自工業(yè)革命以來(lái)，科技進(jìn)步大幅推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)力的發(fā)展。蒸汽機的出現給19世紀工業(yè)革命提供了人力無(wú)法企及的物理動(dòng)能。20世紀初，電力的普及讓大規模制造成為可能。1970年代，制造自動(dòng)化技術(shù)讓工業(yè)生產(chǎn)效率大幅提升。這三次科技浪潮每一次都徹底改變了工業(yè)生產(chǎn)的面貌，我們不妨將之稱(chēng)為工業(yè)1.0、工業(yè)2.0和工業(yè)3.0。但此后，制造業(yè)卻放慢了發(fā)展腳步，與IT、移動(dòng)通信和電子商務(wù)等劃時(shí)代的創(chuàng )新相比，近30年工業(yè)技術(shù)并沒(méi)有取得突破性的進(jìn)展。

如今，我們終于迎來(lái)第四波工業(yè)創(chuàng )新浪潮，這就是工業(yè)4.0，它以9大類(lèi)科技技術(shù)為基礎。在這次工業(yè)轉型中，傳感器、機器、工件和IT系統將在整條價(jià)值鏈上融合到一起。這種實(shí)體設備與互聯(lián)網(wǎng)相互連接的制造系統能對數據進(jìn)行收集分析，對錯誤進(jìn)行預判，并能不斷進(jìn)行自我調整，從而適應不斷變化的環(huán)境。在生產(chǎn)效率方面，在未來(lái)5-10年，越來(lái)越多的公司將采用工業(yè)4.0技術(shù)，除生產(chǎn)資料以外的可變成本將降低15-25%，工業(yè)部件制造企業(yè)將獲得最大的生產(chǎn)效率提升（20-30%），例如汽車(chē)制造企業(yè)生產(chǎn)率將提高10-20%。工業(yè)4.0技術(shù)將大大提升制造效率，推動(dòng)經(jīng)濟轉型，改進(jìn)勞動(dòng)力就業(yè)結構，并最終改變公司乃至國家之間的競爭格局。

工業(yè)4.0的9大類(lèi)技術(shù)中的很多技術(shù)其實(shí)已經(jīng)應用在制造業(yè)中，但工業(yè)4.0技術(shù)將這些技術(shù)整合到一起，成為完整的生產(chǎn)流程，這將改變供應商、制造商和消費者之間的關(guān)系，以及人與機器之間的關(guān)系。

大數據和數據分析技術(shù)

對于制造領(lǐng)域，大數據分析還是新鮮事物，但它已經(jīng)能幫助企業(yè)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，節省能源并提高設備的性能。在工業(yè)4.0的環(huán)境下，對不同數據源（設備、系統和企業(yè)）進(jìn)行收集和分析將成為未來(lái)企業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)決策的標準配備。

半導體制造商收集生產(chǎn)過(guò)程中的數據，這幫助它在生產(chǎn)流程的早期預判出故障的芯片，從而提高生產(chǎn)質(zhì)量。

自動(dòng)機器人技術(shù)

很多生產(chǎn)行業(yè)已經(jīng)廣泛采用機器人進(jìn)行生產(chǎn)，但今天的機器人技術(shù)變得更加強大。自動(dòng)機器人不但更加靈活和智能，更可以在彼此之間進(jìn)行溝通互動(dòng)，甚至具備學(xué)習新技能的能力。這些新機器人不但在性能上遠超目前的工業(yè)機器人，更在成本上大大降低。

機器人設備制造商提供生產(chǎn)的機器人就具備相互溝通的能力。這些機器人可以在一起合作，根據生產(chǎn)線(xiàn)上的工序調整自己的行動(dòng)。這些機器人還搭載了先進(jìn)的傳感器和控制單元，能與人類(lèi)進(jìn)行緊密的合作。ABB公司推出了雙臂機器人YuMi，它可以與工人肩并肩的工作，它們具備計算機視覺(jué)系統，不但可以識別零件，還能保證與人進(jìn)行安全的互動(dòng)。

模擬技術(shù)

在工程設計領(lǐng)域，不少公司都采用了3D模擬技術(shù)來(lái)設計產(chǎn)品的結構和材料。未來(lái)，模擬技術(shù)將擴展到更廣的范圍。人們可以用實(shí)時(shí)數據來(lái)模仿物理世界，將新產(chǎn)品放入虛擬的生產(chǎn)環(huán)境中。在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)前，公司可以對這些新產(chǎn)品進(jìn)行測試和優(yōu)化，從而減少設備裝配調試的時(shí)間并提高產(chǎn)品質(zhì)量。

西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)了一個(gè)虛擬機器系統，它可以通過(guò)真實(shí)數據對機器進(jìn)行模仿。這個(gè)系統最多能減少設備裝配調試時(shí)間達80%。

水平和垂直系統整合技術(shù)

今天大部分公司的IT系統并未完全整合。公司、供應商和顧客常常是各自為戰。在企業(yè)內部，工程設計、生產(chǎn)和職能部門(mén)也往往相互隔絕。即便是工程設計這一環(huán)節，也沒(méi)有幾家公司能做到設計——制造——自動(dòng)化的三點(diǎn)一線(xiàn)。但隨著(zhù)工業(yè)4.0技術(shù)的發(fā)展，公司、部門(mén)和能力將成為更加緊密的整體，一條橫跨公司的數據網(wǎng)絡(luò )將讓價(jià)值鏈真正實(shí)現自動(dòng)化。

Dassault Systèmes和BoostAeroSpace為歐洲航天和國防工業(yè)搭建了名為AirDesign的合作平臺。該平臺搭建在私有云上，參與的合作伙伴可通過(guò)該平臺進(jìn)行復雜的合作以及數據交換。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

目前內置傳感器和計算機的互聯(lián)產(chǎn)品數量仍有限。然而，隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，以及連接標準的統一，越來(lái)越多的產(chǎn)品將相互連接。屆時(shí)，身處不同地理位置的產(chǎn)品設備將能進(jìn)行互動(dòng)和溝通，并由中央處理器集中控制。物聯(lián)網(wǎng)將實(shí)現決策的去中心化，互聯(lián)設備能進(jìn)行自動(dòng)分析和決策，對環(huán)境變化進(jìn)行實(shí)時(shí)反應。

博世集團旗下的Rexroth公司推出一套自動(dòng)生產(chǎn)系統。通過(guò)無(wú)線(xiàn)電編碼，不同位置的工作站可以感知每件產(chǎn)品需要進(jìn)行的生產(chǎn)步驟，并自動(dòng)執行生產(chǎn)流程。

網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)

隨著(zhù)工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，原先相互隔絕的設備將相互連接，工業(yè)系統和生產(chǎn)線(xiàn)將連接成一體。到時(shí)，網(wǎng)絡(luò )安全的重要性將大幅提高。安全可靠的網(wǎng)絡(luò )通信以及身份辨別和接入管理系統將變得至關(guān)重要。

去年，歐洲幾家大型工業(yè)設備制造商已經(jīng)通過(guò)聯(lián)手和并購的形式與網(wǎng)絡(luò )安全公司進(jìn)行了合作。

云計算技術(shù)

很多企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始使用職能和數據分析的云應用。未來(lái)更多的生產(chǎn)數據和功能將搭載在云端，為生產(chǎn)制造提供更多的數據相關(guān)服務(wù)。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)化，未來(lái)的監測和控制流程也可能會(huì )遷移到云上。

增材制造（3D打?。┘夹g(shù)

目前一些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始采用3D打印技術(shù)，但大多數都處于試驗階段或用于制造獨立部件。未來(lái)3D打印技術(shù)將廣泛應用到小批量生產(chǎn)和大規模定制領(lǐng)域。3D打印技術(shù)將大大降低企業(yè)的庫存成本和物流成本。

飛機制造企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始使用3D打印技術(shù)降低飛機的重量，節省稀有材料如鈦的使用量。

現實(shí)增強技術(shù)

現實(shí)增強系統可以在很多方面協(xié)助工人生產(chǎn)，例如通過(guò)手持設備挑選倉庫中的配件或發(fā)送維修指令。這些系統目前還處在實(shí)驗期，但未來(lái)這些技術(shù)將為工人提供實(shí)時(shí)信息，幫助他們進(jìn)行實(shí)時(shí)決策，改善生產(chǎn)流程。

比如，未來(lái)工人可以裝備現實(shí)增強眼鏡等設備，當他們檢查一臺設備時(shí)，計算機就將故障原因和維修指南發(fā)送到工人的眼鏡上。

另一種應用是虛擬訓練系統。西門(mén)子為Comos軟件開(kāi)發(fā)了一套發(fā)電站虛擬操作訓練系統。操作人員佩戴現實(shí)增強眼鏡，訓練他們在緊急狀況下的操作。

免責聲明：本文系網(wǎng)絡(luò )轉載，版權歸原作者所有。但因轉載眾多，無(wú)法確認真正原始作者，故僅標明轉載來(lái)源。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請第一時(shí)間告知，我們將根據您提供的證明材料確認版權并按國家標準支付稿酬或立即刪除內容！本文內容為原作者觀(guān)點(diǎn)，并不代表本公眾號贊同其觀(guān)點(diǎn)和對其真實(shí)性負責。