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工業(yè)4.0,用什么樣的網(wǎng)絡(luò )來(lái)配套?

2015.10.23 15:30

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以上這些場(chǎng)景,在工業(yè)4.0時(shí)代,將是稀松平常的。不僅僅在汽車(chē)制造領(lǐng)域,其他工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域也將擁有類(lèi)似的智能化生產(chǎn)系統。

什么是工業(yè)4.0?

從4.0這個(gè)數字中,我們很難理解它的意思。如果用工業(yè)4.0的另外一個(gè)稱(chēng)呼–“第四次工業(yè)革命”,相信很多人都不會(huì )陌生。

從18世紀末開(kāi)始,以蒸汽機為代表的”第一次工業(yè)革命”,吹響了人類(lèi)大步邁向進(jìn)步和文明的號角。直到20世紀70年代,人類(lèi)已經(jīng)先后經(jīng)歷了三次工業(yè)革命。工業(yè)4.0,即將接過(guò)科技進(jìn)步的接力棒,再一次為整個(gè)社會(huì )帶來(lái)巨大的進(jìn)步,進(jìn)一步改變人們的生活。

工業(yè)4.0的理念最早是由德國在《德國高技術(shù)戰略2020》中提出來(lái)的國家發(fā)展戰略,它的總體目標是實(shí)現智能化生產(chǎn)。

德國對工業(yè)4.0的定義是”以信息物理系統(CPS:Cyber-Physical System)為基礎的智能化生產(chǎn)”。所謂的”信息物理系統”,可以通俗的理解為將各類(lèi)物理設備連接到互聯(lián)網(wǎng)上,讓這些物理設備擁有計算能力、互相通信能力、可以被精確的識別和控制、可以遠程協(xié)調和管理,從而實(shí)現虛擬網(wǎng)絡(luò )世界和真實(shí)物理世界的融合。工業(yè)4.0的三大主題:”智能工廠(chǎng)”、”智能生產(chǎn)”和”智能物流”,將從生產(chǎn)到物流的各個(gè)環(huán)節上,徹底改變以往的工業(yè)模式。

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我們?yōu)槭裁葱枰I(yè)4.0?

如果實(shí)現了工業(yè)4.0的目標,一方面可以大幅提升生產(chǎn)效率,更合理的調配和利用資源,工業(yè)產(chǎn)品的競爭力將領(lǐng)先一籌;另一方面,”個(gè)性化”生產(chǎn)將成為可能,產(chǎn)品可以按需定制,更好的滿(mǎn)足個(gè)體需求,從而提升企業(yè)競爭力。

工業(yè)4.0的重要性不言而喻。事實(shí)上,目前國際上很多國家都在出臺相關(guān)的戰略文件。例如美國的”先進(jìn)制造業(yè)國家戰略計劃”、英國的”工業(yè)2050戰略”和中國的”中國制造2025″等等。誰(shuí)能早日實(shí)現這一戰略,誰(shuí)就將在國際上”快人一步”,確立先進(jìn)生產(chǎn)力的領(lǐng)導地位。

打好基礎,撐起工業(yè)4.0的”摩天大樓”

要實(shí)現工業(yè)4.0,涉及到的技術(shù)和系統都將非常龐雜,這里不做深入討論。但從工業(yè)4.0的定義中我們不難發(fā)現,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將會(huì )被廣泛應用,會(huì )成為撐起工業(yè)4.0這座摩天大樓的基礎。

大量的物理設備,將逐步開(kāi)始”觸網(wǎng)”。據業(yè)界預測,到2025年,將會(huì )有超過(guò)1000億個(gè)聯(lián)網(wǎng)設備協(xié)同工作。企業(yè)要聯(lián)接這些物理設備,需要從以下三個(gè)方面著(zhù)手準備。

(1)讓物理設備”活”起來(lái)

在復雜的工業(yè)環(huán)境下,如果通過(guò)有線(xiàn)方式連接眾多的物理設備,僅布線(xiàn)都將是一件非常棘手的事情,所以業(yè)界通常使用各種無(wú)線(xiàn)技術(shù)(例如Zigbee,RF等)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。要讓普通的物理設備具備”社交”能力,通常需要為其安裝一顆”智能心臟”–無(wú)線(xiàn)通信模塊,這樣就可以和物聯(lián)網(wǎng)關(guān)之間進(jìn)行交互。

(2)讓物聯(lián)網(wǎng)關(guān)”動(dòng)”起來(lái)

物聯(lián)網(wǎng)關(guān)設備,在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò )中扮演著(zhù)”數據集中器”的角色。它一方面收集來(lái)自各類(lèi)物理設備以及傳感器的數據,并將這些數據安全的傳送到云端的物聯(lián)網(wǎng)管理平臺。另一方面,接收來(lái)自云端的指令,控制物理設備正確的執行任務(wù)。因此,物聯(lián)網(wǎng)關(guān)應該是一個(gè)”多面手”。它應該擁有多種物聯(lián)網(wǎng)接口,可靈活適配各種物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,而且必須保證數據的安全性。

(3)讓物聯(lián)網(wǎng)平臺”統一”起來(lái)

物聯(lián)網(wǎng)管理平臺,無(wú)疑也是物聯(lián)網(wǎng)系統中非常重要的一環(huán)。在工業(yè)4.0時(shí)代,需要構建各種不同場(chǎng)景下的生產(chǎn)應用,這些應用程序往往由多個(gè)廠(chǎng)商開(kāi)發(fā),如果各個(gè)廠(chǎng)商都使用不同的平臺,各自為陣,往往會(huì )造成重復投資和對接困難等多種問(wèn)題。因此,業(yè)界迫切需要一個(gè)智能、開(kāi)放的物聯(lián)網(wǎng)平臺。

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