工業(yè)4.0是什么
工業(yè)4.0是什么？有什么實(shí)際應(yīng)用？一文講透
工業(yè)4.0是指通過利用智能技術(shù)，徹底革新供應(yīng)鏈的自動(dòng)化、監(jiān)控和分析流程。
如今，工業(yè)4.0重塑了企業(yè)設(shè)計(jì)、制造和分銷產(chǎn)品的方式。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云連接、AI 和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)深度融入到制造流程中?；谶@種統(tǒng)一的集成式制造方法，企業(yè)能夠打造互聯(lián)的智能產(chǎn)品、工廠和資產(chǎn)。
此外，當(dāng)今的工業(yè)4.0計(jì)劃還致力于促進(jìn)人與科技的合作共贏，和諧共生。如果將工業(yè)4.0工具的準(zhǔn)確性和速度與員工的創(chuàng)造力、才能和創(chuàng)新力融合起來，你將能實(shí)現(xiàn)員工與利潤雙贏。一方面，你能夠提高制造運(yùn)營
的效率和生產(chǎn)力；另一方面，你能夠?qū)F(tuán)隊(duì)從繁瑣的重復(fù)性任務(wù)中解放出來，讓他們有機(jī)會(huì)與智能技術(shù)協(xié)同工作，同時(shí)提高自身能力，更好地適應(yīng)不斷發(fā)展的技術(shù)環(huán)境和基于 AI 的未來工作模式。
工業(yè) 4.0 的定義
工業(yè) 4.0 是指將智能數(shù)字化技術(shù)集成到制造和工業(yè)流程，包括工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能、大數(shù)據(jù)、機(jī)器人和自動(dòng)化等一系列技術(shù)。工業(yè) 4.0 能幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造，建立智能工廠，目標(biāo)是提高生產(chǎn)力、效率和
靈活性，同時(shí)在制造和供應(yīng)鏈運(yùn)營中實(shí)現(xiàn)更智能的決策和定制。
無論怎樣定義工業(yè) 4.0 都繞不開一點(diǎn)，那就是這個(gè)概念源自于第四次工業(yè)革命。自 19 世紀(jì)以來，我們先后經(jīng)歷了三次工業(yè)革命。之所以稱之為工業(yè)“革命”，是因?yàn)橥苿?dòng)變革的創(chuàng)新技術(shù)不僅提高了生產(chǎn)力和工作
效率，而且徹底改變了商品的生產(chǎn)方式和人類的工作方式。我們正在經(jīng)歷第四次工業(yè)革命，也稱為工業(yè) 4.0。
第一次工業(yè)革命
19 世紀(jì)初正值第一次工業(yè)革命。蒸汽機(jī)的問世大大減少了工業(yè)生產(chǎn)對(duì)畜力和人力的依賴，開啟了制造和精密工程的新時(shí)代。
第二次工業(yè)革命
一個(gè)世紀(jì)后，隨著石油和電力的應(yīng)用日益廣泛，機(jī)械設(shè)備變得更加精簡和便利。流水線和大規(guī)模生產(chǎn)工藝推動(dòng)了第二次工業(yè)革命，其中許多工藝沿用至今。
第三次工業(yè)革命
大約在 20 世紀(jì)中葉，計(jì)算機(jī)登上歷史舞臺(tái)。第三次工業(yè)革命見證了工廠自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)的早期發(fā)展。在這個(gè)時(shí)期，人們首次在計(jì)算機(jī)上使用商業(yè)系統(tǒng)管理和分析數(shù)據(jù)。
第四次工業(yè)革命
如今，制造業(yè)越來越依賴信息。企業(yè)內(nèi)部乃至全世界每時(shí)每刻都在生成大量數(shù)據(jù)。人工智能是第四次工業(yè)革命的核心。采用人工智能技術(shù)，制造商不僅能夠收集數(shù)據(jù)，還能分析數(shù)據(jù)，并且基于數(shù)據(jù)作出預(yù)測(cè)、獲取
洞察以及生成報(bào)告。工業(yè) 4.0 不是指某一項(xiàng)技術(shù)，而是無縫集成了多個(gè)系統(tǒng)、工具和創(chuàng)新成果。
工業(yè)4.0技術(shù)
工業(yè)4.0依賴于九大技術(shù)支柱。這些創(chuàng)新技術(shù)連接了現(xiàn)實(shí)世界與數(shù)字世界，讓智能自主系統(tǒng)成為可能。雖然企業(yè)和供應(yīng)鏈已經(jīng)在使用其中一些先進(jìn)技術(shù)，但只有綜合運(yùn)用這些創(chuàng)新成果，才能充分釋放工業(yè)4.0的全部
潛能。
1.大數(shù)據(jù)和人工智能分析：如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0？數(shù)據(jù)是關(guān)鍵。從工業(yè)4.0的定義中可以看出，工業(yè)4.0是一場(chǎng)以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的工業(yè)革命。在工業(yè)4.0 時(shí)代，企業(yè)可以通過各種數(shù)據(jù)源采集大數(shù)據(jù)，包括工廠設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)
(IoT) 設(shè)備、ERP 和 CRM系統(tǒng)，以及天氣應(yīng)用和交通應(yīng)用等。企業(yè)可以運(yùn)用人工智能 (AI) 和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)支持的分析解決方案來實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)，并利用從中獲得的洞察提升供應(yīng)鏈管理各個(gè)領(lǐng)域的決策和自動(dòng)化水
平，比如供應(yīng)鏈計(jì)劃、物流管理、制造、研發(fā)和工程、企業(yè)資產(chǎn)管理 (EAM) 和采購領(lǐng)域。
2.橫向和縱向集成：工業(yè) 4.0 的基本框架是橫向和縱向集成。所謂橫向集成是指“現(xiàn)場(chǎng)”（包括生產(chǎn)車間、各種生產(chǎn)設(shè)施以及整個(gè)供應(yīng)鏈）的各種流程緊密集成。所謂縱向集成是指組織的所有層級(jí)都能串聯(lián)起來，
數(shù)據(jù)可以自由流動(dòng)，從車間到管理層，再從管理層到車間。換句話說，生產(chǎn)與研發(fā)、質(zhì)量保證、銷售和營銷及其他部門和流程緊密集成，從而減少數(shù)據(jù)和知識(shí)孤島，簡化運(yùn)營。
3.云計(jì)算：云計(jì)算是工業(yè) 4.0 和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的“重要推手”。目前，云計(jì)算為大多數(shù)先進(jìn)技術(shù)（從 AI 到機(jī)器學(xué)習(xí)再到物聯(lián)網(wǎng)集成）奠定了基礎(chǔ)，為企業(yè)創(chuàng)新提供了助力。驅(qū)動(dòng)工業(yè) 4.0 技術(shù)的數(shù)據(jù)常居云端，作為
工業(yè) 4.0 核心的信息物理系統(tǒng)也使用云技術(shù)來進(jìn)行實(shí)時(shí)通信和協(xié)調(diào)。
4.增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) (AR)：通常，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)是將數(shù)字內(nèi)容疊加到現(xiàn)實(shí)環(huán)境中。借助 AR 系統(tǒng)，員工在觀察實(shí)物（例如設(shè)備或產(chǎn)品）時(shí)，可以使用智能眼鏡或移動(dòng)設(shè)備查看實(shí)時(shí) IoT 數(shù)據(jù)、數(shù)字化部件、維修或裝配說明、
培訓(xùn)內(nèi)容等。如今，AR 技術(shù)方興未艾，而且對(duì)維護(hù)、服務(wù)、質(zhì)量保證以及技術(shù)人員培訓(xùn)和安全有著重大意義。
5.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)：物聯(lián)網(wǎng)，確切地說是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，對(duì)于工業(yè) 4.0 具有舉足輕重的意義。這兩個(gè)術(shù)語常?；Q使用。工業(yè) 4.0 中的大多數(shù)實(shí)物（設(shè)備、機(jī)器人、機(jī)械、裝備、產(chǎn)品）都通過傳感器和 RFID 標(biāo)簽
提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括有關(guān)其狀態(tài)、性能或位置的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。借助這項(xiàng)技術(shù)，企業(yè)可以更順暢地運(yùn)營供應(yīng)鏈，快速設(shè)計(jì)并修改產(chǎn)品，防止設(shè)備停機(jī)，掌握消費(fèi)者偏好，追蹤產(chǎn)品和庫存等等。
6.增材制造/3D 打?。涸霾闹圃旎?3D 打印最初是作為一種快速設(shè)計(jì)原型的工具，但現(xiàn)在已得到廣泛應(yīng)用，從大規(guī)模定制到分布式制造，不一而足。借助 3D 打印技術(shù)，零件和產(chǎn)品可以作為設(shè)計(jì)文件存儲(chǔ)在虛擬庫存中，并在需要時(shí)按需打印，從而減少場(chǎng)外/離岸制造的成本和需求。3D 打印的應(yīng)用范圍每年都在不斷擴(kuò)大，材料也日益多樣化，比如，金屬、高性能聚合物、陶瓷甚至生物材料等基礎(chǔ)材料都能用于 3D 打印。
7.自主機(jī)器人：隨著工業(yè) 4.0 浪潮的到來，新一代自主機(jī)器人也在崛起。自主機(jī)器人經(jīng)過編程可以自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)，盡可能減少人工干預(yù)。從庫存掃描無人機(jī)到用于揀選和放置貨物的自主移動(dòng)機(jī)器人，不同的自主
機(jī)器人在尺寸和功能方面千差萬別。這些機(jī)器人搭載了先進(jìn)的軟件、AI、傳感器和機(jī)器視覺，能夠執(zhí)行高難度和精細(xì)的任務(wù)。它們可以識(shí)別和分析從周圍環(huán)境接收的信息，并采取相應(yīng)行動(dòng)。
8.數(shù)字孿生：數(shù)字孿生是基于 IoT 傳感器數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的機(jī)器、產(chǎn)品、流程或系統(tǒng)所作的虛擬化模擬。作為工業(yè) 4.0 的核心組成部分，數(shù)字孿生可幫助企業(yè)更好地了解、分析和優(yōu)化工業(yè)系統(tǒng)及產(chǎn)品的性能與
維護(hù)。舉例來說，設(shè)備操作員可利用數(shù)字孿生找出具體的故障零件，預(yù)測(cè)潛在的問題并延長設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)間。
9.網(wǎng)絡(luò)安全：在工業(yè) 4.0 浪潮下，連接點(diǎn)和大數(shù)據(jù)的使用量激增，有效的網(wǎng)絡(luò)安全措施變得至關(guān)重要。通過實(shí)施零信任 (Zero Trust) 架構(gòu)以及機(jī)器學(xué)習(xí)和區(qū)塊鏈等技術(shù)，企業(yè)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的威脅檢測(cè)、預(yù)防和
響應(yīng)，最大限度地減少其網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)泄露和生產(chǎn)延遲風(fēng)險(xiǎn)。
工業(yè) 4.0 解決方案的實(shí)際應(yīng)用
工業(yè) 4.0 驅(qū)動(dòng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型掀起了企業(yè)文化和運(yùn)營層面的雙重革命。通過實(shí)現(xiàn)人員、數(shù)據(jù)和資產(chǎn)的統(tǒng)一互聯(lián)，企業(yè)可以獲得近乎無限的優(yōu)化空間。下面幾個(gè)示例揭示了工業(yè) 4.0 解決方案如何幫助企業(yè)提高制造和
供應(yīng)鏈的效率、可視性以及可持續(xù)性：
協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)：工業(yè) 4.0 支持企業(yè)構(gòu)建協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)。通過這類平臺(tái)，企業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員和利益相關(guān)方可以訪問和共享設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與洞察。通過采用這種開放式方法，各個(gè)職能部門可以加強(qiáng)協(xié)作、創(chuàng)意
共享和知識(shí)交流，從而做出更明智的設(shè)計(jì)決策，更快速地開發(fā)出以客戶為中心的創(chuàng)新型產(chǎn)品。
預(yù)測(cè)性維護(hù)：通過集成物聯(lián)網(wǎng)傳感器和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，制造企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控設(shè)備健康狀況。預(yù)測(cè)性維護(hù)算法可以提前識(shí)別潛在故障。這樣，你就可以主動(dòng)采取維護(hù)措施，并且有望將停機(jī)時(shí)間減少 50%，將資產(chǎn)
壽命延長 40%。
供應(yīng)鏈優(yōu)化：工業(yè) 4.0 支持企業(yè)獲取整個(gè)全球供應(yīng)鏈的端到端可視性。通過整合來自供應(yīng)商和內(nèi)部團(tuán)隊(duì)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及與庫存水平、生產(chǎn)計(jì)劃和客戶需求有關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，企業(yè)可以優(yōu)化物流，平衡供需，改進(jìn)
訂單履行，并提高整個(gè)供應(yīng)鏈和制造流程的效率。
敏捷制造：借助人工智能和高級(jí)分析工具，企業(yè)可以收集并分析來自社交媒體、在線評(píng)論和客戶支持互動(dòng)等數(shù)據(jù)源的實(shí)時(shí)客戶洞察和反饋。研發(fā)團(tuán)隊(duì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員可以利用這些數(shù)據(jù)，洞察消費(fèi)者偏好、痛點(diǎn)和
新興趨勢(shì)。通過將反饋納入設(shè)計(jì)流程，你的團(tuán)隊(duì)可以快速開發(fā)更契合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品，提高客戶滿意度和忠誠度，并推動(dòng)創(chuàng)新。
質(zhì)量控制與缺陷檢測(cè)：你可以使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，從所有生產(chǎn)線收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過持續(xù)監(jiān)控制造和生產(chǎn)流程，你可以檢測(cè)異常、識(shí)別質(zhì)量問題并快速采取糾正措施，確保始終交付高質(zhì)量產(chǎn)品。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)踐：工業(yè) 4.0 支持循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，專注于減少浪費(fèi)并最大限度地重復(fù)利用、翻新和回收物料。通過利用大數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，你可以跟蹤產(chǎn)品生命周期，實(shí)施逆向物流來處理產(chǎn)品退貨，并優(yōu)化寶貴
資源的回收。此外，基于人工智能的高級(jí)分析工具還能幫助產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員直接從繪圖板開發(fā)產(chǎn)品， 提高產(chǎn)品的可持續(xù)性，減少資源浪費(fèi)，并且更輕松地回收或重新利用產(chǎn)品。
碳足跡監(jiān)控與優(yōu)化：借助工業(yè) 4.0 技術(shù)，你可以收集和分析有關(guān)能源消耗、運(yùn)輸排放以及其他碳足跡來源的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。通過準(zhǔn)確測(cè)量和監(jiān)控排放量，你可以確定需要改進(jìn)的領(lǐng)域，實(shí)施節(jié)能措施，并制定碳減排戰(zhàn)略，
幫助實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)大的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
我們生活在一個(gè)競(jìng)爭激烈且變化無常的時(shí)代。工業(yè)4.0工具和戰(zhàn)略不僅能幫助你提高效率和生產(chǎn)力，還能幫助你提高洞察力，贏得重要的競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。
擁抱工業(yè)4.0浪潮，以數(shù)據(jù)為動(dòng)力，賦能整個(gè)企業(yè)。借助一站式汽車零部件自動(dòng)化生產(chǎn)解決方案，你不僅能在工廠中實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)的自動(dòng)化生產(chǎn)流程，還能為客戶提供從設(shè)計(jì)、加工、安裝到調(diào)試及售后服務(wù)的全
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市場(chǎng)競(jìng)爭力。未來，蘇州納斯汀將繼續(xù)以創(chuàng)新為引擎，以客戶需求為導(dǎo)向，推動(dòng)汽車零部件制造向智能化、數(shù)字化邁進(jìn)，為全球汽車行業(yè)提供更高效、更可靠的解決方案。
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