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现在就让我们来看看一个工业4.0时代的工厂是怎样运作的。首先是客户(消费者)提交自己的定单,在这里我们淡化所谓的定制化的定单,因为工业4.0的智能化已经可以保证大规模的定制化的服务,这基本上是一种默认的能力。
客户的定单需求通过互联网汇总(可以从手机、PC上发出),通过数据的归类聚焦,传给相应的生产企业(可能是客户指定,也可能是工业4.0中介自动分配),生产企业根据定单,自动触发相应的供应链与物流系统,来采购所需要的物料(之前已经假定主体设计是现成的)。接下来,通过3D打印等技术来完成产品原型,经客户确认后,进入正式的生产线,待生产完成,质检合格后,再通过自动编排的物流系统将产品交付给用户。这其中,基于CPS的先进生产制造系统就是该制造企业的核心平台。
在这里,我们再借用一下打车软件的例子,打车软件是将空余的出租车或专车资源数字化放在互联网上提供给打车用户。以后,也将有这类的工业4.0化的产品软件,并不是让你挑选现成的产品,而是已经数字化后的,全国甚至全球范围内目前可用的产品设计、产品建模、产品制造和与之配套的物流资源,由此也必将出现所谓的工业4.0中介平台,就像当今的淘宝一样,进行前台的产品需求的汇总与后台的设计、生产定单的分发。
从理论上讲,如果数字化足够充分,某个企业的单一CPS生产节点(比如某条生产线),都可以贡献在互联网上,接受客户的直接“调用”,这就是上文所描述的生产力的数字化。当然,要实现这一场景,还有需要其他的工作要做,比如生产系统的数字化标准的统一、接口(API)标准的规范、配套系统的自动对接、全局的安全防护等等。很可能将会在具体的实施中遇到厂商间、技术间、标准间的壁垒,而让终极的工业4.0愿景无法实现。
工业4.0未动ICT先行
综观工业4.0的整个体系,我们已经很明确的看到作为核心的驱动力,互联网与IOT的价值,这个价值就是由它们所带来的“Cyber空间”,而又是谁来支撑的呢?答案就是ICT——信息与通信技术(InformationandCommunicationTechnology)。
互联网与IOT的发展显然是与通信技术密不可分的,尤其是无线通信技术(比如3G、4G、WiFi等)的发展,为互联网的广泛渗透起到了决定性的作用,也由此催生出了IOT。
而要让互联网与IOT所传来的信息,构架起有序可用的Cyber空间,离不开强大的信息处理能力。
信息就代表着数据,或者说数据是信息的载体,所以互联网规模越大,信息量越多,也就意味着数据的体量将迅速增长。而在工业4.0时代,所强调的正是更为彻底的数字化——需求数字化、流程数字化、资源数字化,甚至生产能力也会被数字化。而当客户的手机可以直接控制某一条具体的生产线时,可以想象这种基于互联网、IOT的“人与物、物与物、人与人”互联规模有多大,因此而产生的数据规模又将有多大?这就是所谓的大数据,而要对它进行及时的处理与解析,高度动态与高效的IT平台必不可少,这就是云计算。
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