工業(yè)4.0 一按我?guī)湍?/h1>
2015-12-08 10:13
少年博覽·小學(xué)高年級(jí) 2015年12期
想入非非會(huì)有時(shí)
未來(lái)有一天，當(dāng)你想購(gòu)買一輛汽車時(shí)，你可以拿出手機(jī)，點(diǎn)開(kāi)APP，輸入你的定制要求：奔馳的發(fā)動(dòng)機(jī)、寶馬的變速器、奧迪的剎車片……輸入“完成”，按下“確定”，坐等工廠安排生產(chǎn)、組裝配送。
這還不算什么，當(dāng)你家中的智能冰箱發(fā)現(xiàn)牛奶快喝完時(shí)，它會(huì)根據(jù)你的口味自動(dòng)向工廠發(fā)送定制信息。
不久之后，定制的牛奶就會(huì)出現(xiàn)在你家門口，酸菜味、方便面味、臭豆腐味……什么稀奇古怪的口味都可定制，外包裝上還可以標(biāo)上你的名字“***專屬”呢。
你以為這樣的霸氣生活昂貴并且遙遠(yuǎn)？德國(guó)科學(xué)家告訴你，一點(diǎn)兒也不，因?yàn)楣I(yè)4.0時(shí)代正在到來(lái)。
第一次工業(yè)革命，蒸汽機(jī)將人類帶入機(jī)械化時(shí)代，被稱為工業(yè)1.0時(shí)代；第二次工業(yè)革命，電能將人類帶入電器時(shí)代，被稱為工業(yè)2.0時(shí)代；第三次工業(yè)革命，計(jì)算機(jī)將人類帶入信息時(shí)代，被稱為工業(yè)3.0時(shí)代。
今天，智能工業(yè)將人類帶入一個(gè)新的時(shí)代——工業(yè)4.0時(shí)代。
過(guò)去20年，美國(guó)引領(lǐng)的互聯(lián)網(wǎng)信息革命深深改變了人類的生活。
作為發(fā)達(dá)國(guó)家的領(lǐng)軍者，德國(guó)再也坐不住了，他們希望引領(lǐng)新一輪的工業(yè)革命。于是，借助信息技術(shù)，他們期盼德國(guó)工業(yè)彎道超越美國(guó)，改變世界。
德國(guó)人的想法很難也很簡(jiǎn)單：讓每一位消費(fèi)者，都能按照自己的意志支配生產(chǎn)。這是一個(gè)多么神奇的設(shè)想！
機(jī)器有靈魂 產(chǎn)品有心聲
于是，德國(guó)提出了工業(yè)4.0計(jì)劃——通過(guò)智能制造改變世界。
這種智能制造的核心是通過(guò)嵌入式的處理器、存儲(chǔ)器、傳感器和通信模塊，把設(shè)備、產(chǎn)品、原材料、軟件聯(lián)系在一起，使得產(chǎn)品和不同的生產(chǎn)設(shè)備能夠互聯(lián)互通。
通俗點(diǎn)說(shuō)，就是機(jī)器和產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)“對(duì)話”。
這時(shí)的機(jī)器仿佛有了“靈魂”，可以了解產(chǎn)品的“心聲”。當(dāng)產(chǎn)品發(fā)出“添加”或者“減少”配件時(shí)，機(jī)器就會(huì)協(xié)調(diào)處理。
聽(tīng)起來(lái)玄乎，不如眼見(jiàn)為實(shí)。
位于德國(guó)巴伐利亞州的西門子安貝格電子制造廠，雖然只有三座外觀簡(jiǎn)樸的廠房，卻被譽(yù)為德國(guó)“工業(yè)4.0”的模范工廠。它是未來(lái)德國(guó)工業(yè)的一個(gè)縮影。
西門子擁有歐洲最先進(jìn)的數(shù)字化生產(chǎn)平臺(tái)。
在這里，生產(chǎn)任務(wù)的相關(guān)信息都被記錄在一個(gè)“電子標(biāo)簽”中，“電子標(biāo)簽”會(huì)告訴系統(tǒng)它所需的處理過(guò)程。
比如，需要安裝哪個(gè)組件，被刻上什么樣的文字圖案等。
又比如，在產(chǎn)品上寫下你的名字，或者加入你喜歡的標(biāo)志色彩等等。
更重要的是：在一條流水線上，可通過(guò)預(yù)先設(shè)置控制程序，自動(dòng)裝配不同元件，流水生產(chǎn)出個(gè)性化產(chǎn)品。
由于“產(chǎn)品”與“機(jī)器”實(shí)現(xiàn)了“溝通”，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可以隨時(shí)優(yōu)化，生產(chǎn)效率因此大大提高。
不要以為智能生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)打折扣。
其實(shí)，在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，無(wú)論元件、半成品還是待交付的產(chǎn)品，都有各自編碼，在電路板安裝上生產(chǎn)線之后，可全程自動(dòng)確定每道工序；生產(chǎn)的每個(gè)流程，包括焊接、裝配或物流包裝等，一切過(guò)程都會(huì)記錄在案，可供追溯。
自我更新 更為節(jié)能
有人會(huì)很納悶，個(gè)性化定制會(huì)比傳統(tǒng)的批量生產(chǎn)效率更高嗎？
有這樣的疑問(wèn)，是因?yàn)槟銓?duì)工業(yè)4.0還不夠了解。
傳統(tǒng)工業(yè)時(shí)代，更換一臺(tái)流水工作的機(jī)器往往需要數(shù)天，但是現(xiàn)在只需要幾分鐘。
這是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)設(shè)備的安裝過(guò)程中，技術(shù)人員需要先把新的部件手動(dòng)連接到工作環(huán)境中，然后再去調(diào)整生產(chǎn)線上的控制裝置。
這就好比幾十年前科學(xué)家組裝電腦時(shí)，電腦中的每個(gè)部件都需要使用驅(qū)動(dòng)“激活”。一個(gè)一個(gè)“激活”之后，才能協(xié)調(diào)工作。
而現(xiàn)在，電腦USB接口的出現(xiàn)，讓一切變得輕松簡(jiǎn)單。我們只需把所有驅(qū)動(dòng)插入U(xiǎn)SB接口，電腦便可以迅速“激活”。即插即用，一鍵搞定！
工業(yè)4.0就是找到了“即插即用”的插口——科學(xué)家用“即插即用”的設(shè)備和系統(tǒng)投入生產(chǎn)，機(jī)器部件會(huì)根據(jù)產(chǎn)品任務(wù)，自發(fā)與新的工作環(huán)境相連接。
您瞧，在西門子公司的展示臺(tái)上，一個(gè)戴著安全帽的機(jī)器人不時(shí)向參觀者搖頭擺尾，擠眉弄眼，十分討人喜愛(ài)。工作一會(huì)兒后，它又躺下來(lái)休息，閉上眼睛“睡著”了。
它是在告訴你一件有趣的事：以往，大工廠為了保證生產(chǎn)，大型設(shè)備即使在閑置時(shí)也要一直保持運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)在智能生產(chǎn)，公司可以讓閑置的設(shè)備休息，并在下一個(gè)任務(wù)來(lái)臨前及時(shí)重新啟動(dòng)。僅這一項(xiàng)技術(shù)，就可以使整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程節(jié)能15%。
這就是工業(yè)4.0的神奇之處！
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這還不算什么，當(dāng)你家中的智能冰箱發(fā)現(xiàn)牛奶快喝完時(shí)，它會(huì)根據(jù)你的口味自動(dòng)向工廠發(fā)送定制信息。
不久之后，定制的牛奶就會(huì)出現(xiàn)在你家門口，酸菜味、方便面味、臭豆腐味……什么稀奇古怪的口味都可定制，外包裝上還可以標(biāo)上你的名字“***專屬”呢。
你以為這樣的霸氣生活昂貴并且遙遠(yuǎn)？德國(guó)科學(xué)家告訴你，一點(diǎn)兒也不，因?yàn)楣I(yè)4.0時(shí)代正在到來(lái)。
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于是，德國(guó)提出了工業(yè)4.0計(jì)劃——通過(guò)智能制造改變世界。
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這時(shí)的機(jī)器仿佛有了“靈魂”，可以了解產(chǎn)品的“心聲”。當(dāng)產(chǎn)品發(fā)出“添加”或者“減少”配件時(shí)，機(jī)器就會(huì)協(xié)調(diào)處理。
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這就好比幾十年前科學(xué)家組裝電腦時(shí)，電腦中的每個(gè)部件都需要使用驅(qū)動(dòng)“激活”。一個(gè)一個(gè)“激活”之后，才能協(xié)調(diào)工作。
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