Se Future Future Manufacturing Industry fra den tyske industrien 4.0!
Oct 29, 2019
Fra 2009 til 2012, da Europa var i gjeldskrise, var Tysklands økonomi fortsatt sterk. Veksten ble drevet av den internasjonale konkurransekraften som opprettholdes av den grunnleggende industrien, industrien. For Tyskland er industrien den tradisjonelle drivkraften for økonomisk vekst, og utviklingen av industrien er en uunnværlig faktor for den tyske industrielle økonomiske veksten. Basert på denne konsensus har den tyske regjeringen gjort store anstrengelser for å fremme videre teknologisk innovasjon, som stikkordet er "industri 4.0".
I den høyteknologiske strategien 2020 som ble utgitt av Tyskland i 2010, legges det frem en rekke innovative politikker for å fremme utviklingen av industrien. For å implementere strategien kunngjorde den tyske regjeringen i 2012 den felles handlingsplanen for tverrregjeringsavdelinger med tittelen "ti fremtidige prosjekter", og bestemte seg for å finansiere 8,4 milliarder euro til de ti prosjektene i 2012-2015. Det fremtidige prosjektet, kjent som "industri 4.0", kunngjøres samtidig med reform av energiforsyningsstruktur, bærekraftig utvikling og andre prosjekter. Det fremtidige prosjektet med "industri 4.0" er hovedsakelig å kontrollere hele prosessen fra forbruksetterspørsel til produksjon og produksjon gjennom en grundig anvendelse av IKT (informasjons- og kommunikasjonsteknologi), for å realisere effektiv produksjonsstyring.
Industrial 4.0 evolusjon
Industrial Revolution 1.0: den første industrielle revolusjonen i England begynte på slutten av 1700-tallet og tok slutt på midten av 1800-tallet. Resultatet av denne industrielle revolusjonen er at maskinproduksjon har erstattet manuell arbeidskraft, og økonomien og samfunnet har forvandlet seg fra jordbruk og håndverksindustri som basis til industri og maskinproduksjon som drivkraft for økonomisk utvikling.
industriell revolusjon 2.0: den andre industrielle revolusjonen fant sted på begynnelsen av 1900-tallet og gikk inn i produksjonsleddet. Gjennom vellykket separasjon av deleproduksjon og produktmontering ble en ny modus for masseproduksjon av produkter opprettet. Siden 1970-tallet har elektronisk konstruksjon og informasjonsteknologi realisert optimalisering og automatisering av produksjonen.
industriell revolusjon 3.0: den tredje industrielle revolusjonen startet fra den svært automatiserte produksjonsprosessen under den andre industrielle revolusjonen. Siden den gang kan maskiner gradvis erstatte menneskelige operasjoner.
Industrial Revolution 4.0: i løpet av de neste 10 årene vil den fjerde industrielle revolusjonen gå inn i en ny epoke med "desentralisert" produksjon. Industri 4.0 realiserer sanntidsstyring gjennom nettverksteknologien som bestemmer produksjons- og produksjonsprosessen.
Informasjonsfysisk fusjonssystem (CPS)
Den "intelligente fabrikken" som kobler alle enheter i fabrikken gjennom kommunikasjonsnettverket, er den beste utførelsen. Forskning knyttet til prosjektet gjennomføres i alle sektorer i den tyske industrien, med en planlagt investering på 200 millioner euro. Intelligent fabrikk eller "industri 4.0" er en teknologiutvikling fra innebygd system til CPS. Som representant for den fjerde industrielle revolusjonen i fremtiden utvikler industri 4.0 seg mot det sømløse internett (tingenes internett, datanettverk og tjenestenettverk) av objekter, data og tjenester.
Industri 4.0 gjenspeiler paradigmeskiftet i produksjonsmodus fra "sentralisert" til "desentralisert". Det er nettopp på grunn av den teknologiske fremgangen som undergraver den tradisjonelle produksjonsprosessteorien at alt dette er mulig. Samtidig representerer distribuert intelligent utnyttelse samspillet mellom den virtuelle verdenen og den virkelige verden i produksjonsprosessen, og spiller en viktig rolle i byggingen av intelligent objektnettverk. I fremtiden er ikke industriell produksjonsmaskiner bare "prosessering" av produkter, i stedet kommuniserer produkter til maskiner gjennom kommunikasjon hvordan de skal ta riktig bruk av informasjon og instruksjoner.
CPS kobler det virtuelle rommet med den fysiske verdenen, får intelligente objekter til å kommunisere og samhandle, og skaper en ekte nettverksverden, som legemliggjør den videre utviklingen av det nåværende innebygde systemet. Sammen med Internett eller dataene og tjenestene som kan samles på Internett, er innebygd system også et av elementene i CPS.
CPS kan tilby den grunnleggende delen av å bygge tingenes internett, og integrere med "tjenesten Internett" for å realisere industri 4.0. Disse teknologiene kalles "implementeringsteknologier", som dyrker et mer omfattende nytt reelt rom basert på innovative applikasjoner eller prosesser, og svekker grensen mellom den virkelige verden og det virtuelle rommet. Akkurat som Internett endrer personlig kommunikasjon og interaksjon, vil implementeringsteknologien føre til grunnleggende endringer i samspillet mellom oss og den fysiske verden.
Samspillet mellom innebygd system basert på programvare med høy ytelse og profesjonelt brukergrensesnitt integrert i digitalt nettverk vil føde en ny funksjonell systemverden. For et enkelt eksempel inkluderer smarttelefoner mange applikasjoner og tjenester, langt utover enhetens egen samtalefunksjon. Ettersom ny epokegjørende applikasjon og tjenesteleverandører vil fortsette å dukke opp og gradvis danne en ny verdikjede, vil CPS også bringe paradigmendring til den eksisterende forretnings- og markedsmodellen. Bilindustrien, energiøkonomien og ulike industrisektorer, inkludert produksjonsteknologier som industri 4.0, vil samtidig gjennomgå store endringer i disse nye verdikjedene.
Fremtidig intelligent produksjonsindustri
I fremtiden intelligent produksjonsindustri er CPS av stor betydning for mange industrisektorer og applikasjonsfelt, inkludert automatisering, produksjonsteknologi, bil, maskinteknikk, energi, transport og telemedisin. Mange applikasjoner realisert av CPS vil produsere nye verdiskapende kjeder og forretningsmodeller. CPS kan ikke bare redusere de faktiske kostnadene, forbedre effektiviteten til energi, tid osv., Men også redusere nivået av CO2-utslipp og spille en viktig rolle i miljøbeskyttelsen.
På grunn av eksistensen av CPS, vil produksjonssystemet, produktene, ressursene og prosesseringsprosessen til den intelligente fabrikken ha et veldig høyt nivå av sanntid, og samtidig ha flere fordeler med ressurs- og kostnadsbesparelser. Intelligent fabrikk vil bli designet etter det sentrale prinsippet om å fremheve bærekraft, så lydighet, fleksibilitet, tilpasningsevne, læringsevne, feiltoleranse og til og med risikostyring er uunnværlige elementer. Den avanserte automatiseringen av intelligent fabrikkutstyr realiseres hovedsakelig av det fleksible nettverket av CPS-produksjonssystem basert på automatisk observasjon av produksjonsprosessen. Gjennom det fleksible produksjonssystemet som kan svare i sanntid, kan en grundig optimalisering av produksjonsteknikk realiseres. Samtidig er produksjonsfordelen ikke bare en engangsutførelse under spesifikke produksjonsforhold, men også optimalisering av verdensklasse nettverk dannet av flere fabrikker og produksjonsenheter.
Sammenlignet med den tradisjonelle produksjonsindustrien, er den fremtidige intelligente industrien representert av den intelligente fabrikken et ideelt produksjonssystem, som intelligent kan redigere produktegenskaper, kostnader, logistikkstyring, sikkerhet, pålitelighet, tid og bærekraft og andre elementer, for å optimalisere produktproduksjon for hver kunde. En slik "bottom-up" produksjonsmodellrevolusjon kan ikke bare spare innovasjonsteknologi, kostnader og tid, men har også nettverkskapasitet til å dyrke nye markedsmuligheter.
