工业40综述.doc

工业 南京航空航天大学0016 摘要:首先简要介绍了工业4.0产生的背景，并通过与前三次工业革命的比较，提出其核心理念是信息系统和物理系统的深度融合。接着指出工业4.0 的具体内涵：工业4.0是互联，是集成，是数据，是服务。并预测工业4.0即将为制造业带来的改变：更多的创新，更快的转型。 关键词:工业4.0；智能制造；创新；转型 中图分类号 The Industry 4.0 WANG Jiayu Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing，210016，China Abstract: It summaries the industry 4. 0 background. Based on physical information fusion system, it puts forward that the its core idea is the depth of the information system and physical system integration. Then, what the Industry 4.0 means is given：interconnection, intergration, data, service. It also introduces the change The Industry 4.0 would bring us: more innovation, faster transition, higher effectiveness. Key words: Industry 4. 0;Intelligent Manufacture; innovation; transition 1工业4.0出现的背景[1-2] 进入21世纪，互联网、新能源、新材料和生物技术正在以极快的速度形成巨大产业能力和市场，将使整个工业生产体系提升到一个新的水平，推动一场新的工业革命，德国技术科学院(ACDTECH)等机构联合提出“第四代工业-Industry 4.0”战略规划，旨在确保德国制造业的未来竞争力和引领世界工业发展潮流。 2工业4.0的特征[3] 1.1前三次工业革命的简单介绍 工业革命是现代文明的起点，是人类生产方式的根本性变革。18世纪末的第一次工业革命创造了机器工厂的“蒸汽时代”，20世纪初的第二次工业革命将人类带入大量生产的“电气时代”，这两个时代的划分已经是大家公认的。20世纪中期计算机的发明-可编程控制器的应用使机器不仅延伸了人的体力，而且延伸了人的脑力，开创了数字控制机器的新时代，使人-机在空间和时间上可以分离，人不再是机器的附属品，而真正成为机器的主人。从制造业的角度，这是凭借电子和信息技术实现自动化的第三次工业革命。 1.2工业4.0的同与异 工业4.0毫无疑问将会像前三次工业革命一样会大幅提高生产力，解放人类脑力和体力劳动强度，但是不可否认的是，其与前三次工业革命有本质区别，其核心是信息物理系统的深度结合。 3工业4.0的具体内涵[4] 物联网和制造业服务化迎来了以智能制造为主导第四次工业革命，即“工业4.0”。 3.1工业4.0是互联 工业4.0的核心是连接，要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起，使得产品与生产设备之间、不同的生产设备之间以及数字世界和物理世界之间能够互联，使得机器、工作部件、系统以及人类会通过网络持续地保持数字信息的交流。 3.1.1 生产设备之间的互联 工业4.0的核心是单机智能设备的互联，不同类型和功能的智能单机设备的互联组成智能生产线，不同的智能生产线间的互联组成智能车间，智能车间的互联组成智能工厂，不同地域、行业、企业的智能工厂的互联组成一个制造能力无所不在的智能制造系统。 3.1.2 设备和产品的互联 工业4.0的意味着智能工厂能够自行运转，零件与机器可以进行交流。由于产品和生产设备之间能够通信，使得产品能理解制造的细节以及自己将被如何使用。同时，它们能协助生产过程，回答诸如“我是什么时候被制造的”、“哪组参数应该被用来处理我”、“我应该被传送到哪”等问题。 3.1.3 虚拟和现实的互联 信息物理系统（CPS）是工业4.0的核心，它通过将物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治等五大功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起，从而创造物联网及相关服务，并将生产工厂转变为一个智能环境，是实现设备、产品、人协调互动的基础。 3.2工业4.0是集成 集成是德国工业4.0的关键词。 3.2.1 纵向集成 纵向集成不是一个新话题，却伴随着信息技术与工业融合发展常讲常新。工业4.