工業(yè)4.0技術(shù)催生下一場生產(chǎn)革命

　　第一次工業(yè)革命是水和蒸汽動力帶來的機械化。第二次工業(yè)革命是電力的使用使大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。第三次工業(yè)革命是電子工程和IT技術(shù)的采用，以及它們帶來的生產(chǎn)自動化。工業(yè)4.0是第四次工業(yè)革命。相對來說，這一次變革仍然處于起步階段。依靠高級的軟件和能夠通信的機器設(shè)備，工業(yè)4.0將使工業(yè)生產(chǎn)進一步優(yōu)化。

　　智能工廠是一種高能效的工廠，它基于高科技的、適應(yīng)性強的、符合人體工程學(xué)的生產(chǎn)線。智能工廠的目標是整合客戶和業(yè)務(wù)合作伙伴，同時也能夠制造和組裝定制產(chǎn)品。

　　而且，未來的智能工廠將很可能在生產(chǎn)效率和安全性方面具有更大的自主決策能力。工業(yè)4.0更多的是依靠機器進行工作并解釋數(shù)據(jù)，而不是依靠人類的智慧。當然，人的因素仍然制造工藝是核心，但人更多地是起到控制、編程和維護的作用，而不是在車間進行作業(yè)。

　　工業(yè)4.0的核心技術(shù)是什么?

　　目前是一個工業(yè)4.0時代，也是所謂第四次工業(yè)革命，按照馬克思指出的那樣，工業(yè)革命不僅僅是生產(chǎn)力的快速提升，同時還是生產(chǎn)關(guān)系的改變。那我們所處的時代真正的核心驅(qū)動力是什么?

　　大約250年前，英國發(fā)生了第一次工業(yè)革命。當時英國因為工人工資比較高，資本家發(fā)動了各種技術(shù)革新，期望解決工人工資較高的問題，其中機械化的紡織機就是最為典型的代表。機械化的應(yīng)用，促進了機械化技術(shù)在其他領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，從而導(dǎo)致了全社會掀起了一股機械化改造傳統(tǒng)生產(chǎn)的浪潮。

　　在第一次工業(yè)革命之后100年，又開始了第二次工業(yè)革命，也就是所謂工業(yè)2.0，這一次是以電氣化為代表的技術(shù)廣泛應(yīng)用為特征。伴隨著的是管理的革命。生產(chǎn)車間的流水線應(yīng)用，大大促進了大規(guī)模生產(chǎn)制造的發(fā)展，并且產(chǎn)生了一個新的階層(工業(yè)1.0產(chǎn)生了工人階級)——專業(yè)管理層。按照哈佛商業(yè)歷史學(xué)家錢德勒在《規(guī)模與范圍》中的定義，英國是個人資本主義，德國和美國都是管理資本主義，也就是說英國比較重視個人及家庭對工廠的控制，而德國和美國廣泛的雇傭?qū)I(yè)管理人員來對工廠進行管理，這是它們之間的差別，同時也是英國在工業(yè)2.0時代落后的一個重要原因。

　　在其后發(fā)生的工業(yè)3.0，距今不過50年。工業(yè)3.0時代是一個信息技術(shù)廣泛應(yīng)用的時代，在這期間，美國等傳統(tǒng)的工業(yè)強國積極發(fā)展新型電子工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，相對弱化了傳統(tǒng)的機械制造等工業(yè)，這期間中國制造隨之逐步崛起。

　　從工業(yè)1.0、2.0和3.0的發(fā)展歷史來看，技術(shù)創(chuàng)新毫無疑問扮演了非常重要的角色。即便進入了工業(yè)4.0時代，技術(shù)創(chuàng)新仍然會扮演核心驅(qū)動的角色。其中有三大技術(shù)特征--高度自動化、高度信息化和高度網(wǎng)絡(luò)化，并簡稱為三個高度。

　　這些技術(shù)計實際載體也正改變著我們的生活。比如基于電機驅(qū)動系統(tǒng)工業(yè)機器人，電動汽車，高鐵，高精度機床等。電機驅(qū)動系統(tǒng)是綜合了計算機、控制論、機構(gòu)學(xué)、信息和傳感技術(shù)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，電機驅(qū)動系統(tǒng)的應(yīng)用情況，也代表著一個國家工業(yè)自動化水平的重要標志。

　　電機驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展也離不開測試技術(shù)的發(fā)展。電機驅(qū)動系統(tǒng)是由電機和控制器組成，要實現(xiàn)更加完整測試電機運行系統(tǒng)的性能，那不僅要對電機進行穩(wěn)態(tài)測量，而且也要對電機驅(qū)動系統(tǒng)的動態(tài)性能進行分析，傳統(tǒng)測功機已經(jīng)很難滿足測試條件。致遠電子在電機驅(qū)動系統(tǒng)測試技術(shù)上實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，可對電機驅(qū)動系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和動態(tài)性能同時測量，讓國內(nèi)電機測試技術(shù)進入動態(tài)時代。

　　德國人創(chuàng)建了新的生產(chǎn)環(huán)境，包括新的管理、流程、模型等，還提供新的智能生產(chǎn)裝備和新的技術(shù)手段。將推動德國的機器人、制造成套裝備、IT 技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等核心產(chǎn)業(yè)的變革，并加入到工業(yè)4.0 體系內(nèi)。

　　1.信息物理系統(tǒng)(CPS)

　　CPS形式網(wǎng)絡(luò)通過(無線)傳感和驅(qū)動，能夠應(yīng)對不斷變化的環(huán)境，甚至預(yù)測物理系統(tǒng)過程的變化。

　　2.云計算

　　云計算讓儲存在本地的應(yīng)用程序或者服務(wù)連接到物聯(lián)網(wǎng)變得可能。

　　3.大數(shù)據(jù)分析

　　大數(shù)據(jù)是指大到那些典型的數(shù)據(jù)庫軟件工具無法收集、儲存、管理和分析的數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)分析方法讓工業(yè)智能化變得可能，比如說機器學(xué)習(xí)。

　　4.(IT)系統(tǒng)安全

　　數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的傳播以及所有其它工業(yè)系統(tǒng)、機器設(shè)備和原件都需要被充分保護，免于遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊。

　　5.增材制造/3D打印

　　增材制造(Additive Manufacturing，AM)技術(shù)是采用材料逐漸累加的方法制造實體零件的技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的材料去除-切削加工技術(shù)，是一種“自下而上”的制造方法。

　　6.增強現(xiàn)實(HMI)

　　使用增強現(xiàn)實眼鏡的工人可以通過遠程接受指令來正確裝配零件或者協(xié)助調(diào)試。

　　7.機器人/人形機器人(HMI)

　　新技術(shù)使交互更安全，比如讓機器人去人類無法達到的地方執(zhí)行任務(wù)，這些機器人往往被設(shè)計成人類的樣子。