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大數(shù)據(jù)

工業(yè)4.0與大數(shù)據(jù)

來源:  撰稿人:  發(fā)布時間:2015年05月19日 瀏覽:
摘要:

  互聯(lián)網(wǎng)與信息技術的高速發(fā)展正迅速影響著整個世界。人們發(fā)現(xiàn),生活中的幾乎每一個領域都受到互聯(lián)網(wǎng)的影響,呈現(xiàn)新的業(yè)態(tài)與發(fā)展形勢。尤其是在消費領域,網(wǎng) 絡消費模式重新定義了人們的購買方式,也推進了消費理念與偏好的升級。個性化消費需求的傾向正越來越明顯。如今,大規(guī)模大批量標準化生產(chǎn)模式正越來越難以 滿足消費者的個性化需要,于是新工業(yè)革命的到來順理成章。

  “工業(yè)4.0”是2011年德國提出的新概念。在經(jīng)過兩年的發(fā)酵后已經(jīng)在德國本土、歐洲其他地區(qū)、美國乃至全球引發(fā)了熱烈的討論?!肮I(yè)4.0”核心戰(zhàn)略究竟是什么?

  戰(zhàn)略核心:制造智能化

  “工業(yè)4.0”想實現(xiàn)的是通過物聯(lián)網(wǎng)、信息通訊技術與大數(shù)據(jù)分析,把不同設備通過數(shù)據(jù)交互連接到一起,讓工廠內部,甚至工廠之間都能成為一個整體,在自動化之上,形成制造的智能化。這一智能化又包含兩大主題:智能工廠與智能生產(chǎn)。

  智能工廠主要關注智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程,以及網(wǎng)絡分布式生產(chǎn)設施的實現(xiàn)。未來,各個工廠將具備統(tǒng)一的機械、電器和通信標準。以物聯(lián)網(wǎng)和服務互聯(lián)網(wǎng)為基礎, 配備有感測器、無線和RFID通信技術的智能制造設備可以對生產(chǎn)過程進行智能化監(jiān)控。由此,智能工廠能夠自行運轉,且工廠間零件與機器可以相互交流。結合 大數(shù)據(jù)技術,智能工廠還能對生產(chǎn)與修理作出可能的提示。這使得工廠設備脫離固有生產(chǎn)線的束縛,可以不斷做出智能的調整,從而使得一次性生產(chǎn)的產(chǎn)品也可以通 過頗具收益的方式制造出來,打破了標準化生產(chǎn)的成本優(yōu)勢。

  智能生產(chǎn)是在智能工廠的基礎上進一步加入了人的要素,同時強調生產(chǎn)過程本身,主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動、3D打印以及增材制造等技術在工 業(yè)生產(chǎn)過程中的應用等。目前大部分制造系統(tǒng)都采用集中式控制方案,在中央控制機器上獨立地進行處理,工人主要負責監(jiān)控維修控制機器。未來的智能生產(chǎn)是以人 為中心的基于信息物理系統(tǒng)為智能輔助系統(tǒng)創(chuàng)造更優(yōu)秀的人機互動模式。

  “工業(yè)4.0”的戰(zhàn)略本質:

  1.大規(guī)模定制化生產(chǎn)方式正逐步實現(xiàn)

  “工業(yè)4.0”及其代表的新一代智能生產(chǎn)方式可能就是大規(guī)模定制化的生產(chǎn)方式的初級階段。因為消費者個性化需求如果實現(xiàn),一方面需要供應商能夠生產(chǎn)提供符 合消費者個性偏好的產(chǎn)品或服務,一方面需要社會提供消費者有個性化消費的空間與過程。由于消費者眾多,每個人的需求不同導致需求的具體信息也不同,加上需 求的不斷變化,就構成了供應商的大數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)進行處理,進而傳遞給智能設備,進行運算,設備調整,材料準備與自動加工等步驟,才能生產(chǎn)出符合個性化 需求的產(chǎn)品。

  “工業(yè)4.0”所體現(xiàn)的進步技術包括物聯(lián)網(wǎng),信息技術,大數(shù)據(jù)處理技術,與個性化產(chǎn)品制造所需的技術十分相似,相對來說缺少了在消費者層面采集數(shù)據(jù)的環(huán) 節(jié)。但通過工廠層面的設備革新,產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作,大數(shù)據(jù)處理,產(chǎn)品能夠具有服務價值,從而使得智能制造設備根據(jù)處理后的信息,進行判斷、分析、自我調整、自動 驅動生產(chǎn)加工、品質保持,直至最后的產(chǎn)出步驟。可以說,智能工廠已經(jīng)為最終的制造業(yè)大規(guī)模定制生產(chǎn)做好了準備。

  2.消費性大數(shù)據(jù)與生產(chǎn)性大數(shù)據(jù)處理的結合

  在“工業(yè)4.0”的工廠中,消費者需求與行為產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)除了反饋至生產(chǎn)設備,進行產(chǎn)品生產(chǎn)的調整外,還將對生產(chǎn)本身進行進一步的監(jiān)控。而生產(chǎn)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)同樣經(jīng)過快速處理、傳遞,反饋至生產(chǎn)過程及其涉及的產(chǎn)業(yè)鏈的鏈條中,從而使得生產(chǎn)過程高品質的進行。

  例如在過去,在設備運行的過程中,自然磨損本身會使產(chǎn)品的品質發(fā)生一定的變化。隨著個性化生產(chǎn)的推進,產(chǎn)品生產(chǎn)所涉及的自然環(huán)境因素、突發(fā)因素、設備條件 等變量會進一步增多,這種磨損對整個生產(chǎn)帶來的影響會被放大。通過信息處理技術及互聯(lián)技術,生產(chǎn)過程中的這些因素才能被精確控制,從而真正實現(xiàn)生產(chǎn)的智能 化。一定程度上,這一工業(yè)大數(shù)據(jù)的處理技術直接決定了“工業(yè)4.0”與CPS所要求的智能化設備的智能水平。

  3.新一代智能制造工廠的未來

  消費需求的個性化要求傳統(tǒng)制造業(yè)突破現(xiàn)有的生產(chǎn)方式與制造模式,根據(jù)消費需求海量數(shù)據(jù)與信息,進行大數(shù)據(jù)處理與傳遞;而在進行這些非標準化產(chǎn)品生產(chǎn)過程中 產(chǎn)生的生產(chǎn)信息與數(shù)據(jù)也是大量的,需要及時收集、處理和傳遞。這兩方面大數(shù)據(jù)信息流最終通過互聯(lián)網(wǎng)在智能制造設備交匯,由智能制造設備進行分析、判斷、決 策、調整、控制開展智能制造過程,確保生產(chǎn)出高品質個性化產(chǎn)品。這就決定了互聯(lián)網(wǎng)、信息技術與制造母機融合后,最終形成新一代互聯(lián)的智能制造工廠(系統(tǒng)) 以替代今天的生產(chǎn)體系。

  為了應對這個變革的趨勢,我國應該更加注重制造業(yè)高端標準與技術的確立,尋找智能制造設備與信息技術融合性的突破,大數(shù)據(jù)建立與分析應用的突破,做到互聯(lián)網(wǎng)應用技術的升級,培養(yǎng)信息技術與制造技術復合人才。

責任編輯:系統(tǒng)管理員
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