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工业4.0定义

整体而言，人们广泛认为工业 4.0 概念代表着制造业的生产过程数字化。其中，‘4.0’提供了一个历史背景，将这一新阶段定位为生产领域的第四次革命。以水力、蒸汽为动力的机械化描绘出了第一次工业革命的轮廓；以电力为动力的第二次工业革命见证了批量生产概念的萌芽；第三次工业革命则带来了计算机与自动化的兴起。如今，我们迎来了制造业的第四次突破 --真正的智慧工厂的诞生。它拥有遍布物联网的信息物理系统与通讯。
全球管理咨询公司麦肯锡认为，工业 4.0 的四大典型技术特征为：:

• 令人惊叹的数据量、计算能力与互联能力，尤其是新型低功耗广域网络；
• 分析与商业智能功能的出现；
• 触摸界面、增强现实系统与可穿戴设备等人机交互新形式；
• 数字指令从虚拟到现实的转变，如先进的机器人和 3-D 打印技术。

工业4.0的诞生

德国被广泛誉为工业 4.0 概念的创始国，它的名字源于德国一项国家战略倡议，这一倡议立志将德国打造为输出先进制造系统的专家。德国拥有世界上具竞争力的制造业和先进的研发设施网络
德国机械、工厂制造工业基础雄厚，IT 能力全球突出，嵌入式系统和自动化工程技术发展成熟，这些都是它增强自己全球开发工业4.0 技术突出地位的优势。

美国&智能工厂

如果说德国是工业 4.0 应用与智慧工厂孵化上的开端，那么毋庸置疑，德国的地位将面临美国的严峻挑战。在未来五年内，美国对数字化制造的资金投入将赶超任何其他国家或地区。在美国，工业 4.0 被称为工业物联网（IIoT）。随着制造业环境技术的快速发展，美国许多机构纷纷忙于为即将到来的巨大变革做好准备。
根据《哈佛商业评论》的《从数据到行动》报告，各组织在向智能工厂转变的过程中面对的难题是内部文化。要想充分发挥工业 4.0的潜力，企业需要建立一个无可争议的性能数据来源，并赋予所有决策者实时接收数据的权利。公司各级管理层需要接受培训，学习如何使用量化制造数据做出基于事实的决策。

中国制造2015

尽管中国依旧是世界上大的制造商，但在推进工业 4.0 方面，这个亚洲强国不得不努力才能追赶上欧洲和北美的经济竞争对手。这个困境主要是历史因素造成的。比如德国一直以来就重视发展先进的生产体系，中国则总是将目光局限于以价格战取胜而利润微薄的全球制造业。由此导致了明显的失衡：目前，中国工业机器人和工厂工人的比例大约是 14:10,000，而德国对应的比例则是282:10,000。
时代的变化总是日新月异。一方面，环境保护和资源限制增加了中国的劳动力和原材料成本，另一方面其他低成本的竞争对手出现了。这使得中国“世界工厂”的地位岌岌可危。因此，中国政府正迫切希望开拓出另一条发展路径，取代过时的生产设备，在工业物联网的基础上投资现代技术。

总装

为了在提升生产工艺品质的同时降低运营成本，现今汽车行业对过程控制的需求量正不断增长。汽车行业欢欣鼓舞地迎来了工业 4.0时代。
作为创新的先驱者，汽车行业已经在自动化、数据交换和生产技术方面开始创新，希望在创新带来的机会中获益。
安全攸关的拧紧装配工艺也已在监测分析中，所记录的数据为过程优化提供了基础。传感器记录过程数据并实时传输到更高级别的数据库中。

零部件装配

由物联网驱动的工业 4.0 将会大幅度降低汽车零部件供应商的成本。稳定推进的数字化进程给汽车行业提供了有效的工具以应对日益增加的市场压力。系统停机时间减少，通过自动化提升生产率，资源优化和降低设备维护开销，这些因素促成了汽车行业的受益。工业 4.0实现了敏捷过程，提高了竞争力，提供了新的商机。
在零部件生产工厂中，推进工业 4.0 提供了不可估量的发展潜力，特别是在预见性维护方面。持续地记录和分析过程数据使管理者可预见工厂和系统的问题，从而使原本无效的发展得以改进，生产力也得到提升。

航空智能工厂

作为一个奇妙而要求严苛的行业，航空航天工业往往是人才和科技的代名词。而其自身生产量少，生产周期长，部件巨大，生产过程变动性高的生产特点使航空航天工业在智能工具和解决方案的普及上有一番挑战。
随着人们出行的需求越来越高，所有的大型主机厂都需要提高整体工序效率，限制质量成本和生产周期，排除人为导致的错误。在智能软件和数字化网络的配合下，装配工具也能发挥不小的贡献。装配工具在生产中提供了更大的柔性，他们之间不但可以相互连接而且还能与制造商的生产、质量体系进行互联。

巨大挑战

通用工业领域的顾客都青睐创新独特且实惠的产品。由于技术不断地进步，通用工业市场的竞争十分激烈，同类产品的生命周期都较短。因此，对于通用工业领域来说，能根据市场需求迅速生产创新产品才是不败法则。而办法就是将产品开发生命周期数字化。这使我们能够为客户提供准确的可追溯性、质量控制和实惠的新产品。要使产品生命周期数字化，完善的数字化数据模式是重要的。工业企业需要依赖于智能和适应性强的制造业以达到这些要求。大量的产品都嵌入了系统、传感器和驱动器。系统、传感器和驱动器通过互联网相互连接。

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