4.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)整合
在工業(yè)4.0的工廠里，可能利用實(shí)時(shí)的機(jī)器和工廠性能數(shù)據(jù)來(lái)改變自動(dòng)化系統(tǒng)和生產(chǎn)工藝的管理方式。不用捕捉并分析數(shù)月以來(lái)有價(jià)值的關(guān)于生產(chǎn)率、機(jī)器停機(jī)時(shí)間或者能源消耗的數(shù)據(jù)，支持工業(yè)4.0的平臺(tái)能夠?qū)?shù)據(jù)整合到常規(guī)的工廠管理報(bào)告之中。這會(huì)讓制造商和機(jī)器具備詳細(xì)的信息來(lái)執(zhí)行快速的工藝和生產(chǎn)變更，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品滿足特定客戶需求的愿景。
5.自適應(yīng)性
現(xiàn)實(shí)世界中的主動(dòng)性可以讓生產(chǎn)更加連貫并以需求為導(dǎo)向?？萍紟椭a(chǎn)線變得主動(dòng)。目標(biāo)就是讓工作站和模塊可以適應(yīng)個(gè)性化的客戶或產(chǎn)品需求。
在一個(gè)制造液壓閥的工廠里，一套新的自適應(yīng)組裝生產(chǎn)線在每一件被加工件上都使用射頻識(shí)別芯片。生產(chǎn)線上的9個(gè)智能站會(huì)識(shí)別出最終產(chǎn)品是如何被裝配的，以及哪些工具設(shè)置和操作步驟是必須的。每個(gè)相關(guān)加工件都帶有藍(lán)牙標(biāo)簽，會(huì)自動(dòng)將信息傳送給裝配站。裝配步驟信息會(huì)根據(jù)不同的產(chǎn)品以及相關(guān)加工件的技術(shù)水平不同而顯示出來(lái)。該生產(chǎn)線可以生產(chǎn)一批相同尺寸的液壓閥，也可以不需要人工干預(yù)就能生產(chǎn)25種不同產(chǎn)品型號(hào)。不再需要設(shè)定時(shí)間或者多余的庫(kù)存。這使得生產(chǎn)線的產(chǎn)量增加了10%，庫(kù)存減少了30%。
二、讓工業(yè)4.0和IIoT在智能工廠里運(yùn)行
工業(yè)4.0和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)(IIoT)能夠?yàn)樵O(shè)備(從傳感器到大規(guī)?？刂葡到y(tǒng))、數(shù)據(jù)和分析之間提供更好的連接性，Beckhoff自動(dòng)化的TwinCAT產(chǎn)品專家Daymon Thompson這樣認(rèn)為。傳感器和系統(tǒng)需要網(wǎng)絡(luò)連接來(lái)共享數(shù)據(jù)，分析有助于做出更明智的決策。
物聯(lián)網(wǎng)主要包括4個(gè)基本元素：實(shí)體的設(shè)備、與設(shè)備之間的雙向連接、數(shù)據(jù)以及分析。設(shè)備可以是小到一個(gè)傳感器大到一個(gè)大規(guī)?？刂葡到y(tǒng)中的任何一種。傳感器和系統(tǒng)需要與更大的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，以共享由傳感器或系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。對(duì)此數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析會(huì)產(chǎn)生可執(zhí)行的信息，其結(jié)果是讓人們做出精明的決策。
在IIoT的實(shí)際應(yīng)用中， 企業(yè)通過(guò)將設(shè)備或資產(chǎn)連接到云或者本地信息技術(shù)(IT)設(shè)施上來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和傳送。然后對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備或資產(chǎn)更多的潛在信息，防患于未然。
例如 ，監(jiān)控機(jī)械組件運(yùn)行溫度的傳感器可以追蹤任何異常狀況或者偏離底線的情況。這使公司可以主動(dòng)地處理不希望發(fā)生的行為，從而在可能造成有害危險(xiǎn)的系統(tǒng)故障加劇之前進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)，否則這些系統(tǒng)故障可能會(huì)導(dǎo)致工廠停機(jī)以及生產(chǎn)收益損失。這種類型的信息有助于企業(yè)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)性能效率的提高以及實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)的最大化。
工業(yè)4.0讓加工制造更靈活
在一個(gè)生產(chǎn)制造流程，甚至是整個(gè)供應(yīng)鏈中，通過(guò)連接性推動(dòng)更多的新發(fā)現(xiàn)和系統(tǒng)優(yōu)化，這是工業(yè)4.0的核心概念之一，這種科技進(jìn)步也被稱為第四次工業(yè)革命。
工業(yè)4.0工作組成員、德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院Acatech，將18世紀(jì)蒸汽機(jī)的發(fā)明和廣泛使用定義為第一次工業(yè)革命。第二次革命是20世紀(jì)早期在裝配線上使用傳送帶。第三次革命是在20世紀(jì)中葉開(kāi)發(fā)出來(lái)的微電子學(xué)、PC和可編程邏輯控制器(PLC)。第四次革命是將PC和機(jī)器連接到互聯(lián)網(wǎng)，并啟用信息物理系統(tǒng)(CPS)。
工業(yè)4.0要求傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造工業(yè)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化。使用物聯(lián)網(wǎng)和信息物理系統(tǒng)的概念會(huì)幫助實(shí)現(xiàn)“智能工廠”的目標(biāo)，使生產(chǎn)制造具有前所未有的靈活性和非常高的精益生產(chǎn)效率。在生產(chǎn)制造中，一個(gè)顯著的特點(diǎn)是重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域從產(chǎn)品本身擴(kuò)展到了生產(chǎn)這些產(chǎn)品的工藝上。
制造商需要靈活的生產(chǎn)線來(lái)適應(yīng)快速變化的客戶需求。靈活的機(jī)器運(yùn)行能夠生產(chǎn)很多類型的產(chǎn)品，通過(guò)調(diào)整批量大小來(lái)獲得更高的生產(chǎn)利潤(rùn)，這使得同一個(gè)生產(chǎn)線可以運(yùn)行更復(fù)雜的混合產(chǎn)品以適應(yīng)客戶不斷變化的需求。
德國(guó)廚具制造商N(yùn)obilia使用基于PC的控制來(lái)支持“批量為1”的自動(dòng)化生產(chǎn)，在其智能工廠里使用工業(yè)4.0的概念，使得該公司每天能夠生產(chǎn)超過(guò)2500套定制化的廚房。圖片來(lái)源：Beckhoff自動(dòng)化
從大數(shù)據(jù)到工業(yè)4.0的實(shí)施