智能制造与工业4.0的核心是什么?

如今，由于市场变化迅速，竞争加剧，制造业面临着非常不同的情况。需求开始变得个性化和定制化。然而，相应的生产条件无法快速灵活地响应。现在，整个制造业的第四次工业革命爆发了。如何结合自身优势，在全球制造业4.0革命中获得竞争优势?但首先，让我们清楚地了解什么是工业4.0?

什么是工业4.0?什么是智能制造?

工业4.0指的是“第四次工业革命”，不仅仅是创造新的工业技术，而是注重对现有行业相关技术、销售、产品体验的整合，通过建立具有适应性、资源效率、人体工程学的工业人工智能技术智能工厂，并在业务流程和价值流程上整合客户和业务合作伙伴，提供全面的售后服务。其技术基础是智能集成传感控制系统和物联网。

虽然这样的结构还在探索中，但如果能够陆续实现和应用，最终将能够构建一个具有自觉意识的全新智能工业世界，并能够通过分析各种海量数据解决方案产品(定制化需求)，直接生成充分满足客户的相关解决方案，还可以利用计算机预测，如天气预报、公共交通、市场调查数据等。需要注意的是，工业只是这个智能世界的一个组成部分，为了不混淆工业的各种概念，有必要了解“工业如何适应智能网络下的未来生活”。

智慧制造(WM)是新一代先进制造技术，它利用先进制造技术和物联网、大数据、云计算、人工智能(AI)等新一代技术，使生产过程的每一个环节都高度定制化/智能化，以适应快速变化的外部市场需求。过去，制造业追求的是自动化，大批量生产同类产品，而智能制造则要求根据客户需求快速定制产品。智能制造工业4.0的核心部门。

全球智能制造和工业4.0的计划是什么?

各国都在大力发展智能制造和工业4.0，从美国的制造业，德国的工业4.0，日本的新机器人计划，到中国的中国制造2025。在追求上，不同国家根据自身优势，有不同的实施策略，但都在努力在物联网/大数据/人工智能等工业4.0的关键技术上，在全球制造业竞争中保持优势。

全球政府战略:

• 2006年
  

  德国(高科技战略):
  增加国家科研投入，增加60亿欧元研发预算，确定重点研发领域和项目。

• 2008年
  

  英国(高价值制造战略):
  五项配套措施鼓励英国企业在本土生产更多世界一流的高附加值产品，确保高价值制造业成为英国经济发展的主要动力，推动从概念到商业化的全过程创新。

• 2010年
  

  德国(高科技战略2020):
  重点关注气候与能源、营养与健康、物流、安全、通信等五国需求的领域，并确定每个领域的未来发展项目。

• 2011年
  

  美国AMP战略(先进制造伙伴关系):
  连接工业界、学术界和联邦政府部门，共同投资新兴技术，创造高质量的美国产品，获得全球竞争优势。

• 2013年
  

  联合王国(2050年战略):
  制造业不是传统意义上的先制造后销售，而是服务+再制造(以生产为中心的价值链)，这是未来制造业的四大发展趋势，也是对英国政府的挑战。

  德国(工业4.0战略)
  这是德国2020年高科技战略的一部分，该战略详细阐述了工业4.0的愿景，并就如何实施该战略在八个领域提出了具体措施。

  日本(产业振兴计划):
  以装备和研发带动投资，振兴制造业

  法国(工业新法国):
  推动法国重回工业化道路，增强法国产业基因利用数字技术促进产业转型升级，提出9大产业解决方案。

• 2014年
  

  美国(AMP2.0)
  AMP 1.0战略更多的是对美国制造业蓝图的描述，而AMP 2.0战略则强调更具体的实施措施。

  韩国(制造业创新3.0战略)
  重点推动信息技术、软件、服务、制造业融合发展，提高制造业附加值，培育新兴产业。采取大企业带动小企业走向4.0的方式，大力发展无人机、智能汽车、机器人、智能可穿戴设备、智能医疗等13个新兴电力产业。

  印度(印度制造计划):
  为了加强印度作为全球设计和制造中心的地位，第一批重点产业包括汽车、航空航天、化工、国防军事、电子设备和制药等25个行业，旨在吸引投资，促进制造业增长，创造就业机会。

• 2015年
  

  日本(新机器人战略计划):
  五年规划和六大行动实现了三大战略目标，实施了机器人革命，应对了日益突出的老龄化、劳动力减少、自然灾害频发等问题。

  日本(工业4.1J)
  日本制造业、VEC和NTT合作启动工业4.0，实验的目的是确认工业4.1J的技术要求。

  日本(主导产业价值链):
  由日本企业组成的产业价值链优势联盟(IVI)。该联盟的主要议题是工厂到工厂、设备到设备的通信技术和安全技术标准化。

  中国(中国制造2025)
  中国实施制造强国战略的第一个十年规划。根据规划，到2025年，中国将从制造大国发展成为制造大国。

• 2016年
  

  日本(社会5.0)
  日本政府希望以高度先进的科学技术为基础，在不断创新和变化的经济社会中，结合物联网(IoT)、人工智能(AI)、机器人等技术，将网络世界(虚拟世界)和物理世界(现实世界)融合在一起，创造一个更加丰富的超级智能社会。

台湾制造业曾经支撑了一代人的辉煌，尤其擅长量产和代工制造。面对这样的全球制造业革命，台湾行政院《生产4.0发展规划》也及时发布，旨在加快产业链纵向和横向数字化、智能化，引入网络集成、人机协同等关键自主技术，集大成合力，加快培育工业网络实体体系软实力和硬实力。并在资金投入/人才培养/专业指导等方面给出了具体的计划和目标。制造业的厂商们也在积极响应，希望乘着4.0的浪潮创造奇迹。

但现在有一个很大的问题，许多制造商认为智能制造和工业4.0是技术创新、自动化和使用机器人的无人工厂。这种误解导致许多公司越来越倾向于智能制造和工业4.0。他们投入了大量资金，但效率低下，没有得到相应的改善。

智能制造和工业4.0是整个产品生命周期的融合

智能制造和工业4.0是对产品全生命周期的管理和服务，是从市场到研发、生产到销售服务的整个环节的整合。

为例。某汽车制造公司通过工业技术创新和自动化机器人生产，实现了每分钟生产一辆汽车。信息流从研发部门到采购部门再到生产部门再到物流部门，并停在用户手中，这时停车场想要获取用户的使用状态，除非将车开回来进行维修。目前，这种中断的信息流一方面造成了停车场无法及时提供定制化服务，另一方面也造成了停车场对用户需求和自身产品状态的不了解。在新车的开发和旧车的改进中无从下手。如果竞争对手的车库整合了整个过程，或者制造商在汽车端开发服务产品，无需经过车库就可以承包所有用户服务，那么这个车库的命运将不容乐观。

市场瞬息万变，方向是成功的关键

巨头的倒下，不过几年，诺基亚、柯达、索尼都是例子。在市场瞬息万变的情况下，企业的反应速度和行动方向往往成为企业成败的转折点。此时，对市场数据的分析就显得尤为重要。例如，这种市场分析可以实时捕捉各个地区的销售数据，通过产品、地区、客户等维度来展示产品的销售情况，得到各个产品、地区、客户在指定时间内的销售波动和发展趋势。这种丰富的维度和实时的数据分析，为后方生产什么产品、研发方向是什么、采购了多少原材料、生产了多少产品，提供了及时准确的依据。

整合制造前、制造后环节，实现批量生产和定制化协调

生产取决于市场提供的数据来决定生产什么和生产多少;实际产量受采购库存限制;售后数据的服务也决定了如何提高产品的功能和质量，生产是连接工厂和用户之间所有环节的纽带。如今，市场瞬息万变，定制生产是大势所趋。如何提高生产效率，缩短产品生产周期，快速响应市场变化，如何实现柔性决策和智能化生产，实现“批量生产”和“定制化”两者之间的协调，成为生产过程的关键。智能制造和工业4.0、物联网、人工智能、机器人和大数据分析等热门技术在这里发挥着作用。视觉工厂使用大量内置传感器，集中捕捉特定区域或物体的特定信息。您随时可以在PC或手机上了解整个工厂的运行情况;其生产线的弹性已经达到了客户可以在汽车进入生产线前6天更改设计和设备的水平。没有人是完全一样的。 These implementations all depend on the implementation of the technology and the integration of the entire process data behind the technology.

传感器每5分钟从各生产机构的生产设备中提取数据，并显示在大数据屏幕上。集团可以了解各生产设备的负荷情况，及时发现并解决问题，保证生产效率。

服务是检验一切环节的试金石

了解服务中的客户和产品是对市场正确性的反馈，也是对产品质量和产品开发的反馈。

该报告对客户反映的产品问题进行分析，关注维修率和故障率，有利于帮助产品开发改进和生产工艺优化。

这些业务流程中的每个链接都需要来自其他链接的数据支持。整合的效果大大提高了整个流程的效率和科学性。但是要完成整个过程并不是一件简单的事情。每个不同的环节都会遇到不同的系统。每个系统的数据库、数据定义和统计标准可能不同。这形成了一个系统，岛屿之间不能相互连接。物联网还有一些环节还没有做好，软件应用和数据采集还需要加强。但为了不落后于智能制造和工业4.0，这些问题必须慢慢地一一补充。就像一个桶，其中一块木头变短了，这就决定了整个桶的容量。

智能制造和工业4.0应该从痛点出发，而不是从技术出发!

通往智能制造和工业4.0的道路应该从公司的痛点开始，而不仅仅是在技术层面。看到大家都在布局智能制造和工业4.0，你自己的公司也一定要导入一套数据可视化工厂设备，而不是先分析企业存在哪些问题要解决，结果往往是投入很多却没有明显的降本增效效果。

在实施智能制造和工业4.0之前，您应该问自己这些问题:
企业的痛点是什么?智能制造和工业4.0技术可以用来改善什么?
准备投入低成本，引进后的效果如何衡量?改进后的结果会比其他方法更好吗?如果你的答案是肯定的，那么现在开始智能制造和工业4.0还为时不晚。

智能制造和工业4.0是一个过程，没有完成

我们讲企业电子化讲了很多年，从一开始导入CRM系统，到后来引入MES、MIS、ERP、财务、物流，还有想笑系统。有较多的系统和数据是混合的，则导入一个数据集成工具:报表软件或BI系统工具。这些都是企业电子化的过程。它还没有完成，一直在进行中。没有一家企业表示其电子化已经完成，未来也没有必要再进行电子化修复。智能制造和工业4.0也是如此。硬件方面的传感设备、网络设备、机器人、可穿戴设备、3D打印、智能手机、软件方面的云平台、大数据应用、人工智能AI、现实VR/增强现实AR等都在发展阶段，新技术可能会随着发展而涌现。只有根据企业的现状和技术的发展，一劳永逸地做好准备，随时不断优化，才能在激烈的竞争中立于不败之地。