工(gōng)業物(wù)聯網：淺析工(gōng)業4.0與智能制造的關系

　　工(gōng)業4.0即是以智能制造爲主導的第四次工(gōng)業革命或革命性的生(shēng)産方法。該戰略旨在通過充分(fēn)利用信息通訊技術和網絡空間虛拟系統——信息物(wù)理系統相結合的手段，将制造也向智能化轉型。

　　兩大(dà)主題：

　　1.智能工(gōng)廠：重點研究智能化生(shēng)産系統及過程，以及網絡分(fēn)布式生(shēng)産設施的實現。

　　2.智能生(shēng)産：主要涉及整個企業的生(shēng)産物(wù)流管理、人機互動以及3D技術在工(gōng)業生(shēng)産過程中(zhōng)的應用。

　　發展優勢:

　　在生(shēng)産能力上，工(gōng)業4.0将确保僅一(yī)次性生(shēng)産，且産量很低時的獲利能力，确保工(gōng)藝流程的靈活性和資(zī)源利用率。另一(yī)方面，工(gōng)業4.0将使人的工(gōng)作生(shēng)涯更長，工(gōng)作與生(shēng)活更加平衡，高工(gōng)資(zī)時産業仍有強大(dà)競争力。

　　實現方式

　　主要是通過CPS(信息物(wù)理系統)，總體(tǐ)掌控從消費(fèi)需求到生(shēng)産制造的所有過程，由此實現高效生(shēng)産管理。

　　工(gōng)業3.0與工(gōng)業4.0的比較

　　工(gōng)業4.0能實現什麽?

　　1.生(shēng)産智能化

　　2.設備智能化

　　3.能源管理智能化

　　4.供應鏈管理智能化

　　智能制造

　　工(gōng)業4.0是一(yī)個産業的技術轉型，是産業的變革。工(gōng)業4.0提出的智能制造是面向産品全生(shēng)命周期，實現泛在感知(zhī)條件下(xià)的信息化制造。智能制造技術現代傳感技術、網絡技術、自動化技術以及人工(gōng)智能的基礎上，通過感知(zhī)、人機交互、決策、執行和反饋，實現産品設計過程、制造過程和企業管理及服務的智能化，是信息技術與制造技術的深度融合與集成。

　　本質：是基于“CPS”實現“智能共廠”

　　核心：是動态配置的生(shēng)産方式實現“柔性生(shēng)産”

　　關鍵：是信息技術應用實現生(shēng)産力飛速發展

　　智能制造的構成

　　智能制造是可持續發展的制造模式，他借助計算機建模仿真和信息通信技術的巨大(dà)潛力，優化産品的設計和制造過程，大(dà)幅度減少物(wù)質資(zī)源和能源的消耗以及各種廢棄物(wù)的産生(shēng)，同時實現循環再用，減少排放(fàng)，保護環境。

　　基于工(gōng)業4.0構思的智能工(gōng)廠将由物(wù)理系統和虛拟的信息系統組成，稱之爲物(wù)理信息生(shēng)産系統(CPPS)，是爲未來制造業勾畫的藍(lán)圖，其框架結構如圖所示。

　　這種新的生(shēng)産模式必将導緻新的商(shāng)業模式、管理模式、企業組織模式以及人才需求的巨大(dà)變化。

　　首先是産品設計與生(shēng)産的分(fēn)離(lí)。工(gōng)業4.0提出以通信和服務爲基礎構建網絡化智能共産的設想，如圖所示。

　　從圖中(zhōng)可見，智能工(gōng)廠的生(shēng)産環境由智能産品、智能設備、宜人的工(gōng)作環境、高素質的勞動者和智能能源供應組成，他們相互之間進行企業内的通信，包括生(shēng)産數據采集、工(gōng)況分(fēn)析、制造決策等等。若幹智能工(gōng)廠通過中(zhōng)間件、雲計算和服務連接成龐大(dà)的制造網絡，借助基于物(wù)流網的智能物(wù)流構建完整的制造體(tǐ)系。

　　智能工(gōng)廠與物(wù)流的關系

　　智能工(gōng)廠和物(wù)流之間的所有活動需要實時通信、交互和确認，即共同遵守規則環境，共同完成由底層下(xià)達的任務。建立這樣分(fēn)散的、網絡化的智能共産體(tǐ)系需要一(yī)定的基礎，應具有以下(xià)5個要素條件：

　　1.智能生(shēng)産和産品，以先進的信息物(wù)理融合的設備生(shēng)産高附加值的軟硬件結合的智能産品

　　2.真實的企業環境，當前企業轉型升級的途徑和規劃

　　3.宏觀和微觀經濟環境，主要是産業政策和市場需求

　　4.人的因素，體(tǐ)現爲新一(yī)代的管理人員(yuán)、市場營銷人員(yuán)、技術人員(yuán)和工(gōng)人

　　5.技術因素，主要體(tǐ)現爲網絡和通信基礎設施的安全性和可靠性，智能生(shēng)産技術等。

　　制造業已經進入大(dà)數據時代，智能制造需要高性能的計算機和網絡基礎設施，傳統的設備控制和信息處理方式已經不能滿足需要，基于計算機的雲智造已經指日可待。