(gè)應(yīng)用程序是虛擬培訓(xùn)。西門(mén)子已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)虛擬工廠操作員培訓(xùn)模塊，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡，創(chuàng)造了以工廠人員處理突發(fā)事件的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的3D環(huán)境。
工業(yè)4.0的影響
量化影響：以德國(guó)為例
為了對(duì)工業(yè)4.0的潛在的世界范圍內(nèi)的影響有更進(jìn)一步的量化的理解，我們對(duì)德國(guó)制造業(yè)展望進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)第四次技術(shù)革命會(huì)引發(fā)四個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的收益：
生產(chǎn)力方面。在接下來(lái)的五年到十年，工業(yè)4.0將會(huì)對(duì)德國(guó)制造業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的更多企業(yè)產(chǎn)生推動(dòng)作用，并提高生產(chǎn)力，預(yù)計(jì)產(chǎn)值講會(huì)從900億歐元提高到1500億歐元。不計(jì)算材料的成本，生產(chǎn)成本可能會(huì)提高15%到25%；如果把材料成本計(jì)算在內(nèi)，生產(chǎn)成本可能會(huì)提高5%到8%。工業(yè)各行業(yè)差別很大。工業(yè)零部件制造商有望實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)力最大的一些改進(jìn)（20-30%），例如，汽車(chē)公司可以預(yù)期增加10-20%（圖3）。