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工业4.0时代的九大技术趋势及影响
5 f& q7 h+ N/ W5 i" S/ A 一、大数据及分析1 |) q1 [3 b) ]- V* G3 ~
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基于大数据的分析模式最近只在全球制造业大量出现，它的优势在于能够优化产品质量、节约能源，提高设备服务。在工业4.0背景下，将对来自开发系统、生产系统、企业与客户管理系统等不同来源的数据进行全面的整合评估，使其成为支持实时决策的标准。例如，德国的半导体制造商英飞凌已经采用了将单芯片关联的方式，帮助检测有故障的芯片来提高生产质量。8 R2 w, y- u. C0 ~" B/ X; ~5 h
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二、自主式机器人
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" Q8 T9 g l" h( y/ i7 R7 _ 许多行业的生产商长期使用机器人来处理复杂的作业，但机器人却在不断进化，甚至可以在更大的实用程序中使用。它们变得更加自主、灵活、合作。最终，它们 将与人类并肩合作，并且人类也要向它们学习。这些机器人将花费更少，并且相比于制造业之前使用的机器人，它们的适用范围更广泛。
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在许多行业中，机器人已经被长期使用来处理复杂的任务且仍在不断发展。它们正在变得更加自主灵活，最终将学会与人交往，和人类安全地共同工作并向人类学习。这些机器人将价格更低且用处更大，能够承担更为复杂的角色。( j) Q5 K% G6 t: ~
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例如，顾家家具已经使用了欧洲制 造商的机器设备。这些机器人是相互连接的，以便他们可以协同工作，并自动调整行动，以配合下一个未完成的产品线。高端传感器和控制单元可保证与人类密切合 作。同样，工业机器人供应商ABB推出一款有两支手臂的机器人，它被称为“玉米”，专门设计用来与人类一起组装产品(如电子消费品)。计算机视觉技术的应 用保证了安全互动和零件识别的实现。
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# n4 f6 ^' Q m6 L" k 三、仿真模拟
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在工程阶段，运用了3D仿真材料和产品，但在未来，模拟将更广泛地应用于装置运转中。模拟将利用实时数据，在虚拟模型中反映真实世界，包括机器、产品、人等等，这使得运营商可以在虚拟建模中进行测试和优化。例如西门子就开发出了可以模拟的虚拟机器，从而使加工过程减少了80%。
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- d! ` }8 R* k% y 四、水平和垂直系统集成9 h# P/ o2 R" M. [; l
3 t4 x3 W! M$ L2 s7 I. h; H4 z 目前，大多数的IT系统都没有被完全整合，公司、供应商和客户之间联系并不密切，从企业到车间的功能也缺乏完整的一体化。即使是工程本身，从产品到工厂 自动化，缺乏完全集成。随着工业4.0的到来，公司和部门间将更具凝聚力，数据整合网络的发展将使价值链实现真正的自动化。6 K4 ]/ Y8 W" \/ c+ [( W
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例如，达索系统和云供应商Boostaerospace联手为欧洲航空航天和国防工业建立了一个合作平台——AirDesign。该平台可以作为一个工作空间设计和制造业的合作车间，也可作为一个私有云服务。它负责管理多方之间的交换产品和生产数据的复杂任务。& m& n( p8 C( i9 i1 d1 @( t w
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五、物联网! ?5 O( r- e" S }' z( l
, `0 L4 h" e9 P, X+ b 如今，只有一些制造商的传感器和设备进行了联网和嵌入式计算，它们通常处于一个垂直化的金字塔中，距离进入总体控制系统的智能化和自动化水平仍有一定距离。随着物联网产业的发展，更多的设备甚至更多的未成品将使用标准技术连接，可以进行现场通信，提供实时响应。6 V6 P- g5 Q1 L2 ?: I
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驱动和控制系统供应商博世力士乐，生产了一种半自动的阀门生产设施，可以分散地分析生产过程。产品通过无线电频率识别码进行识别，并且工作站能够“获知”每个产品必须执行的生产步骤，从而适时地进行特定的操作。- @0 |& P! T1 \, P
: U1 \% x" y# I3 D9 `/ {! R 六、网络安全 o- Y3 M7 @5 w, X& U6 i4 j, e* g
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许多企业依然依赖于未连接或者脱机的管理和生产系统，而到了工业4.0时代，连接性增强，网络安全威胁也急剧增加。不过人们可以对整个新框架充满信心，工业设备供应商正联手同网络安全公司进行合作和收购。+ b; n! k* t' x
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七、云计算
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在工业4.0时代里，更需要跨站点和跨企业的数据共享，与此同时，云技术的性能将提高，只在几毫秒内就能进行反应。其结果是设备数据将存储在云中，生产系统可以提供更多的数据驱动服务，许多工业监测和控制处理也将进入云端。. { t7 r ?2 \" o9 E6 a& |8 g
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八、增材制造; D$ O/ b6 b0 Z, T: C% M5 f
: L+ H& V, {7 J5 p. p$ a 企业已开始采用增材制造，比如用3D打印生产单个组件。进入工业4.0，这种增材制造方法将在小批量定制产品的生产中更加广泛地应用，它可以催生多种复 杂而轻巧造型设计。高性能且分散的增材制造系统将减少运输距离和库存。例如，航空公司已将增材制造工艺应用于新设计中，既能减轻飞机重量，还能降低钛等原 料的费用。0 g0 t* v2 a h( o! y
( c, h5 j/ _# E& d8 A 九、增强现实1 t R7 H3 M! h' \7 S; ]
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增强现实技术支持各种服务（技术服务：http://fw.b2q.com），比如你可以在仓库里挑选部件 并通过移动设备发送维修指令。这些系统目前正处于起步阶段，未来，企业将更加广泛的使用增强现实技术为工人提供实时信息，改进决策和工作程序。目前这种系 统已经以谷歌眼镜的形式进入了市场，工人可以透过虚拟现实的眼镜看到实际的场景。
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