为什么您对工业 4.0 的了解比您想象的要多

这是俄勒冈州 MEP 主席 Aaron Fox 的原创文章。

如果工业制造有一个十年的流行语，它可能是“工业 4.0”。这个概念是不可避免的，但很难定义，尤其是对于中小型制造商 (SMM)。毕竟，SMM 的能力、需求和预算看起来与经常推动最新创新和趋势的大公司大不相同。然而，工业 4.0 是如此普遍，以至于许多较小的制造商对这些技术的了解比他们想象的要多。下面，我们定义工业 4.0，然后探索 SMM 可以并已经实施的方式。

什么是工业 4.0？

迄今为止，出现了四大技术趋势 在过去的几百年里，它们已经彻底改变了工业和制造业。第一个是机械化与蒸汽和水力的结合。第二个加入了大规模生产和电力。第三是电子和信息技术 (IT) 系统的兴起，以及随之而来的自动化。

我们现在已经进入了第四个发展时代，称为工业 4.0。根据普华永道的见解 工业 4.0“指的是第四次工业革命，它将机器、人员和物理资产连接到一个集成的数字生态系统中，该生态系统无缝地生成、分析和交流数据，有时根据这些数据采取行动，而无需人工干预。”

虽然这个定义听起来很复杂，但工业 4.0 比您想象的更常见，也更容易实施。

SMM 是如何考虑工业 4.0 的

工业 4.0 的许多技术组件已经到位，这就是为什么这场革命将机器、流程和产品结合在一起。事实上，许多较小的制造商已经开始实施工业 4.0 解决方案，包括：

• 机器人/灵活自动化 ：机器人是柔性自动化的重要组成部分，在工业制造中有着广泛的应用，从焊接和等离子切割到装配和精加工。 机器人还为制造商提供了许多潜在的好处 所有尺寸。如果实施得当，机器人可以实现更好的质量控制、更安全的工作环境、减少瓶颈、增加产量、提高工作满意度等。
• 智能制造 ：智能制造可以定义为“操作技术 (OT) 和信息技术 (IT) 以实时集成方式协同工作的融合。” 每当 SMM 使用计算机辅助设计软件 (CAD) 设计项目或通过平板电脑远程监控机器时，他们都在实施智能制造。
• 库存和设备跟踪 ：射频识别（RFID）利用电磁场自动识别和跟踪标签。 RFID 芯片已被用于从追踪动物到收取通行费的方方面面，而且设计的最新进展已将其耐用性提高到可用于制造应用的程度。许多 SMM 已经在使用 RFID 芯片来管理他们的库存，减少计划外停机时间并提高资产利用率。

工业 4.0 入门的简单方法

工业 4.0 的整体理念是将人员、流程和技术无缝结合，因此以不会让您的员工不知所措的速度整合它们非常重要。首先，进行准备情况评估 为简单、负担得起且有效的工业 4.0 技术识别机会。一旦您确定了这些机会，请根据业务需求和成本对它们进行优先排序，这样您就不会试图一次执行太多新计划。 您当地的机电中心 可以帮助您完成此过程。

工业 4.0 入门的一个例子可能是在您的计算机数控 (CNC) 机器上安装传感器，以便您可以开始收集数据。另一种可能是使用无人机在项目的不同阶段收集数据，然后使用这些数据为模型、工具、自动报告、检查和分析提供信息，以实现卓越的决策和效率。第三种方法是使用增材制造（通俗地称为 3D 打印）来制造快速原型或小批量零件，从而加快开发速度。

一般来说，最容易实施的工业 4.0 流程将依赖于已经存在一段时间的技术，这会降低成本并降低进入门槛。例如，在新设计提高耐用性和降低成本之前，在制造应用中使用早期迭代的 RFID 芯片会很昂贵。同样，3D 打印机和增材制造也经历了几年的发展，才让 SMM 和个人能够使用。

虽然一开始您可能不相信，但您的设施使用的工业 4.0 技术可能比您想象的要多。随着您继续集成新流程以及随着工业 4.0 继续改变制造业的面貌，这些系统将为您提供坚实的基础。

如果您正在寻找有关工业 4.0、机器人/柔性自动化、智能制造和相关技术的指南，请联系 IMEC 或您当地的 MEP 中心。

为了帮助伊利诺伊州制造商提高生产力和竞争力，IMEC 推出了伊利诺伊州制造创新券计划。该计划将为中小型制造商的研发和技术采用带来 250 万美元的总投资。

了解有关该计划的更多信息：https://www.imec.org/innovation。