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工业4.0时代的九大技术趋势及影响, y4 f8 F* z5 M! a( J4 _0 f
一、大数据及分析( ?0 h& n4 K% X4 a4 {
: ~) W" _! `9 @8 S3 i" B" |) @ 基于大数据的分析模式最近只在全球制造业大量出现，它的优势在于能够优化产品质量、节约能源，提高设备服务。在工业4.0背景下，将对来自开发系统、生产系统、企业与客户管理系统等不同来源的数据进行全面的整合评估，使其成为支持实时决策的标准。例如，德国的半导体制造商英飞凌已经采用了将单芯片关联的方式，帮助检测有故障的芯片来提高生产质量。6 o& @2 {; x8 q* z* n9 }- D
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二、自主式机器人4 t9 _' e7 }( P; v5 I* i
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许多行业的生产商长期使用机器人来处理复杂的作业，但机器人却在不断进化，甚至可以在更大的实用程序中使用。它们变得更加自主、灵活、合作。最终，它们 将与人类并肩合作，并且人类也要向它们学习。这些机器人将花费更少，并且相比于制造业之前使用的机器人，它们的适用范围更广泛。: A# V: R$ x6 X+ m
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在许多行业中，机器人已经被长期使用来处理复杂的任务且仍在不断发展。它们正在变得更加自主灵活，最终将学会与人交往，和人类安全地共同工作并向人类学习。这些机器人将价格更低且用处更大，能够承担更为复杂的角色。
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6 }9 P, d2 q* M% O 例如，顾家家具已经使用了欧洲制 造商的机器设备。这些机器人是相互连接的，以便他们可以协同工作，并自动调整行动，以配合下一个未完成的产品线。高端传感器和控制单元可保证与人类密切合 作。同样，工业机器人供应商ABB推出一款有两支手臂的机器人，它被称为“玉米”，专门设计用来与人类一起组装产品(如电子消费品)。计算机视觉技术的应 用保证了安全互动和零件识别的实现。4 k+ c* c- [; n$ k ?5 y/ g
6 \0 q, m. ]/ i/ ^3 f 三、仿真模拟" ~5 L8 B3 A1 W. e1 L) b5 H' o
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在工程阶段，运用了3D仿真材料和产品，但在未来，模拟将更广泛地应用于装置运转中。模拟将利用实时数据，在虚拟模型中反映真实世界，包括机器、产品、人等等，这使得运营商可以在虚拟建模中进行测试和优化。例如西门子就开发出了可以模拟的虚拟机器，从而使加工过程减少了80%。) U% |3 D7 F1 F7 k. R% v7 _
& M0 E' D! W; E D9 h1 h 四、水平和垂直系统集成
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( I$ E" E: @1 o. U/ Q 目前，大多数的IT系统都没有被完全整合，公司、供应商和客户之间联系并不密切，从企业到车间的功能也缺乏完整的一体化。即使是工程本身，从产品到工厂 自动化，缺乏完全集成。随着工业4.0的到来，公司和部门间将更具凝聚力，数据整合网络的发展将使价值链实现真正的自动化。, ~7 {- Z! M3 y
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例如，达索系统和云供应商Boostaerospace联手为欧洲航空航天和国防工业建立了一个合作平台——AirDesign。该平台可以作为一个工作空间设计和制造业的合作车间，也可作为一个私有云服务。它负责管理多方之间的交换产品和生产数据的复杂任务。
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五、物联网; }4 _! a ?( ~1 `7 f4 B$ e2 C, ~
/ B% V+ b/ v1 i! P 如今，只有一些制造商的传感器和设备进行了联网和嵌入式计算，它们通常处于一个垂直化的金字塔中，距离进入总体控制系统的智能化和自动化水平仍有一定距离。随着物联网产业的发展，更多的设备甚至更多的未成品将使用标准技术连接，可以进行现场通信，提供实时响应。
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8 A9 g9 E; _4 N5 N& V" x 驱动和控制系统供应商博世力士乐，生产了一种半自动的阀门生产设施，可以分散地分析生产过程。产品通过无线电频率识别码进行识别，并且工作站能够“获知”每个产品必须执行的生产步骤，从而适时地进行特定的操作。
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六、网络安全6 u5 Y6 ]# R& s4 u7 a; X5 s1 x
( ^# U# p6 x3 K1 v 许多企业依然依赖于未连接或者脱机的管理和生产系统，而到了工业4.0时代，连接性增强，网络安全威胁也急剧增加。不过人们可以对整个新框架充满信心，工业设备供应商正联手同网络安全公司进行合作和收购。
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t* H' y# X7 n6 v3 n* b8 \* y3 n 七、云计算
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* D X7 z/ @& O+ r9 J; r 在工业4.0时代里，更需要跨站点和跨企业的数据共享，与此同时，云技术的性能将提高，只在几毫秒内就能进行反应。其结果是设备数据将存储在云中，生产系统可以提供更多的数据驱动服务，许多工业监测和控制处理也将进入云端。( A1 }/ R7 H% x$ b# O
0 d1 g9 P7 v8 b7 y1 [7 [0 N5 T 八、增材制造5 Q( K) `6 ?" N3 r x9 C
$ ?. r9 N8 A0 @" R 企业已开始采用增材制造，比如用3D打印生产单个组件。进入工业4.0，这种增材制造方法将在小批量定制产品的生产中更加广泛地应用，它可以催生多种复 杂而轻巧造型设计。高性能且分散的增材制造系统将减少运输距离和库存。例如，航空公司已将增材制造工艺应用于新设计中，既能减轻飞机重量，还能降低钛等原 料的费用。& E9 ]3 w6 t; b" f3 f& I# f1 q) b# V0 ]/ c
& T1 I2 I% Y6 G, } 九、增强现实
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B8 W3 @' B1 K; F$ X. l; |0 s# F 增强现实技术支持各种服务（技术服务：http://fw.b2q.com），比如你可以在仓库里挑选部件 并通过移动设备发送维修指令。这些系统目前正处于起步阶段，未来，企业将更加广泛的使用增强现实技术为工人提供实时信息，改进决策和工作程序。目前这种系 统已经以谷歌眼镜的形式进入了市场，工人可以透过虚拟现实的眼镜看到实际的场景。
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