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工業4.0帶來商業模式變革_0

未知 2019-06-21 14:08

工業4.0僅是一種被技術提供商帶著銷售目的過分夸大華而不實的術語?還是在未來幾個月或幾年內就能夠實現的行業趨勢?

諸多跡象表明,工業4.0是行業大勢。工業4.0也被稱作第四次工業革命,其中包括自動化技術的大量應用以及在數字工廠中更大的數據交互。工業4.0名稱的由來,歸因于早期的制造階段——機械化、電氣化以及電子信息化三個歷史階段。

工業1.0、2.0、3.0、4.0概念介紹

工業1.0是機械制造時代,即18世紀引入的機械設備制造時代;時間大概是18世紀60年代至19世紀中期

就是通過水力和蒸汽機實現工廠機械化。這次工業革命的結果是機械生產代替了手工勞動,經濟社會從以農業、手工業為基礎轉型到以工業、機械制造帶動經濟發展的新模式。那時的機械設備還沒有 電氣自動化控制 的概念。

工業2.0是電氣化與自動化時代,即20世紀初的電氣化與自動化時代;時間大概是19世紀后半期至20世紀初。

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也就是在勞動分工基礎上采用電力驅動產品的大規模生產;因為有了電力,所以才進入了由繼電器、電氣自動化控制 機械設備生產的年代。這次的工業革命,通過零部件生產與產品裝配的成功分離,開創了產品批量生產的高效新模式。

工業3.0是電子信息化時代,即20世紀70年代開始并一直延續至現在的信息化時代。

在升級工業2.0的基礎上,廣泛應用電子與信息技術,使制造過程自動化控制程度再進一步大幅度提高。生產效率、良品率、分工合作、機械設備壽命都得到了前所未有的提高。在此階段,工廠大量采用由 PC、PLC/單片機等真正電子、信息技術自動化控制的機械設備進行生產。自此,機器能夠逐步替代人類作業,不僅接管了相當比例的“體力勞動”,還接管了一些“腦力勞動”。

工業4.0概念是德國政府2013年《高技術戰略2020》 確定的十大未來項目之一,并已上升為國家戰略,旨在支持工業領域新一代革命性技術的研發與創新。

工業 4.0 是實體物理世界與虛擬網絡世界融合的時代。但德國業界對工業4.0的響應者卻不多,原因之一是所謂的虛擬網絡-實體物理系統(Cyber- Physical System,CPS)融合的主要思想,美國早在若干年前就已提出。未來10年,基于 信息物理系統(Cyber-PhysicalSystem,CPS)的智能化,將使人類步入以智能制造為主導的第四次工業革命。產品全生命周期、全制造流程數字化以及基于信息通信技術的模塊集成,將形成一種高度靈活、個性化、數字化的產品與服務融合新生產模式。

工業4.0概念涵蓋許多相關技術和服務模式,例如云計算、大數據分析、物理網絡系統(CPS)、機器技術、增強現實(VR)、物聯網等。在工業4.0時代,制造型企業將建立并運營比以往更加智能的工廠,他們可以輕松滿足客戶定制化需求。這種模式被稱為工業物聯網或IIoT。

工業4.0的智慧來自何方?

技術協同

推動工業4.0通常需要技術協作。例如,CPS為云服務提供支持,這使得智能對象和基于云的編程模塊實現交互;大數據分析能力使得機器變得越發智能,其他新興技術如人工智能(AI)、增強現實(VR)、3D打印等解決方案為工廠提供了前所未有的敏捷、精準、高效的制造環境。

麥肯錫指出,工業4.0不僅僅是一個華而不實的口號,趨勢與技術的融合有望重塑制造方法。

在發展過程中,數據量,計算能力,連接量大幅度上升;數據分析能力和商業智能(BI)進步明顯;新型人機交互可用性增強;數字化革命成果顯著——例如先進的機器技術和3D打印技術的出現。

麥肯錫建議企業密切關注工業4.0的進展,以便抓住工業4.0相關技術創造的新機遇。傳統的制造商業模式正在被新型模式所替代。為了獲取工業4.0所帶來的效益,必須為接下來的數字化變革做好充足的準備。

支持工業4.0應用的平臺需要開放的系統以適應不斷變化的市場需求和行業趨勢。在未來幾年新技術出現之時,加以利用。

未來工廠將是一個可以及時被改造和塑造的有機體,他們將連接比以往任何時候都多的實體,如客戶服務中心、原材料供應鏈、分銷渠道等。而今天的制造環境通常是由制造廠互不兼容的自動化技術組合而成,這不利于各制造系統間進行數據共享。智慧工廠將利用物聯網云平臺獲得整個企業制造業務的智能控制能力。

機器學習算法能夠識別生產模式和提取反饋,可用于優化生產操作。預測性分析可確定整個工廠系統故障以便及時修復或更換設備避免耽誤生產期。

在現代的生產環境中,工廠數據被交付云端,云端可以提供可視化操作以及強大的分析工具,以便提出更高層次的業務操作流程。

舉個例子,英國的一個大型制造商在世界各地擁有工廠,他們正在匯集所有工廠的自動化平臺上的數據,以將各種設備數據、實時數據傳送到統一公共云平臺上并創建自定義視圖。這將讓企業從整體視角看到所有的業務操作,便于提高生產效率。

工業4.0技術使能智慧工廠的關鍵驅動因素是推動個性化生產,與大規模批量生產不同,它能夠滿足客戶即時的需求提供高度定制化的產品。

生態的力量

未來工廠的潛力不是來自企業內部,而是外部。由于工業4.0被證明可能適用于個別公司,因此IT、運營和業務部門的高管需要從更全面的角度來看待這一趨勢。他們需要意識到投資的最大回報應該來自構建工業4.0生態系統,包括設計、生產、運輸和產品使用等。

通過連接工業4.0的生態合作伙伴,生態系統中各個組成部分能夠提供更大的市場價值。類比于生物學概念,細胞無法單獨工作,而是依賴互利共生的有機整體。物聯網尤其是云服務能夠提供必要的組織架構,幫助各部分高效協同的工作,創建能夠在互相關聯的生態關系中獲取利益的商業模式和智能操作。

工業4.0的智慧來自何方?


工業4.0生態合作伙伴的的關鍵技術組件在于應用程序接口(API)。制造廠向合作伙伴開放API可以促進合作伙伴創建各種所需的應用程序。

為實現這一途徑,公司需要部署物聯聯網平臺,這能夠促使整個生態合作伙伴以PaaS的服務模式分享面向服務的API。應用將快速對不同的資源和數據類型進行業務分析,而過去需要專門的程序員進行分析。并輕松適配云供應商特定的數據提取、差異存儲、分布式計算和機器學習的API。

通過利用API和云計算,企業將建立并分享新一代面向制造的物聯網應用,這將是工業4.0或工業物聯網的核心。這不僅提供更強的智力和更高的效率也帶來了商業模式的變革。

構建一個能夠制造獨特的、高度定制化產品的智慧工廠,消費者或企業需要找尋高度依賴與利用工業4.0的全部潛力。一個新的專為最新的制造革命API平臺正在出現,它將幫助公司快速開發,管理甚至進行產品盈利服務。

雖然這聽起來都是未來的事情,但IT和業務專家需要看到目前的技術進展。如果不加以重視,企業將面臨錯失工業4.0巨大變革機遇的風險。

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