工業(yè)界的新口號是工業(yè)4.0，它是指第四次工業(yè)革命。由于過去十年的IT技術(shù)進(jìn)步，工業(yè)4.0被認(rèn)為會(huì)顯著改變制造業(yè)的供應(yīng)鏈和生產(chǎn)線。在我們開始討論下一個(gè)工業(yè)的前沿之前，我們先來看一下之前發(fā)生的三次工業(yè)革命：機(jī)械化、大規(guī)模生產(chǎn)和自動(dòng)化。

機(jī)械化是工業(yè)史上的第一次革命，使機(jī)器執(zhí)行某些任務(wù)。第二個(gè)是批量生產(chǎn)，因電力和裝配線而成為可能。第三次工業(yè)革命是自動(dòng)化，這要?dú)w功于計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使得機(jī)器不需要人力就可以反復(fù)執(zhí)行特定的任務(wù)。

而現(xiàn)在又有一場“工業(yè)4.0（Industry 4.0）”，又名“數(shù)字工廠（Digital Factory）”、“智慧工廠（Smart Factory）”或“工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）”的革命。讓我們來了解工業(yè)4.0的全部內(nèi)容，以及如何塑造制造業(yè)的未來。

第四次工業(yè)革命解讀

“工業(yè)4.0（Industry 4.0）”一詞在德國政府2011年首次引入，稱為“Industrie 4.0”，旨在促進(jìn)德國制造業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展。工業(yè)4.0為智慧工廠鋪平了道路，機(jī)器通過自動(dòng)化和自我優(yōu)化將工藝提升到了更高的水平。

工業(yè)4.0使用新的IT技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、仿真、自主機(jī)器人、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和人工智能。盡管工業(yè)4.0的優(yōu)點(diǎn)最初被認(rèn)為只是物質(zhì)生產(chǎn)的福音，但它們也擴(kuò)大到了規(guī)劃、供應(yīng)鏈物流、產(chǎn)品開發(fā)和服務(wù)的范圍。

工業(yè)4.0的基本組成部分

IIoT

物聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的縮寫，與物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）不同。物聯(lián)網(wǎng)允許智能設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)與其他設(shè)備連接或通信。物聯(lián)網(wǎng)主要是通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)來為用戶帶來好處的消費(fèi)級產(chǎn)品，如汽車或家用電器。

簡而言之，物聯(lián)網(wǎng)將物理世界與數(shù)字世界連接起來。通過物聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)你在家里或當(dāng)你不在家里時(shí)家庭電器都可以自動(dòng)打開和關(guān)閉。因此，減少了家用電器的不必要的使用，減少了每月的電費(fèi)。

另一方面，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，用于工業(yè)目的，如制造、供應(yīng)鏈監(jiān)控和管理。全球各地的航空航天、石油天然氣、交通運(yùn)輸、醫(yī)療保健、能源和采礦等行業(yè)越來越多地采用IIoT技術(shù)，通過先進(jìn)的傳感器處理關(guān)鍵機(jī)器。

IIoT使用比物聯(lián)網(wǎng)更精確的傳感器，因?yàn)橄?統(tǒng)故障可能導(dǎo)致危及生命和其他緊急情況。物聯(lián)網(wǎng)與消費(fèi)級設(shè)備相關(guān)，與物聯(lián)網(wǎng)故障相比，IIoT由故障引起的風(fēng)險(xiǎn)要低得多。使用尖端設(shè)備和位置感知技術(shù)，IIoT將制造提升到一個(gè)全新的水平，并確保完美的供應(yīng)鏈管理。

大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析

圖片來源：ResearchGate

毫無疑問，大數(shù)據(jù)將在工業(yè)4.0的成功中發(fā)揮重要作用。制造業(yè)通過機(jī)器對機(jī)器通信、網(wǎng)絡(luò)物理世界、基于云的軟件應(yīng)用程序、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。然而，除非大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫，否則這些數(shù)據(jù)將是無用的。

大數(shù)據(jù)分析不僅可以幫助識別趨勢和模式，還可以通過檢查不同機(jī)器人傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之間的時(shí)間差異來提高工廠生產(chǎn)力。這些有價(jià)值的信息有助于找到提高效率的解決方案。此外，通過數(shù)據(jù)分析，可以在很早的階段通過整理和檢查百萬分之一的缺陷數(shù)據(jù)來識別產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的缺陷。因此，數(shù)據(jù)分析提供了一種方法來識別新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的異常情況或問題，客戶在向您購買產(chǎn)品進(jìn)行識別之前就已識別出來。

此外，數(shù)據(jù)分析有助于計(jì)算機(jī)器的維護(hù)成本，從而可以有效地規(guī)劃和執(zhí)行過程。大數(shù)據(jù)分析將在獲取有價(jià)值的見解以降低業(yè)務(wù)成本和提高生產(chǎn)力方面發(fā)揮重要作用。

人工智能

圖片來源：HCL Technologies

制造業(yè)是第一個(gè)將人工智能（AI）用于產(chǎn)品組裝和包裝的公司。AI在工業(yè)4.0中扮演著非常重要的角色，因為它有利于機(jī)器學(xué)習(xí)，使機(jī)器能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)和預(yù)測。

協(xié)作機(jī)器人或Cobots

圖片來源：CATE Srl

制造業(yè)多年來一直使用機(jī)器人代替人力，提高生產(chǎn)力和降低成本，這已經(jīng)不是什么秘密了。然而，工業(yè)4.0帶來協(xié)作機(jī)器人又名Cobots的概念。Cobots最初是由通用汽車機(jī)器人中心的Prasad Akella領(lǐng)導(dǎo)的1994年通用汽車計(jì)劃和1995年通用汽車基金會(huì)的一項(xiàng)研究向全世界介紹的。進(jìn)一步理解就是，Universal Robots在2008年開發(fā)了第一臺(tái)cobot，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。

與替代人類的機(jī)器人不同的是，機(jī)器人能夠與人類合作，產(chǎn)生理想的結(jié)果，而不會(huì)對人體安全造成任何威脅。Cobots重量輕，并配有傳感器，以確保避免強(qiáng)烈接觸人體或造成傷害。

現(xiàn)在很多制造業(yè)都在加緊推行COBOT潮流，通過人力監(jiān)管提高產(chǎn)品質(zhì)量，福特就是其中的一個(gè)例子。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）

圖片來源：You Tube

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）被稱為使我們現(xiàn)有的現(xiàn)實(shí)更有意義，制造業(yè)可以用來加快整個(gè)生產(chǎn)鏈。AR有助于創(chuàng)建模擬模型并允許查看正在執(zhí)行的任務(wù)的信息。在AR設(shè)備的幫助下，可以看到不能看到的東西，就像出現(xiàn)在您面前的虛擬屏幕一樣，提供關(guān)于如何執(zhí)行特定任務(wù)的指示。AR提供了一個(gè)很好的方法來彌合工人的知識差距，使他們更有效率和生產(chǎn)力。

云計(jì)算

云計(jì)算將在工業(yè)4.0中充分發(fā)揮機(jī)器人和人工智能的潛力。在工業(yè)4.0創(chuàng)建的所有設(shè)備中輕松有效地管理工作負(fù)載的關(guān)鍵是將計(jì)算服務(wù)與云平臺(tái)集成在一起。由于工業(yè)4.0通過IIoT產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)，因此云技術(shù)對于分析和顯示數(shù)據(jù)變得非常重要。

例如，勞斯萊斯與微軟合作，利用其Azure IoT云套件來提高飛機(jī)效率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)成本。使用Azure IoT Suite，勞斯萊斯收集并匯總來自不同來源和不同地理位置的數(shù)據(jù)。

收集數(shù)據(jù)后，勞斯萊斯投入使用Cortana智能套件，以提取發(fā)動(dòng)機(jī)健康、空中交通管制信息、路線限制、燃料使用情況等有用的見解。因此，英國豪華汽車和航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司已經(jīng)能夠提高運(yùn)營績效，提高燃油效率。

結(jié)論

第四次工業(yè)革命已經(jīng)開始，使用新的顛覆性技術(shù)的好處對于今天的工業(yè)越來越明顯。包括AT＆T和Google在內(nèi)的許多科技巨頭正在進(jìn)行工業(yè)4.0解決方案的研究，以迎接業(yè)界看來非常有希望的變革。通過覆蓋工業(yè)4.0的關(guān)鍵IT組件，可以為制造業(yè)務(wù)增加更多價(jià)值，并創(chuàng)造新的高度。

您對工業(yè)4.0的未來有什么看法？您覺得這個(gè)被大肆宣傳的變革有什么風(fēng)險(xiǎn)嗎？請?jiān)谙旅娴脑u論框中分享，以便為采用工業(yè)4.0添加一個(gè)新的層面。

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