驾驭工业4.0：构建制胜数字化路线图的经验证实策略
准备好与否，制造世界正在改变。这是利用工业4.0技术制定数字战略的入门指南。
无需重述第一、二、三次工业革命。
有兴趣追踪过去两个世纪制造业进展的人，可在互联网和其他地方找到大量信息。
当前更重要的是认识到：a)我们处于第四次工业革命早期，其变革潜力远超前辈；b)掌握这些新技术对未来成功至关重要。
但这叫工业4.0的东西是什么？是什么让它区别于人类磨尖第一块石头以来持续发生的日常技术进步？
这是个深刻问题，但简单说，当前工业革命由数据和数字化定义。这是机床和工厂智能、先前分散系统互通、决策基于分析而非推测的环境。
这也是制造商必须努力掌握的环境。正如蒸汽动力让位电力，机械控制系统败给计算机和软件控制，虚拟化和大数据将增强——在某些情况下替代——我们当前制造方法。
以下是机加工车间、钣金制造商及制造业任何从业者若想在崭新数字世界成功应熟悉的工业4.0关键组件。
什么是工业物联网(IIoT)及其效益？
如果家里有联网烟雾探测器或智能恒温器，您已熟悉物联网(IoT)。将同技术应用到CNC机床或其他工业设备——您猜对了——您现在是IIoT用户，源源不断产出关于机床性能、生产状态、潜在维护需求等的无数数据位。
事实上，IIoT收集如此多信息，被视为所谓大数据源头，为最大效益应保持必要涓涓细流。妥善实施时，IIoT让设施避免“过度依赖部落知识”，降低技能人员带走辛苦积累经验离去的风险。
据Sandvik Coromant数字化加工总监Jeff Rizzie，IIoT配合公司MachiningInsights等分析软件，让那些人效能大增。他也说，对尚未用IIoT的车间，现在是开始好时机。
工业云计算
大多数但非所有情况下，IoT设备流出数据最终进云端，尽管名字高大上，实质只是亚特兰大、里诺或别处超连接、服务器填满的数据中心。同IIoT一样，您可能每天用云却不自知。您的银行软件在云、Facebook、Dropbox、Words with Friends及几乎所有用计算机服务或移动应用都在云。
这对制造商为何重要？几个答案浮现。第一是刚描述的：与IIoT互操作，远程监控管理生产流程机会。这为无人值守制造及其诸多益处敞开大门。
但也有云基软件即服务(SaaS)产品日益增加，来自Autodesk 360、MachiningCloud和许多企业资源规划(ERP)系统。这些提供流线部署、大幅降低投资成本，让甚至小型制造商也能触及曾遥不可及的高端软件系统。Epicor Software的Tom Bidinger说云计算“拥有彻底改变我们所有人做生意方式的力量。”
什么是数字孪生？
云紧密关联另一工业4.0主要发展：数字孪生，即虚拟孪生。无论叫什么，制造商用这些数字复制品验证产品设计、仿真失效模式、预测现场性能、收集真实世界实时使用数据。
Autodesk CAM产品经理Al Whatmough指出数字孪生提供多重改进机会。“可能简单如刀具路径仿真，加工数据关联数字孪生做性能分析。另一端是工厂车间数字孪生，给工业或制造工程师优化整个运营更大能力。”
增材制造
然后是3D打印。乍看可能不清为什么增材制造(AM)被视为工业4.0技术，但毫无疑问它是。“低成本打印小批量让大规模定制触手可及，不再只属行业巨头。”
这是MakerBot Industries CEO Nadav Goshen观点，他指出3D打印远超原始快速原型技术用途。设施用它制造夹具和其他工装。飞机制造商用它生产关键发动机部件、暖通空调管道和结构件。汽车制造商开始见其作为最终用途制造技术价值。列表不胜枚举。
但再说，为什么3D打印归工业4.0伞下？更重要的是，为什么制造商应采用？有许多理由。首先，它本质是数字技术。利用云做数据交换协作。高度自动化、促进本地制造、比减材制造工艺少浪费得多。虽AM尚不能机器学习和AI(人工智能)，放心：正在到来。
说到AI，它是工业4.0拼图另一块。增强/虚拟现实(AR/VR)、先进机器人自动化、边缘计算、网络物理系统(CPS)等也是。似乎很多要应付，确实如此，但对于考虑如何实施数字制造战略者，听Jeff Rizzie建议：想大、起小、快跑。
特别感谢Sandvik Coromant、MakerBot、Autodesk、Epicor Software等协助撰写本文。
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