工業界的新口號是工業4.0，它是指第四次工業革命。由于過去十年的IT技術進步，工業4.0被認為會顯著改變制造業的供應鏈和生產線。在我們開始討論下一個工業的前沿之前，我們先來看一下之前發生的三次工業革命：機械化、大規模生產和自動化。

機械化是工業史上的第一次革命，使機器執行某些任務。第二個是批量生產，因電力和裝配線而成為可能。第三次工業革命是自動化，這要歸功于計算機的出現，使得機器不需要人力就可以反復執行特定的任務。

而現在又有一場“工業4.0（Industry 4.0）”，又名“數字工廠（Digital Factory）”、“智慧工廠（Smart Factory）”或“工業物聯網（IIoT）”的革命。讓我們來了解工業4.0的全部內容，以及如何塑造制造業的未來。

第四次工業革命解讀

“工業4.0（Industry 4.0）”一詞在德國政府2011年首次引入，稱為“Industrie 4.0”，旨在促進德國制造業的生產和發展。工業4.0為智慧工廠鋪平了道路，機器通過自動化和自我優化將工藝提升到了更高的水平。

工業4.0使用新的IT技術，如網絡物理系統、物聯網、云計算、大數據、仿真、自主機器人、增強現實和人工智能。盡管工業4.0的優點最初被認為只是物質生產的福音，但它們也擴大到了規劃、供應鏈物流、產品開發和服務的范圍。

工業4.0的基本組成部分

IIoT

物聯網是工業物聯網的縮寫，與物聯網（Internet of Things，IoT）不同。物聯網允許智能設備通過互聯網與其他設備連接或通信。物聯網主要是通過互聯網發送和接收數據來為用戶帶來好處的消費級產品，如汽車或家用電器。

簡而言之，物聯網將物理世界與數字世界連接起來。通過物聯網，當你在家里或當你不在家里時家庭電器都可以自動打開和關閉。因此，減少了家用電器的不必要的使用，減少了每月的電費。

另一方面，工業物聯網（IIoT）是物聯網的一個細分領域，用于工業目的，如制造、供應鏈監控和管理。全球各地的航空航天、石油天然氣、交通運輸、醫療保健、能源和采礦等行業越來越多地采用IIoT技術，通過先進的傳感器處理關鍵機器。

IIoT使用比物聯網更精確的傳感器，因為系統故障可能導致危及生命和其他緊急情況。物聯網與消費級設備相關，與物聯網故障相比，IIoT由故障引起的風險要低得多。使用尖端設備和位置感知技術，IIoT將制造提升到一個全新的水平，并確保完美的供應鏈管理。

大數據、數據挖掘和數據分析

圖片來源：ResearchGate

毫無疑問，大數據將在工業4.0的成功中發揮重要作用。制造業通過機器對機器通信、網絡物理世界、基于云的軟件應用程序、增強現實（AR）等產生大量的數據。然而，除非大數據分析應用于數據庫，否則這些數據將是無用的。

大數據分析不僅可以幫助識別趨勢和模式，還可以通過檢查不同機器人傳輸的數據之間的時間差異來提高工廠生產力。這些有價值的信息有助于找到提高效率的解決方案。此外，通過數據分析，可以在很早的階段通過整理和檢查百萬分之一的缺陷數據來識別產品設計中的缺陷。因此，數據分析提供了一種方法來識別新產品設計中的異常情況或問題，客戶在向您購買產品進行識別之前就已識別出來。

此外，數據分析有助于計算機器的維護成本，從而可以有效地規劃和執行過程。大數據分析將在獲取有價值的見解以降低業務成本和提高生產力方面發揮重要作用。

人工智能

圖片來源：HCL Technologies

制造業是第一個將人工智能（AI）用于產品組裝和包裝的公司。AI在工業4.0中扮演著非常重要的角色，因為它有利于機器學習，使機器能夠根據經驗學習和預測。

協作機器人或Cobots

圖片來源：CATE Srl

制造業多年來一直使用機器人代替人力，提高生產力和降低成本，這已經不是什么秘密了。然而，工業4.0帶來協作機器人又名Cobots的概念。Cobots最初是由通用汽車機器人中心的Prasad Akella領導的1994年通用汽車計劃和1995年通用汽車基金會的一項研究向全世界介紹的。進一步理解就是，Universal Robots在2008年開發了第一臺cobot，以提高產品質量。

與替代人類的機器人不同的是，機器人能夠與人類合作，產生理想的結果，而不會對人體安全造成任何威脅。Cobots重量輕，并配有傳感器，以確保避免強烈接觸人體或造成傷害。

現在很多制造業都在加緊推行COBOT潮流，通過人力監管提高產品質量，福特就是其中的一個例子。

增強現實（AR）

圖片來源：You Tube

增強現實（AR）被稱為使我們現有的現實更有意義，制造業可以用來加快整個生產鏈。AR有助于創建模擬模型并允許查看正在執行的任務的信息。在AR設備的幫助下，可以看到不能看到的東西，就像出現在您面前的虛擬屏幕一樣，提供關于如何執行特定任務的指示。AR提供了一個很好的方法來彌合工人的知識差距，使他們更有效率和生產力。

云計算

云計算將在工業4.0中充分發揮機器人和人工智能的潛力。在工業4.0創建的所有設備中輕松有效地管理工作負載的關鍵是將計算服務與云平臺集成在一起。由于工業4.0通過IIoT產生了大量的數據，因此云技術對于分析和顯示數據變得非常重要。

例如，勞斯萊斯與微軟合作，利用其Azure IoT云套件來提高飛機效率，降低發動機維護成本。使用Azure IoT Suite，勞斯萊斯收集并匯總來自不同來源和不同地理位置的數據。

收集數據后，勞斯萊斯投入使用Cortana智能套件，以提取發動機健康、空中交通管制信息、路線限制、燃料使用情況等有用的見解。因此，英國豪華汽車和航空發動機制造公司已經能夠提高運營績效，提高燃油效率。

結論

第四次工業革命已經開始，使用新的顛覆性技術的好處對于今天的工業越來越明顯。包括AT＆T和Google在內的許多科技巨頭正在進行工業4.0解決方案的研究，以迎接業界看來非常有希望的變革。通過覆蓋工業4.0的關鍵IT組件，可以為制造業務增加更多價值，并創造新的高度。

您對工業4.0的未來有什么看法？您覺得這個被大肆宣傳的變革有什么風險嗎？請在下面的評論框中分享，以便為采用工業4.0添加一個新的層面。

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