工业4.0时代

         “工业4.0”这一名称的含义是人类的第四次工业革命。 工业革命是18世纪60年代至19世纪中期掀起的通过水力和蒸汽机实现的工厂机械化；第二次工业革命是19世纪后半期至20世纪初的电力广泛应用；第三次工业革命是20世纪后半期出现的、基于可编程逻辑控制器（PLC）的生产工艺自动化。工业4.0的是可与这些工业革命比肩的技术革新。

        在未来的工业4.0时代，软件重要还是硬件重要，这个答案非常简单：软件决定一切，软件定义机器。所有的工厂都是软件企业，都是数据企业，所有工业软件在工业4.0时代，是至关重要的，所以说软件定义一切。
    工业时代4.0这条路刚刚开始，但给了我们大概的方向，未来企业会变成数据的企业、创新的企业、集成的企业、不断快速变化的企业。对于整个制造业来说，这是一个巨大的颠覆，称之为工业革命，是毫不为过的。 

     自动化生产，生产过程中不需要人直接参与操作，而由机械设备、仪表和自动化装置来完成产品的全部或部分加工的生产过程。各类机器人在生产过程中的广泛运用，提高了工业生产的自动化、智能化、工业化，推进了工业化进程。生产自动化的范围很广，包括加工过程自动化、物料存储和输送自动化、产品检验自动化、装配自动化和产品设计及生产管理信息处理的自动化等。在生产自动化的条件下，人的职能主要是系统设计、组装、调整、检验、监督生产过程、质量控制以及调整和检修自动化设备和装置。由此可见，自动化虽不能完全取代人力，但是生产过程中的工人数量大量减少，而产量却反而提高。

       工业4．0将机器人、互联设备和快速的数据网络集中在工厂环境中，主要是为了使工厂更具生产效率，并由机器人去完成相比人类更适合的日常工作。
  然而，这不仅关乎创造更高的生产力，还关乎创造长期、高价值的职业。因为随着将工业4．0技术引入工厂，原有岗位就会发生变化。一旦你升级到为工业4．0工厂，你也将在安全、质量和减少浪费方面得到大幅提升。
  “当你开始允许客户定制自己想要的产品时，工业4．0就开始向工业5．0迈进了。
  在工业4．0时代，你已经能在线设计你自己的运动鞋，而制造商不论位于世界的哪个角落，都可能利用的科技，以优惠的价格将你的运动鞋运送到你家门口。

        当我们进入工业5．0时代，患者将根据各自的生活方式和常规习惯，通过一个应用程序和个性化的工厂制造流程，终获得为其量身定做的、小型的，更加且坚固的装置。
  对患者来说，一个工业5．0的制造过程将对他们的生活将产生翻天覆地的影响。在此过程中，需要应用到人工智能，主要用来理解你的身体对装置本身如何反应，然后立刻获取测量值，并学习身体的反应方式，再将这些信息提供给制造过程，以生产出对个人来说为适合的。

         工业3.0所代表的电子信息化时代是数字化与传统制造业的融合，是以信息、系统、控制三论为基础，通过信息与通信技术ICT，即广泛应用电子与信息技术，使制造过程自动化控制程度进一步大幅度提高。从20世纪70年代至今，工业3.0采用数学化段，对制造过程中制造装备、制造系统以及产品性能进行定量描述，使工艺设计从基于经验的测试向基于科学推理转变，终实现产品、制造装备、制造工艺和制造系统的数字化表达；而工业4.0是网络信息技术与制造产业的融合，其所代表的智能制造是以智能化为标志（数控机床+智能控制），应用网络信息技术与机械制造产业进行融合，实现传感检测信息化、实时化，工艺设计智能化、知识化，控制执行柔性化、自动化。在工业4.0中，信息物理融合系统（CPS）通过创建智能基础设施来优化生产流程，从而显著提高生产力。工业4.0下的产品集成了信息储存、传感、无线通信功能，在整个完整的供应链和生命周期中一直带有自身信息，大幅度提升工业生产和产品流通自动化程度，企业可以更加迅速自动地完成订制生产。利用信息物理融合系统（CPS）将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智慧化，后达到快速、有效、个人化的产品供应。
 
过去在工业1.0、2.0到3.0的时代，原料、机械设备、工厂、运输、销售五大固定环节缺一不可。而“工业4.0”是应用物联网、智能化等新技术提高制造业水平，将制造业向智能化转型，通过决定生产制造过程等的网络技术，实现实时管理。它是“自下而上”的生产模式革命，不但节约创新技术、成本与时间，还拥有大量培育新市场的潜力与机会。
 
数字智能技术的核心价值不同
工业3.0的核心价值是单一种类产品的大规模生产，通过电子信息技术尽可能的提高生产的边际效应，提高生产效率、良品率，降低误差；而工业4.0推动了商业模式、生产模式以及价值链的重塑或颠覆式创新改变，其核心价值在于多个种类产品的大规模定制，既满足个性化需求，又尽可能的获得大规模生产的成本优势。工业4.0时代的智慧化在工业3.0时代的自动化技术和架构的基础上，实现从集中式控制向分布式增强控制的生产模式的转变，利用传感器和互联网让生产设备互联，从而形成一个可以柔性生产的、满足个性化需求的大批量生产模式。
 
随着信息技术的飞跃发展，人们对产品需求的变化让灵活性进一步成为生产制造领域面临的大挑战。产品更新换代愈发频繁，产品的生命周期越来越短，意味着既要考虑对产品更新换代具有快速响应的能力，又要兼顾因生命周期缩短而减少产品批量，随之而来的是产生了成本上升和价格压力等问题。工业4.0将现有的自动化技术通过与迅速发展的互联网、物联网等信息技术相融合来解决柔性化生产问题，既要满足个性化需求，又要获得大规模生产的成本优势，令生产灵活性的挑战成为新的机遇。
 
数据对决策机制及结构产生更大影响
工业3.0下企业生产流程是树状的，是基于计划与执行的预设流程的中心决策。通过APS（计划排产系统）、MES（制造执行系统）等信息化手段，计划部门将生产指令下发给现场，规定了生产的产品、数量、作业担当、作业时间，作业开始时间、作业结束时间等，生产指令的下达是以“生产指令单”的形式实现的，其中生产指令单是生产安排的计划和核心；而在工业4.0下，企业的生产流程是星状云结构的，即生产流程一定程度上由分布式数据驱动。通过工业云和区块链技术结合，企业建立起一个云链混合的分布式智能生产网络。因此，在价值生产环节，分布式智能生产网络主张企业的生产在满足个性化需求的基础上创造价值。分布式智能生产网络将“用户需求创造内容”引入制造业，颠覆了传统制造业的生产模式。产品研发环节逐渐以消费者为主导，消费者更早、更准确地参与到产品研发制作环节，并通过分布式网络不断完善产品，使企业生产不再闭门造车，而是与市场、客户密切衔接起来，利润上就有了保证。