什么是工業(yè)4.0？第四次工業(yè)革命指南

工業(yè)4.0出現(xiàn)之前，很難去研究制造業(yè)的趨勢(shì)走向。工業(yè)4.0已成為人們耳熟能詳?shù)男g(shù)語，但耳熟能詳并不能代表深入了解，并且還有可能因?yàn)槁牭拇螖?shù)過多不進(jìn)行深入了解而錯(cuò)失重大機(jī)遇。工業(yè)4.0可以代表當(dāng)前的工業(yè)革命、特定規(guī)格的技術(shù)、集成的實(shí)踐以及制造商想要實(shí)現(xiàn)的理想狀態(tài)目標(biāo)。但是，工業(yè)4.0到底是什么呢？

什么是工業(yè)4.0？

“工業(yè)4.0”一詞的來源很簡(jiǎn)單。它由德國(guó)政府于2011年首次提出，用于描述制造業(yè)數(shù)字化項(xiàng)目。并迅速發(fā)展成為一系列對(duì)技術(shù)如何實(shí)施的建議。如果僅僅是這樣，我們大概率在2020年沒有機(jī)會(huì)再討論這個(gè)詞了。但是在2016年，世界經(jīng)濟(jì)論壇主席克勞斯·施瓦布（Klaus Schwab）明確將該詞與他關(guān)于第四次工業(yè)革命的演講和著作聯(lián)系起來。該術(shù)語超出了特定建議的范圍，現(xiàn)在用于表示制造業(yè)的一次重大革命。

定義工業(yè)4.0

在這種情況下，工業(yè)4.0變得更容易量化。工業(yè)4.0處于信息和運(yùn)營(yíng)技術(shù)的十字路口，在工業(yè)制造中工業(yè)4.0融合了以前處于分隔狀態(tài)的物理和數(shù)字系統(tǒng)。為什么這很重要？因?yàn)橥ㄟ^解決這些問題，公司可以通過前所未有的方式極大地提高效率、生產(chǎn)力和敏捷性。要了解工業(yè)4.0的影響，我們需要回顧一下第四次工業(yè)革命之前的三次工業(yè)革命。

第四次工業(yè)革命的歷史背景

在18世紀(jì)中葉，第一次工業(yè)革命通過水力和蒸汽動(dòng)力的早期機(jī)械化取代了手工制造。第二次革命引入了電力，為20世紀(jì)初期的大規(guī)模生產(chǎn)和裝配生產(chǎn)線提供了可能。二十世界70年代，計(jì)算機(jī)化和自動(dòng)化引發(fā)了規(guī)模浩大的第三次工業(yè)革命。幾十年后，第四次工業(yè)革命（也被稱為工業(yè)4.0）已經(jīng)到來，這次工業(yè)革命通過深入利用數(shù)據(jù)來自動(dòng)化、預(yù)測(cè)、控制和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)使得制造業(yè)得以重塑。工業(yè)4.0的出現(xiàn)使得之后的產(chǎn)業(yè)革命得以加速。

工業(yè)4.0對(duì)價(jià)值鏈的影響

為了更好地理解工業(yè)4.0及其重要性，需要著重研究從供應(yīng)商到最終客戶的整個(gè)價(jià)值鏈?，F(xiàn)在，由智能制造提供支持的重新構(gòu)想的服務(wù)和業(yè)務(wù)模型使公司可以簡(jiǎn)化整個(gè)價(jià)值鏈中來自供應(yīng)商、生產(chǎn)商和客戶的生產(chǎn)關(guān)系。它還利用技術(shù)使得人員、流程和產(chǎn)品之間得以統(tǒng)一。制造商和服務(wù)組織可以訪問前所未有的數(shù)據(jù)級(jí)別，從而更容易理解、控制和改進(jìn)其運(yùn)營(yíng)的各個(gè)方面。

影響之源——工業(yè)4.0技術(shù)

工業(yè)4.0不僅僅代表特定的用例或技術(shù)。其重點(diǎn)在于工業(yè)4.0可以利用一系列互補(bǔ)技術(shù)迅速啟動(dòng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模增長(zhǎng)。工程、制造和服務(wù)團(tuán)隊(duì)正在通過以下具體技術(shù)來實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0實(shí)踐。

利用數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)連接

要使數(shù)據(jù)具有可操作性，首先要能夠釋放過去從未在設(shè)備、機(jī)器和產(chǎn)品中得到的數(shù)據(jù)。盡管較新的迭代方法已使本機(jī)功能實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)，但制造商正在嘗試其他方法以使其工廠車間和產(chǎn)品線具有互聯(lián)功能（特別是標(biāo)準(zhǔn)化互聯(lián)），甚至還將其擴(kuò)展到從未設(shè)計(jì)用于共享數(shù)據(jù)的遺留設(shè)備上。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

對(duì)于制造商而言，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)為他們的產(chǎn)品和運(yùn)營(yíng)提供了令人難以置信的見解，從而可以以一種新的方式安全地訪問、監(jiān)控、分析數(shù)據(jù)并物盡其用。企業(yè)可以利用這些信息來做出更明智、更快速的業(yè)務(wù)決策。

大數(shù)據(jù)，分析和人工智能為決策提供信息

在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)的基礎(chǔ)上，將分析和AI應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)正成為工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，從而找到之前未曾發(fā)現(xiàn)的模式或隱藏的障礙，從而作出實(shí)時(shí)決策，并最終提高效率。

云計(jì)算使數(shù)據(jù)更加容易利用

基于云的系統(tǒng)可以訪問托管在Internet上的遠(yuǎn)程服務(wù)器，公司可以在其中存儲(chǔ)、管理和處理其數(shù)據(jù)和進(jìn)行分析。從實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和效率到降低運(yùn)營(yíng)成本，云計(jì)算已幾乎為現(xiàn)代制造業(yè)的各個(gè)方面都帶來了重大影響。

使用自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)以提高生產(chǎn)率

盡管自動(dòng)化不是一個(gè)新概念，但工業(yè)4.0則提供了更智能化的資產(chǎn)，配備了計(jì)算機(jī)或機(jī)器人工具，并且能夠進(jìn)行復(fù)雜的學(xué)習(xí)和準(zhǔn)確的完成任務(wù)。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）能夠提升員工能力

AR能夠?qū)?shù)字信息或?qū)ο蟑B加到物理世界上，以幫助員工使用、維護(hù)和維修工業(yè)機(jī)械和設(shè)備。AR提供了一種更好的方式向員工提供簡(jiǎn)單易用的工作指導(dǎo)，從而提高了工作效率和安全性。

借助工業(yè)4.0模式為您的業(yè)務(wù)提供支持

工業(yè)4.0使組織在運(yùn)營(yíng)的各個(gè)方面具有空前的洞察力，這種遍布整個(gè)企業(yè)。工業(yè)4.0幾乎提供了無限的可能性來理解和改進(jìn)生產(chǎn)的各個(gè)方面。

資產(chǎn)優(yōu)化智能化：資產(chǎn)運(yùn)行狀況監(jiān)控功能的增強(qiáng)可以預(yù)測(cè)并防止多種情況下停機(jī)的發(fā)生，，從而確保機(jī)器具有更高的生產(chǎn)率。通過結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和基于過去性能的算法，還可以更智能地制定機(jī)器維護(hù)計(jì)劃。

勞動(dòng)力生產(chǎn)效率數(shù)字化：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)使員工能夠提高技能，更快更好地掌握知識(shí)和技能。他們還可以使用數(shù)字工作指令作為指導(dǎo)，更輕松地在任務(wù)之間切換。由于機(jī)器始終以更高的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行，因此可以合并更多的自動(dòng)化流程，同時(shí)避免了人為錯(cuò)誤的發(fā)生。

降低運(yùn)營(yíng)成本：整個(gè)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)可見性使您可以將制造費(fèi)用削減多達(dá)15％。通過實(shí)時(shí)資產(chǎn)監(jiān)控、數(shù)字化工作指導(dǎo)和預(yù)測(cè)性分析，減少了報(bào)廢和返工情況，從而降低了多達(dá)50％的成本。

生產(chǎn)管理可擴(kuò)展：隨著產(chǎn)品變得越來越復(fù)雜，就需要生產(chǎn)過程具有靈活性和敏捷性以減少停機(jī)時(shí)間并確保質(zhì)量。通過結(jié)合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和分析技術(shù)，公司可以將產(chǎn)品快速推向市場(chǎng)，并且無縫地?cái)U(kuò)大或縮小生產(chǎn)規(guī)模。

克服障礙，擁抱工業(yè)4.0

盡管一些企業(yè)對(duì)工業(yè)4.0持謹(jǐn)慎態(tài)度，但整個(gè)行業(yè)都在擁抱這些技術(shù)。越來越多地開始向工業(yè)4.0的數(shù)字化轉(zhuǎn)型對(duì)于保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)至關(guān)重要。但是，盡管大多數(shù)公司已經(jīng)認(rèn)識(shí)到第四次工業(yè)革命的價(jià)值和必然性，他們?nèi)匀恍枰鉀Q面臨的困難才能實(shí)現(xiàn)高效應(yīng)用。

正如《制造領(lǐng)導(dǎo)者期刊》評(píng)論中所說，PTC專家將制造企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)視為“領(lǐng)航煉獄”。在公司利用工業(yè)4.0保持競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，許多公司尚未意識(shí)到數(shù)字化轉(zhuǎn)型的全部潛力。他們傾向于執(zhí)行各種工業(yè)4.0計(jì)劃，并努力擴(kuò)大試驗(yàn)范圍。幸運(yùn)的是，有很多方法可以避免“領(lǐng)航煉獄”般的常見陷阱，專家們?cè)诳尚械闹笇?dǎo)下可以解決這些問題。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型并不能一蹴而就。我們所討論的每種技術(shù)都很獨(dú)特，因此必須確定哪種組合適合您組織的數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)目標(biāo)。盡管不能立即進(jìn)行全面轉(zhuǎn)型，但明智的規(guī)劃和正確的技術(shù)可以確保工業(yè)4.0得以迅速啟動(dòng)，并隨著規(guī)模的擴(kuò)大而不斷體現(xiàn)其價(jià)值。

釋放第四次工業(yè)革命的潛力

也許工業(yè)4.0令人興奮的是它還在不斷發(fā)展中。盡管全球的制造商已經(jīng)看到了工業(yè)4.0技術(shù)帶來的可觀收益，但仍有巨大的潛力有待開發(fā)。

顯而易見的是，就像以前的工業(yè)革命一樣，工業(yè)4.0正在改變我們所熟知的制造業(yè)?，F(xiàn)在已經(jīng)采取數(shù)字化措施的公司正是那些處于轉(zhuǎn)型前沿并引領(lǐng)市場(chǎng)的公司。如果您對(duì)工業(yè)4.0的實(shí)踐和技術(shù)感興趣，請(qǐng)?jiān)L問我們的制造、服務(wù)和工程領(lǐng)域解決方案，以了解如何實(shí)現(xiàn)您的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。