工業(yè)4.0技術(shù)催生下一場(chǎng)生產(chǎn)革命

　　第一次工業(yè)革命是水和蒸汽動(dòng)力帶來(lái)的機械化。第二次工業(yè)革命是電力的使用使大規模生產(chǎn)成為可能。第三次工業(yè)革命是電子工程和IT技術(shù)的采用，以及它們帶來(lái)的生產(chǎn)自動(dòng)化。工業(yè)4.0是第四次工業(yè)革命。相對來(lái)說(shuō)，這一次變革仍然處于起步階段。依靠高級的軟件和能夠通信的機器設備，工業(yè)4.0將使工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)一步優(yōu)化。

　　智能工廠(chǎng)是一種高能效的工廠(chǎng)，它基于高科技的、適應性強的、符合人體工程學(xué)的生產(chǎn)線(xiàn)。智能工廠(chǎng)的目標是整合客戶(hù)和業(yè)務(wù)合作伙伴，同時(shí)也能夠制造和組裝定制產(chǎn)品。

　　而且，未來(lái)的智能工廠(chǎng)將很可能在生產(chǎn)效率和安全性方面具有更大的自主決策能力。工業(yè)4.0更多的是依靠機器進(jìn)行工作并解釋數據，而不是依靠人類(lèi)的智慧。當然，人的因素仍然制造工藝是核心，但人更多地是起到控制、編程和維護的作用，而不是在車(chē)間進(jìn)行作業(yè)。

　　工業(yè)4.0的核心技術(shù)是什么?

　　目前是一個(gè)工業(yè)4.0時(shí)代，也是所謂第四次工業(yè)革命，按照馬克思指出的那樣，工業(yè)革命不僅僅是生產(chǎn)力的快速提升，同時(shí)還是生產(chǎn)關(guān)系的改變。那我們所處的時(shí)代真正的核心驅動(dòng)力是什么?

　　大約250年前，英國發(fā)生了第一次工業(yè)革命。當時(shí)英國因為工人工資比較高，資本家發(fā)動(dòng)了各種技術(shù)革新，期望解決工人工資較高的問(wèn)題，其中機械化的紡織機就是最為典型的代表。機械化的應用，促進(jìn)了機械化技術(shù)在其他領(lǐng)域的廣泛應用，從而導致了全社會(huì )掀起了一股機械化改造傳統生產(chǎn)的浪潮。

　　在第一次工業(yè)革命之后100年，又開(kāi)始了第二次工業(yè)革命，也就是所謂工業(yè)2.0，這一次是以電氣化為代表的技術(shù)廣泛應用為特征。伴隨著(zhù)的是管理的革命。生產(chǎn)車(chē)間的流水線(xiàn)應用，大大促進(jìn)了大規模生產(chǎn)制造的發(fā)展，并且產(chǎn)生了一個(gè)新的階層(工業(yè)1.0產(chǎn)生了工人階級)——專(zhuān)業(yè)管理層。按照哈佛商業(yè)歷史學(xué)家錢(qián)德勒在《規模與范圍》中的定義，英國是個(gè)人資本主義，德國和美國都是管理資本主義，也就是說(shuō)英國比較重視個(gè)人及家庭對工廠(chǎng)的控制，而德國和美國廣泛的雇傭專(zhuān)業(yè)管理人員來(lái)對工廠(chǎng)進(jìn)行管理，這是它們之間的差別，同時(shí)也是英國在工業(yè)2.0時(shí)代落后的一個(gè)重要原因。

　　在其后發(fā)生的工業(yè)3.0，距今不過(guò)50年。工業(yè)3.0時(shí)代是一個(gè)信息技術(shù)廣泛應用的時(shí)代，在這期間，美國等傳統的工業(yè)強國積極發(fā)展新型電子工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，相對弱化了傳統的機械制造等工業(yè)，這期間中國制造隨之逐步崛起。

　　從工業(yè)1.0、2.0和3.0的發(fā)展歷史來(lái)看，技術(shù)創(chuàng )新毫無(wú)疑問(wèn)扮演了非常重要的角色。即便進(jìn)入了工業(yè)4.0時(shí)代，技術(shù)創(chuàng )新仍然會(huì )扮演核心驅動(dòng)的角色。其中有三大技術(shù)特征--高度自動(dòng)化、高度信息化和高度網(wǎng)絡(luò )化，并簡(jiǎn)稱(chēng)為三個(gè)高度。

　　這些技術(shù)計實(shí)際載體也正改變著(zhù)我們的生活。比如基于電機驅動(dòng)系統工業(yè)機器人，電動(dòng)汽車(chē)，高鐵，高精度機床等。電機驅動(dòng)系統是綜合了計算機、控制論、機構學(xué)、信息和傳感技術(shù)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，電機驅動(dòng)系統的應用情況，也代表著(zhù)一個(gè)國家工業(yè)自動(dòng)化水平的重要標志。

　　電機驅動(dòng)系統的發(fā)展也離不開(kāi)測試技術(shù)的發(fā)展。電機驅動(dòng)系統是由電機和控制器組成，要實(shí)現更加完整測試電機運行系統的性能，那不僅要對電機進(jìn)行穩態(tài)測量，而且也要對電機驅動(dòng)系統的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行分析，傳統測功機已經(jīng)很難滿(mǎn)足測試條件。致遠電子在電機驅動(dòng)系統測試技術(shù)上實(shí)現技術(shù)創(chuàng )新，可對電機驅動(dòng)系統的穩態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能同時(shí)測量，讓國內電機測試技術(shù)進(jìn)入動(dòng)態(tài)時(shí)代。

　　德國人創(chuàng )建了新的生產(chǎn)環(huán)境，包括新的管理、流程、模型等，還提供新的智能生產(chǎn)裝備和新的技術(shù)手段。將推動(dòng)德國的機器人、制造成套裝備、IT 技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等核心產(chǎn)業(yè)的變革，并加入到工業(yè)4.0 體系內。

　　1.信息物理系統(CPS)

　　CPS形式網(wǎng)絡(luò )通過(guò)(無(wú)線(xiàn))傳感和驅動(dòng)，能夠應對不斷變化的環(huán)境，甚至預測物理系統過(guò)程的變化。

　　2.云計算

　　云計算讓儲存在本地的應用程序或者服務(wù)連接到物聯(lián)網(wǎng)變得可能。

　　3.大數據分析

　　大數據是指大到那些典型的數據庫軟件工具無(wú)法收集、儲存、管理和分析的數據集。大數據分析方法讓工業(yè)智能化變得可能，比如說(shuō)機器學(xué)習。

　　4.(IT)系統安全

　　數據、數據的傳播以及所有其它工業(yè)系統、機器設備和原件都需要被充分保護，免于遭受網(wǎng)絡(luò )攻擊。

　　5.增材制造/3D打印

　　增材制造(Additive Manufacturing，AM)技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，相對于傳統的材料去除-切削加工技術(shù)，是一種“自下而上”的制造方法。

　　6.增強現實(shí)(HMI)

　　使用增強現實(shí)眼鏡的工人可以通過(guò)遠程接受指令來(lái)正確裝配零件或者協(xié)助調試。

　　7.機器人/人形機器人(HMI)

　　新技術(shù)使交互更安全，比如讓機器人去人類(lèi)無(wú)法達到的地方執行任務(wù)，這些機器人往往被設計成人類(lèi)的樣子。