工业4.0时代自动化的四大发展趋势分析【凤凰彩票大厅-welcome】

本文摘要：时隔蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后，全球化分工使生产要素加快流动和配备，市场风向变化和产品个性化的市场需求对企业反应时间和柔性化能力明确提出前所未有的拒绝，全球转入空前的创意密集和产业变革时代。

时隔蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后，全球化分工使生产要素加快流动和配备，市场风向变化和产品个性化的市场需求对企业反应时间和柔性化能力明确提出前所未有的拒绝，全球转入空前的创意密集和产业变革时代。基于此，以物联网和智能生产为主导的第四次工业革命悄悄来袭。　　早在2011年汉诺威工业博览会上，德国首度明确提出工业4.0的概念，之后美国也发售工业物联网、网络企业等类似于概念。

无论工业4.0还是工业互联网，其主要特征都是智能和物联，而主旨都在于将传统工业生产与现代信息技术相结合，从而提升资源利用率和生产灵活性、强化客户与商业伙伴紧密度并提高工业生产的商业价值。　　工业4.0是一个宏伟的愿景，但又是一个非常简单的概念：把大量的有关人、IT系统、自动化原件和机器的信息带入到虚拟世界网络实体物理系统中，并利用产生的数据为企业服务，其本质即为融合。

在生产系统中，工厂现场设备传感和掌控层的数据与企业信息系统融合，并传遍云端展开存储、分析，构成决策并反过来指导、协同企业的生产和运营。　　通过工业4.0可以创建一种人技术对话的崭新模式，即机器适应环境人的市场需求。具备多通道用户界面的智能工业辅助系统，能将数字和仿真环境必要搬到到生产车间。

而未来工厂也将从局部的机器智能发展到全厂智能。预计，嵌入式生产系统在工厂和企业之间的业务流程上构建横向网络连接，在集中的价值网络上构建纵向相连，并可展开动态管理从下订单开始，直到外运物流。这一理念将零散的信息、通讯、虚拟世界等技术统合，通过数据可视化和分享网络，切断企业的产品设计、研发、生产与客户管理、供应链和能耗管理等系统，构建从底层掌控级、中层产线级，到上层企业级的整体优化，最后协助制造业构建更加较短的上市时间、更高的生产灵活性和资产利用率、更加较低的享有成本和更加高效率的企业风险。

　　工业4.0的基础是数字化、网络化和集成化。与此适当的是，工业4.0时代的工业自动化，将在原先自动化技术和架构下，构建集中式掌控向分散式增强型掌控的基本模式改变，让设备从传感器到因特网的通讯需要无缝接入，从而创建一个高度灵活性的、个性化和数字化、融合了产品与服务的生产模式。在这种模式下，生产自动化技术可通过自我临床、自我修正和各种功能软件让设备更为智能，以更佳地辅助工人已完成生产。

因此拒绝自动化设备的通讯功能和构建能力更加强劲，而自动化软件则须要不具备更加强劲的分析处置及与企业其他软件系统的数据共享能力。　　在自动化层面，统一的掌控平台，流畅的通讯网络是基础。而要构建工业4.0，自动化在四个层面上将更进一步扩展：　　自动化系统内部的纵向相连。

通过仅有集成自动化、构建架构等统一平台将掌控、驱动、低压配电等系统深度构建，在单一的编程环境中为可拓展运动和机器掌控获取构建的平台。这种构建可增加必须储存的备件数量，而掌控平台的开放性则可保证与第三方组件精彩构建。

此外，在每台机器上用于的可视化及信息软件须要构建标准化处理方式。　　与下层现场传感和数据采集层及上层企业管理系统的横向相连。从机器运行和能源用于到变量处置和材料用于，在生产过程的每个环节中，控制器、传感器及其它设备皆不会产生大量数据。

来自生产车间的数据在几年之内就不会在数量上多达公司产生的业务数据。即便是现在，也有大量的此类数据正在通过现场的PLC展开分析。

当务之急乃是将所有来自各工厂运营系统大大激增的数据与来自业务应用于的信息结合，从而打造出运营智能，特别是在是远程确保解决方案和基于云技术的服务，以应付持续减少的环绕数据分析的服务市场需求。如远程状态监测可以对个别部件的运动展开分析或对整个驱动链实行在线倒数监测。　　基于对外开放标准和统一协议的通讯网络。

若要充分利用智能化网络技术的优势，必须利用统一网络基础设施，来构建工厂内所有设备彼此之间的互相通信。未来，网络互相交换设备将获得更加普遍的利用。

独立国家IP的应用于可以使产品和设备不具备可辨识的独立国家身份、便于跟踪、定位和监测。此外，标准通讯可使更加多的数字设备带入生产线网络，如摄像机、RFID读卡器、数字平板、安全性磁卡等，以提升生产管理的精细化。　　移动技术和虚拟化。

目前在平板电脑或智能手机上采访生产数据，信息和工厂员工已需要构建移动并随时随地采访应用程序。未来，很多情况下必须用于云技术处置和存储来自各地的数据，又要在各地动态地用于这些数据。移动技术让人显得机动灵活。人们可以随时随地与任何涉及人事联系，可以与全球同事交流共享经验科学知识、解决问题业务问题。

不管技术专家身在何处，呼叫中心代表都可以动态向其咨询问题，而专家本人也可以随处采访世界上给定地点的设备服务历史以及其它装置的历史，还需要比对工厂改版和其它咨询。例如，很多油井地处集中的偏远地区，过去，技术人员必须奔走于各个油井之间将数据iTunes到闪存卡中，而现在则可以必要从云端iTunes数据，通过远程监控设备和过程。他们可以动态分解报告，而不是按天或者按周。

　　虚拟化可以减少对物理服务器和其它硬件的依赖性，同时节约工厂的能源成本。虚拟化技术还可以提高机器的可靠性，打造出低成本高可用性的备份解决方案，同时容许操作系统的多个实例在单一硬件上运营。

近期的DCS系统早已应用于虚拟化服务器构建更慢的处理速度及减少生命周期成本。　　现阶段，每一项自动化技术都已投入使用，但大部分公司至今仍在单一地用于其中某一项技术。

一旦公司理念渐趋成熟期，开始拒绝接受这些新技术，就需要经常出现同时应用于所有这些技术的局面。目前，掌控层面，近期的PLC、变频等产品都有标准的网络通讯模块，现场设备通过传感器数据采集和联网传输才可构建临床等智能功能；信息层面，各种数据库软件、制造执行系统、生产运营管理系统、产品生命周期管理软件等，同企业资源规划解决方案连接起来，则构建数据到信息的切换、辅助商业决策；分析运营层面：现有的云平台也不具备了远程分析优化的基础和经验；安全性层面：业界主流厂商都已与信息安全企业合作发售了实际方案。而未来的挑战主要在于必须在生产工程、机械工程、工艺工程、自动化工程、IT和互联网领域创建起一个联合接纳的问题处理方式和标准。

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