“工業(yè)4.0”是2012年德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界在三位德國教授倡議的基礎(chǔ)上推動(dòng)形成的。在隨后的2013年德國聯(lián)邦政府將“工業(yè)4.0”上升為國家級(jí)戰(zhàn)略，并正式發(fā)布了《實(shí)施工業(yè)4.0戰(zhàn)略規(guī)劃建議》白皮書，旨在確保德國在工業(yè)界綜合實(shí)力的領(lǐng)先地位。

　　簡(jiǎn)要來說，“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略旨在建立一個(gè)信息物理融合系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，通過有線/無線等方式將所有生產(chǎn)企業(yè)的自動(dòng)化設(shè)備、客戶需求、物流倉儲(chǔ)、生產(chǎn)管理、各類軟件等產(chǎn)業(yè)鏈所有環(huán)節(jié)納入其中，使工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、自我調(diào)整、人機(jī)互動(dòng)并以最優(yōu)生產(chǎn)方式完成生產(chǎn)實(shí)踐。與此先關(guān)的八大技術(shù)正在賦予新的意義。

　　1工業(yè)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

　　過去，企業(yè)做什么，客戶就要什么;現(xiàn)在是客戶要什么，企業(yè)就做什么，同時(shí)客戶獲取信息的渠道變得很廣，且需求也越來越多樣化。那么，企業(yè)該如何精準(zhǔn)的滿足這些客戶多樣化的需求呢?中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)顧問朱森第告訴記者，互聯(lián)網(wǎng)就可以幫助企業(yè)做到這一點(diǎn)，就如大數(shù)據(jù)。企業(yè)可以通過挖掘過去若干年的數(shù)據(jù)，分析出未來會(huì)有怎樣的趨勢(shì)及市場(chǎng)需求，進(jìn)而了解自己的企業(yè)現(xiàn)在應(yīng)該做什么。

　　大數(shù)據(jù)，是實(shí)現(xiàn)德國“工業(yè)4.0”、構(gòu)建數(shù)字工廠的基礎(chǔ)，如果沒有大數(shù)據(jù)，企業(yè)無法及時(shí)了解最新的市場(chǎng)走向及客戶需求，更不用說跟隨時(shí)代的發(fā)展建設(shè)數(shù)字工廠了。在這里，為了使我國的制造企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)數(shù)字工廠的搭建，我們一起來談?wù)劰�業(yè)上大數(shù)據(jù)的應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)數(shù)字工廠的最佳方法。

　　在此，也許有人會(huì)疑惑，工業(yè)大數(shù)據(jù)與其他行業(yè)的大數(shù)據(jù)有何不同?中國西電集團(tuán)公司總經(jīng)理張雅林告訴記者，工業(yè)大數(shù)據(jù)及其他行業(yè)的大數(shù)據(jù)沒什么區(qū)別，只是重點(diǎn)應(yīng)用的領(lǐng)域不同罷了。制造業(yè)的大數(shù)據(jù)重點(diǎn)使用在創(chuàng)新與流程再造上，同時(shí)在制造過程中及對(duì)客戶的總體服務(wù)上也會(huì)提供幫助。舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，企業(yè)要研發(fā)新產(chǎn)品，首先就得通過大數(shù)據(jù)看客戶得反映，服務(wù)這塊也是如此。而其他行業(yè)的大數(shù)據(jù)，就如電子商務(wù)，更多地是運(yùn)用在銷售端上，銷售人員可以通過客戶的購買及瀏覽記錄數(shù)據(jù)，分析出顧客的愛好及最近的購買傾向等信息，便于銷售人員更好的銷售產(chǎn)品。

　　為了使制造業(yè)的同仁們能更好地運(yùn)用工業(yè)大數(shù)據(jù)，以下就把制造業(yè)企業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用案例分享于大家，希望對(duì)大家有所幫助。

　　2工業(yè)云的應(yīng)用

　　過去，制造業(yè)只是一個(gè)環(huán)節(jié)，但隨著互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的融合，它的含義發(fā)生了巨大變化。因?yàn)樗�可以打破并重�?gòu)工業(yè)生產(chǎn)的全生命周期，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)制造、營(yíng)銷、服務(wù)形成閉環(huán)，徹底改變工業(yè)的生產(chǎn)模式。如今，互聯(lián)網(wǎng)正在進(jìn)一步向制造業(yè)的每個(gè)環(huán)節(jié)滲透，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造的工業(yè)云也隨著出現(xiàn)。

　　所謂工業(yè)云，其與電子商務(wù)等其他行業(yè)運(yùn)用的云沒有什么區(qū)別，只是用在不同領(lǐng)域有不同的稱呼而已。不過，據(jù)貿(mào)易軟件有限公司全球副總裁黃曉峰介紹，國內(nèi)沒有真正意義上的商務(wù)云，就如國內(nèi)一些企業(yè)商務(wù)平臺(tái)，其運(yùn)行模式看似完美，但背后有上千名技術(shù)、市場(chǎng)和銷售人員在服務(wù)。在黃曉峰眼里，這并不是真正的云，真正的云不需要企業(yè)招聘如此多的市場(chǎng)和銷售人員服務(wù)，只需部分技術(shù)人員去開發(fā)更多的新應(yīng)用，以服務(wù)客戶。

　　目前，國外的云發(fā)展較快，給很多企業(yè)帶來了便利;在國內(nèi)，很多企業(yè)如今都是借助其他專業(yè)的云平臺(tái)來管理企業(yè)內(nèi)部員工和外部供應(yīng)商，因?yàn)槠髽I(yè)要做自己的云，需花費(fèi)大量的成本且需要很長(zhǎng)一段時(shí)間才能看到效益，有的企業(yè)甚至看不到效益在何方，因?yàn)樗麄儾涣私庠普嬲�的意義及應(yīng)用，同時(shí)由于這些企業(yè)的專業(yè)強(qiáng)項(xiàng)并不在構(gòu)建云平臺(tái)上，所以很難利用云平臺(tái)來管理企業(yè)或挖掘出新應(yīng)用服務(wù)客戶，因此很多大型的制造企業(yè)往往都是采用借助的方式來實(shí)現(xiàn)協(xié)同辦公等事項(xiàng)。

　　3物聯(lián)開啟制造新時(shí)代

　　兩化融合的物聯(lián)網(wǎng)意義是互聯(lián)互通，工業(yè)4.0戰(zhàn)略的物聯(lián)網(wǎng)意義是萬物融合，從互聯(lián)互通到萬物融合是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。不過，無論是兩化融合策略下推進(jìn)建設(shè)的數(shù)字工廠，還是工業(yè)4.0所倡導(dǎo)的智能工廠，都離不開物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐而獨(dú)行。車聯(lián)網(wǎng)，則是近期制造領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)呼聲最高的案例，以下通過車聯(lián)網(wǎng)的部分案例或可看到物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字工廠或智能工廠的縮影。

　　車聯(lián)網(wǎng)：全世界呼聲最高

　　車聯(lián)網(wǎng)，關(guān)乎客戶最需要的貼心服務(wù)。其作用在于通過信息的融合，構(gòu)造共享的大數(shù)據(jù)。通過大數(shù)據(jù)的分析獲得實(shí)時(shí)道路交通狀況、車輛狀況的正確“語義”。目前，根據(jù)車聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)分類，可分為車內(nèi)網(wǎng)、車際網(wǎng)，及車上互聯(lián)網(wǎng)。

　　車內(nèi)網(wǎng)車內(nèi)網(wǎng)主要是總線通訊技術(shù)構(gòu)造，感知范圍0--200米。在車內(nèi)網(wǎng)的建設(shè)中，傳感器的作用是最大的。試舉幾例說明問題。

　　ADAS是車內(nèi)的關(guān)鍵零部件，它是安裝于車上各式各樣的傳感器，用以研究攝像頭、雷達(dá)等的性能要求。通過研究，做出性能調(diào)整及集成。如國際上對(duì)汽車防撞雷達(dá)可歸納為長(zhǎng)、中、短3種距離的雷達(dá)，這3種雷達(dá)主要應(yīng)用于自適應(yīng)巡航系統(tǒng)、預(yù)碰撞安全系統(tǒng)，及盲區(qū)檢測(cè)系統(tǒng)。而隨著數(shù)字波速技術(shù)的發(fā)展，通過數(shù)字波速賦形便可將3種模式的雷達(dá)集成為1種雷達(dá)，如目前多模電子掃描雷達(dá)正成為最新的防撞雷達(dá)模式。

　　同時(shí)，利用ADAS收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù)，可在第一時(shí)間對(duì)車內(nèi)外的靜、動(dòng)態(tài)物體辨識(shí)、偵測(cè)與追蹤并做技術(shù)上的處理，從而能夠讓駕駛者在最快的時(shí)間察覺可能發(fā)生的危險(xiǎn)。此外安裝在車輛上的其他傳感器也可獲得車輛的速度、加速度、車輪轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、線加速度、角加速度等;同時(shí)對(duì)于溫度、濕度、照度等都有感知。

　　汽車線控技術(shù)也是車聯(lián)網(wǎng)著重考慮的要素。其主要是將駕駛員的操縱動(dòng)作經(jīng)過傳感器變成電信號(hào)，通過電纜直接傳輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)的一種系統(tǒng)。而車聯(lián)網(wǎng)的線控技術(shù)對(duì)于油門控制、制動(dòng)控制、轉(zhuǎn)向控制是側(cè)重關(guān)注。此外，通過對(duì)汽車動(dòng)力學(xué)所涉及的諸多器件的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改進(jìn)，可對(duì)駕駛指引、危險(xiǎn)報(bào)警等進(jìn)行主客觀評(píng)價(jià)。

　　車際網(wǎng)車際網(wǎng)主要是通過射頻技術(shù)構(gòu)造，感知范圍300-1000米。車際網(wǎng)關(guān)注的是車路協(xié)同的技術(shù)。車聯(lián)網(wǎng)于其中的技術(shù)應(yīng)用主要表現(xiàn)在自動(dòng)引導(dǎo)駕駛，改進(jìn)安全性、節(jié)能駕駛等。安裝在道路上的傳感器也會(huì)獲得諸如道路交通流量、道路交通突發(fā)事件，信號(hào)燈的位置及狀態(tài)等，用以協(xié)助汽車安全行駛。

　　車上互聯(lián)網(wǎng)車上互聯(lián)網(wǎng)由寬帶無線通訊技術(shù)構(gòu)造。車上互聯(lián)網(wǎng)對(duì)于駕駛輔助，諸如根據(jù)實(shí)時(shí)路況智能選擇行車路線，協(xié)助預(yù)定目的地車位、飯店等，道路交通突發(fā)事件實(shí)時(shí)播報(bào)等方面所做工作較多。同時(shí)，車上互聯(lián)網(wǎng)也可用于分時(shí)租賃、物流管理方面。

　　車上互聯(lián)網(wǎng)的熱議話題是車輛控制，而自動(dòng)駕駛則是最大膽的想法。如2008年，上海科委承擔(dān)起無人駕駛智能電動(dòng)汽車項(xiàng)目，2011年順利結(jié)題。在模擬的復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行演示，無人工干預(yù)跑完全程。其成功之處在于通過建立無人駕駛車研究平臺(tái)，現(xiàn)實(shí)環(huán)境感知，全局路徑規(guī)劃，局部路徑規(guī)劃及底盤控制等功能的集成。通過“物聯(lián)—感知”，從而使汽車具備“思考—行動(dòng)”的能力。

　　無獨(dú)有偶，2014年谷歌的無人車走得更遠(yuǎn)。4月27日，谷歌宣布，開始在城市街道試驗(yàn)自動(dòng)駕駛汽車。之前，已經(jīng)在加州進(jìn)行了數(shù)千英里的試驗(yàn)。而谷歌的案例也說明，未來依賴?yán)走_(dá)、視頻、激光等傳感器和地圖信息數(shù)據(jù)庫來進(jìn)行無人駕駛，將為汽車業(yè)發(fā)展翻開新的一頁。

　　當(dāng)然，車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用還有許多方面正待破題。尤其是受汽車行駛安全理念的制約，信息的選擇及定量化評(píng)估，信息的定量化評(píng)價(jià)、人機(jī)交互技術(shù)的研究、復(fù)雜大系統(tǒng)的安全保障都將是是制約并深刻影響車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要因素。好在，在路上的汽車有著企業(yè)及其用戶寄托的最美好的市場(chǎng)共贏前景!

　　4工業(yè)4.0與PLM

　　工業(yè)4.0是完整的工業(yè)體系，它是國家行為，也是國家體系。而工業(yè)4.0實(shí)施的邊界條件，是數(shù)字化體系，數(shù)字化體系就是基于PLM的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝和制造。因此，PLM涉及方案階段、工程研制階段、批生產(chǎn)階段、服務(wù)和銷售階段等全生命周期過程。目前，隨著中國制造企業(yè)信息化的快速發(fā)展，對(duì)于PLM的應(yīng)用也逐漸向深層次滲透。這正如金航數(shù)碼科技有限公司副總經(jīng)理寧振波所說，“PLM在中國制造企業(yè)的使用并未隨著信息技術(shù)的發(fā)展而向前后端延伸，但大多數(shù)企業(yè)僅僅做了PDM應(yīng)用在工程研制和批生產(chǎn)階段應(yīng)用，成熟的全面應(yīng)用PLM技術(shù)并將其前延到方案設(shè)計(jì)，向后延伸至綜合保障階段還需要很長(zhǎng)的路要走。”