工业4.0的基础是什么?需要哪些信息技术与基础设备?
工业4.0概念的提出,改变了传统的制造业模式,通过物联网技术的引用,可以监控到产品生产和运营的过程。下面我们就一起来了解一下,工业4.0的基础是什么。
什么是工业4.0?
普遍认为工业4.0是继继蒸汽革命、电气革命、信息革命之后,人类将迎来以信息物理系统为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。
工业4.0的主要目标是建设信息物理系统,并积极布局智能工厂,推进智能生产,形成高度灵活、个性化、数字化的产品与服务的生产模式,引领第四次工业革命。
工业4.0的技术基础是信息物理系统。信息物理系统将物理设备连接到互联网,使物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等功能,其核心思想是强调虚拟网络世界与实体物理系统的融合。
工业4.0的参考架构模型RAMI4.0从层级、生命周期和价值流、系统控制三个维度,全方位展示了“工业4.0”涉及的关键要素。其中,层级包括资产层、集成层、通信层、信息层、功能层和业务层。生命周期和价值流描述了从虚拟原型到实物制造、直至销售和服务的产品生命周期。系统控制涉及产品、现场设备、控制设备、车间、工厂、企业以及互联世界。
工业4.0的基础是什么?
工业4.0的基础是数字化、网络化和集成化,在原有自动化技术和架构下,实现集中式控制向分布式增强型控制的基本模式转变,让设备从传感器到因特网的通信能够无缝对接,从而建立一个高度灵活的、个性化和数字化、融合了产品与服务的生产模式。
在这种模式下,生产自动化技术可通过自我诊断、自我修正和各种功能软件让设备更加智能,以更好地辅助工人完成生产。因此要求自动化设备的通信功能和集成能力更强,而自动化软件则需具备更强大的分析处理及与企业其它软件系统的数据共享能力。在“工业4.0”的具体实践中,如何以集成的方式,将虚拟世界和真实世界更加紧密地联系起来,是应该关注的重点。
工业4.0所需的信息技术与基础设备
物联网
物联网是利用RFID、感测元件、嵌入式系统、GPS定位等技术来收集物体信息,并透过互联网传递数据,使得物体之间能够交流,依收集到的数据资料进行分析与决策,进而控制已连上网络的物体。
云端运算
云端运算是主要使用远程主机以订阅制或服务形式来提供运算资源的共享空间,包括数据、服务器、分析、应用程序等,能够降低管理成本,并随时随地进行运作与存取。
大数据分析
物联网会不断地收集信息,而形成巨量资料,又称为大数据(Big Data),数据本身不带有任何意义,有意义的是利用大数据分析出来的结果,可以是经验也可以是预测。
数据科学家与数据分析师需要从数据中快速获得结果,就需要高运算的电脑,而此类型的电脑通常为工作站或服务器。
自动化
自动化是一种控制模式,广泛来说是指无须借助人力,就能使生产制造的机器自动且规律的运行,主要目的是能够加速生产效率、稳定生产质量与减少劳动力。
系统整合
系统整合指的是将所有次系统汇整并建构成一个单一系统,而在此过程中,每一个次系统在这单一系统中仍然能正常运作,如:主动式监控系统
网络安全与管理
网络安全指的是要维护系统运作、保护数据安全以及抵挡防御外在风险的手段。由于在互联网上进行大数据的分析与云端运算的访问,因此网络安全就极为重要。