Zobacz przyszłość Inteligentny przemysł produkcyjny niemieckiego przemysłu 4.0!
Oct 29, 2019
W latach 2009–2012, kiedy Europa przeżywała kryzys zadłużeniowy, niemiecka gospodarka była nadal silna. Jego wzrost był napędzany międzynarodową konkurencyjnością utrzymywaną przez jego podstawowy przemysł, produkcję. Dla Niemiec przemysł wytwórczy jest tradycyjną siłą napędową wzrostu gospodarczego, a rozwój przemysłu wytwórczego jest niezbędnym czynnikiem niemieckiego wzrostu gospodarczego w przemyśle. W oparciu o ten konsensus niemiecki rząd dołożył wszelkich starań, aby promować dalsze innowacje technologiczne, których kluczowym słowem jest „przemysł 4.0”.
W strategii zaawansowanych technologii 2020 opublikowanej przez Niemcy w 2010 r. Przedstawiono szereg innowacyjnych polityk promujących rozwój przemysłu wytwórczego. Aby wdrożyć tę strategię, w 2012 r. Rząd niemiecki ogłosił wspólny plan działania międzyrządowych departamentów zatytułowany „dziesięć przyszłych projektów” i postanowił sfinansować 8,4 mld euro na dziesięć projektów w latach 2012-2015. Przyszły projekt, znany jako „przemysł 4.0”, ogłaszany jest równocześnie z reformą struktury dostaw energii, zrównoważonym rozwojem i innymi projektami. Przyszły projekt „przemysłu 4.0” ma głównie na celu kontrolę całego procesu, od popytu konsumpcyjnego po produkcję i produkcję poprzez dogłębne zastosowanie technologii informacyjno-komunikacyjnych (ICT), aby zapewnić efektywne zarządzanie produkcją.
Ewolucja Przemysłu 4.0
Rewolucja przemysłowa 1.0: pierwsza rewolucja przemysłowa w Anglii rozpoczęła się pod koniec XVIII wieku, a zakończyła w połowie XIX wieku. Rezultatem tej rewolucji przemysłowej jest to, że produkcja maszyn zastąpiła pracę fizyczną, a gospodarka i społeczeństwo przeszły z rolnictwa i przemysłu rękodzielniczego jako podstawy do przemysłu i produkcji maszyn jako siły napędowej rozwoju gospodarczego.
rewolucja przemysłowa 2.0: druga rewolucja przemysłowa miała miejsce na początku XX wieku i weszła w fazę linii produkcyjnej. Dzięki udanemu rozdzieleniu produkcji części i montażu produktu stworzono nowy tryb masowej produkcji produktów. Od lat 70. inżynieria elektroniczna i technologia informacyjna realizują optymalizację i automatyzację produkcji.
rewolucja przemysłowa 3.0: trzecia rewolucja przemysłowa rozpoczęła się od wysoce zautomatyzowanego procesu produkcyjnego podczas drugiej rewolucji przemysłowej. Od tego czasu maszyny mogą stopniowo zastępować ludzkie operacje.
Rewolucja przemysłowa 4.0: w ciągu najbliższych 10 lat czwarta rewolucja przemysłowa wkroczy w nową erę „zdecentralizowanej” produkcji. Przemysł 4.0 realizuje zarządzanie w czasie rzeczywistym za pomocą technologii sieciowej, która determinuje proces produkcji i produkcji.
Informacyjny system syntezy fizycznej (CPS)
„Inteligentna fabryka”, która łączy wszystkie urządzenia w fabryce za pośrednictwem sieci komunikacyjnej, jest najlepszym przykładem. Badania związane z projektem prowadzone są we wszystkich sektorach niemieckiego przemysłu wytwórczego, a planowana inwestycja wynosi 200 milionów euro. Inteligentna fabryka lub „przemysł 4.0” to ewolucja technologii od systemu wbudowanego do CPS. Jako przedstawiciel czwartej rewolucji przemysłowej w przyszłości, przemysł 4.0 rozwija się w kierunku bezproblemowego internetu (Internet przedmiotów, sieć danych i Internet usług) obiektów, danych i usług.
Przemysł 4.0 odzwierciedla zmianę paradygmatu trybu produkcji z „scentralizowanego” na „zdecentralizowany”. Właśnie dzięki postępowi technologicznemu, który podważa tradycyjną teorię procesu produkcyjnego, wszystko to jest możliwe. Jednocześnie rozproszone inteligentne wykorzystanie reprezentuje interakcję między światem wirtualnym a światem rzeczywistym w procesie produkcyjnym i odgrywa ważną rolę w budowie sieci inteligentnych obiektów. W przyszłości maszyny do produkcji przemysłowej nie będą już tylko produktami „przetwarzającymi”, zamiast tego produkty komunikują się z maszyną poprzez komunikację, w jaki sposób podjąć prawidłowe działanie informacji i instrukcji.
CPS łączy przestrzeń wirtualną ze światem fizycznym, umożliwia komunikację i interakcję inteligentnych obiektów oraz tworzy prawdziwy świat sieci, który ucieleśnia dalszą ewolucję obecnego systemu osadzonego. Oprócz Internetu lub danych i usług, które można gromadzić w Internecie, system wbudowany jest również jednym z elementów CPS.
CPS może zapewnić podstawową część budowy Internetu rzeczy i zintegrować się z „usługowym Internetem”, aby zrealizować przemysł 4.0. Technologie te nazywane są „technologiami wdrażania”, które kultywują nową obszerniejszą rzeczywistą przestrzeń opartą na innowacyjnych aplikacjach lub procesach i osłabiają granicę między światem rzeczywistym a przestrzenią wirtualną. Tak jak Internet zmienia osobistą komunikację i interakcję, tak technologia implementacji wprowadzi zasadnicze zmiany w interakcji między nami a światem fizycznym.
Interakcja między systemem osadzonym opartym na wysokowydajnym oprogramowaniu a profesjonalnym interfejsem użytkownika zintegrowanym z siecią cyfrową stworzy nowy funkcjonalny świat systemu. Dla prostego przykładu smartfony zawierają wiele aplikacji i usług, znacznie wykraczających poza własną funkcję połączeń. W miarę tworzenia nowych epokowych aplikacji i dostawców usług oraz stopniowego tworzenia nowego łańcucha wartości, CPS wprowadzi także zmianę paradygmatu w istniejącym modelu biznesowym i rynkowym. Przemysł motoryzacyjny, gospodarka energetyczna i różne sektory przemysłu, w tym technologie produkcji, takie jak przemysł 4.0, ulegną jednocześnie poważnym zmianom w tych nowych łańcuchach wartości.
Przyszły inteligentny przemysł produkcyjny
W przyszłości inteligentny przemysł produkcyjny, CPS ma ogromne znaczenie dla wielu sektorów przemysłu i dziedzin zastosowań, w tym automatyki, technologii produkcji, motoryzacji, inżynierii mechanicznej, energii, transportu i telemedycyny. Wiele aplikacji realizowanych przez CPS stworzy nowe łańcuchy wartości dodanej i modele biznesowe. CPS może nie tylko obniżyć faktyczny koszt, poprawić efektywność energetyczną, czas itp., Ale także zmniejszyć poziom emisji CO2 i odegrać ważną rolę w ochronie środowiska.
Ze względu na istnienie CPS, system produkcji, produkty, zasoby i proces przetwarzania inteligentnej fabryki będą miały bardzo wysoki poziom w czasie rzeczywistym, a jednocześnie będą miały więcej zalet w zakresie oszczędności zasobów i kosztów. Inteligentna fabryka zostanie zaprojektowana zgodnie z podstawową zasadą kładzenia nacisku na zrównoważony rozwój, więc posłuszeństwo, elastyczność, zdolność adaptacji, zdolność uczenia się, tolerancja na awarie, a nawet zarządzanie ryzykiem są niezbędnymi elementami. Zaawansowana automatyzacja inteligentnych urządzeń fabrycznych realizowana jest głównie przez elastyczną sieć systemu produkcyjnego CPS opartą na automatycznej obserwacji procesu produkcyjnego. Dzięki elastycznemu systemowi produkcji, który może reagować w czasie rzeczywistym, można przeprowadzić dokładną optymalizację inżynierii produkcji. Jednocześnie zaletą produkcji jest nie tylko jednorazowa realizacja w określonych warunkach produkcji, ale także optymalizacja światowej klasy sieci utworzonej przez wiele fabryk i jednostek produkcyjnych.
W porównaniu z tradycyjnym przemysłem produkcyjnym, przyszły inteligentny przemysł produkcyjny reprezentowany przez inteligentną fabrykę jest idealnym systemem produkcyjnym, który może inteligentnie edytować cechy produktu, koszty, zarządzanie logistyczne, bezpieczeństwo, niezawodność, czas i zrównoważony rozwój oraz inne elementy, aby zoptymalizować wytwarzanie produktu dla każdego klienta. Taka „oddolna” rewolucja modelu produkcji może nie tylko zaoszczędzić innowacyjne technologie, koszty i czas, ale także mieć zdolność sieci do rozwijania nowych możliwości rynkowych.






