工业革命演进与工业 4.0 详解

   2024-12-25 工业品商城30
核心提示:在前两次工业革命分别为人类带来驱动和加工方式剧变之后,第三次工业革命将重点聚焦于加工机械自动化的巨大飞跃,流水线设备开启了自动化新篇章。我们日常使用的计算机,常被称作 PC,即个人计算机,而在第三次工业革命浪潮中,每一台工业设备也仿佛拥有了属于自己的 “大脑”—— 工业计算机。这些工业计算机宛如神奇的魔

    在前两次工业革命分别为人类带来驱动和加工方式剧变之后,第三次工业革命将重点聚焦于加工机械自动化的巨大飞跃,流水线设备开启了自动化新篇章。我们日常使用的计算机,常被称作 PC,即个人计算机,而在第三次工业革命浪潮中,每一台工业设备也仿佛拥有了属于自己的 “大脑”—— 工业计算机。这些工业计算机宛如神奇的魔术师,一方面简化了柜体内配电盘繁杂的布线,另一方面大幅提升了设备的自动化程度,作为从业者,我早在 15 年前便亲身经历并深刻体会到了这种变革的力量。

    犹记得刚毕业时,我被分配到发动机生产线。说起发动机,但凡开车之人都会留意到发动机引擎上布满诸多孔洞,这些孔洞各司其职,有的负责输油,有的用于制冷循环水流,还有的用以固定过滤器等关键组件。倘若要对这些孔洞进行加工,常规流程包含钻孔、扩孔、攻丝(加工出螺纹)三道工序,若每个工序对应一台设备,加工一个孔就需三台设备协同作业,如此一来,加工 10 个孔便需要动用 30 台设备。不仅设备数量庞大,而且由于组件反复装夹固定,极易增加误差出现的概率,为生产质量埋下隐患。

    彼时我所接触的先进设备,巧妙地将这 30 台分散设备集成于一台超大型设备之上。当发动机缸体一次装夹到位后,先是从两侧迅速推进好几排精密钻头,紧接着扩孔、攻丝工序依次有序展开,瞬间便能完成所有孔洞的加工工艺,这般先进设备在当时国内堪称翘楚。然而,美中不足的是,其控制器采用德国品牌,由于设计与组装环节在中国完成,二者适配性欠佳,导致故障率居高不下,我每日都在与各类故障 “斗智斗勇”,也正是在这一次次故障抢修中,练就了一身维护设备的过硬本领。

工业 4.0 时代:机器大联网

    倘若说第三次工业革命致力于提升机械自动化水平,那么第四次工业革命 —— 工业 4.0,则实现了机械设备间通讯的革命性突破,并将采购、物流等环节深度集成,完成了一次质的飞跃。2013 年,我第二次踏入汉诺威工业展,就在那一年,德国总理默克尔在展会上首次提出工业 4.0 的宏伟概念。那么,这一概念究竟蕴含着怎样的深意?又将如何改变我们的生活呢?

    工业 4.0 堪称德国政府鼎力支持、斥资 2 亿欧元精心谋划的一场对工业领域的深度变革,简而言之,就是将传统制造华丽升级为智能制造。它致力于将工厂内的各类设备无缝集成,使其能够相互通信,进而构建起智能工厂。不仅如此,原本生产前订单与原料采购环节所依赖的人力,以及生产制造后的物流配送与质量检查流程,统统交由智能机器接管,实现整个生产流程的全面智能化。尤为值得一提的是,工业 4.0 最大的亮点在于能够精准捕捉用户的个性化需求,并将其巧妙融入产品之中,同时助力生产厂家大幅削减库存压力,实现资源的高效配置。或许这般描述稍显晦涩,不妨通过一个生动实例来加深理解。

    在工业 4.0 时代,假设你即将步入婚姻殿堂,需要购置家具。此刻,你会惊喜地发现,家具的选材、尺寸大小乃至风格样式,无论是经典传统风,还是简约现代派,均可依据个人喜好自由选择。操作方式也极为便捷,只需在手机上轻点几下,输入你的专属需求即可。往昔购物,你或许习惯于与零售商反复沟通协商,而未来则直接与生产商 “对话”,曾经面对面接待你的销售人员角色,如今已被智能化软件取而代之。这其中,便巧妙运用了 “云” 技术,毕竟手机存储空间有限,无法像计算机那般安装海量应用软件,而 “云” 技术恰似一座无形桥梁,让手机能够借助网络连接到远程计算机,并轻松调用其上丰富的应用软件资源。

    当你在手机上输入完家具需求后,计算机后台迅速启动一系列智能操作。首先,会自动生成一个与你需求完美匹配的虚拟家具模型,让你提前预览心仪家具的模样。紧接着,便是将虚拟变为现实的精彩转化过程。计算机系统自动生成订单,一方面对外向供应商精准采购原材料,另一方面对内通知工厂设备即刻准备生产。待原材料如期送达后,会被赋予一个独特 “胎记”,类似于二维码的标识,在后续生产流程中,设备只需读取这个标识,便能精准知晓其所属零件以及对应的订单信息。机器完成加工后,借助智能物流系统将属于同一用户的家具部件有序集中,或按照流水线精准装配。

    整个生产过程中,各类前沿软件协同发力,诸如德国最大的软件公司 SAP,它宛如一位卓越的指挥家,将信息管理系统、流水线、机器人、设备、产品、监控等所有与生产相关的流程紧密互联,整合构建成一个完备的智能生产网络。而身为消费者的你,除了轻松输入需求外,只需在约定时间前往指定地点提货并完成支付,便能将心仪的定制家具搬回家中,尽情享受工业 4.0 带来的便捷与个性化服务。


 
 
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