工业 4.0 将如何影响制造业

您听说过工业 4.0 或“第四次工业革命”吗？工业 4.0 市场多年来一直在扩大，但最近由于冠状病毒大流行以及人工智能和物联网的迅速采用，它出现了爆炸性增长。事实上，到 2026 年，全球工业 4.0 市场预计将增长到 1655 亿美元。工业 4.0 到底是什么？它将如何影响制造业的未来？本文将涉及制造业的基础知识和商业利益。

什么是工业 4.0？

“工业4.0”是指工业发展的最新重大变化——通过使用人工智能（AI）和其他智能技术实现自动化、数据交换和虚拟化。工业 4.0 不断发展，新技术每天都在开发，但众所周知，工业 4.0 有四种主要技术：

• 物联网： 物联网 (IoT) 允许机器和设备通过互联网连接，以便它们可以交换数据并以协调的方式协同工作。这种连接性有助于制造商节省时间、减少浪费副产品并降低运营费用。例如，工具和机械中集成的传感器可以捕获与温度、速度和磨损相关的数据，因此操作员可以在机器达到临界阈值之前关闭它们。
• 大数据： 随着智能设备现在能够以新的方式测量和收集机器数据，制造商可以访问比以往更精细的数据。从传感器和智能设备收集数据可以生成大型数据集或“数据湖”，用于分析和洞察开发，并可以帮助制造商优化其流程。
• 数字双胞胎： 这些数字技术创建了物理流程、设计、仓库和其他应用程序的虚拟副本，然后可以快速且经济高效地对其进行测试和改进。这些分析工具使企业能够根据从现场收集的数据做出数据驱动的决策。数字孪生模型具有广泛的潜在应用，从用于在开始施工之前设计最佳仓库配置的预测建模到预测工厂何时可能需要干预或维护，再到在制造物理组件之前测试设计或流程选择的后果。
• 云计算： 云计算是使工业 4.0 成为可能的框架。云服务提供商将基础设施、平台或软件应用程序作为点菜服务出售，允许公司根据需要配置资源并扩展其运营，同时只需为他们实际使用的资源付费。

工业 4.0 在制造业中的商业利益

工业 4.0 已经在彻底改变制造业，尤其是在预测性维护方面。预测性维护是基于资产故障率的制造最佳实践。制造商无需等待发生故障，而是使用预测性维护来抢先更换零件或工具以减少停机时间。使用定期的、数据驱动的维护计划可将给定部件的未使用寿命降至最低。停机可能会导致巨大的经济损失，而预防性维护可以帮助避免这种情况。提高工艺的长期可靠性会带来更大的产量、更高的零件质量和长期的成本节约。

尽管新设备、工具和技术最初看起来像是一项投资，但在快速创新的技术领域使用旧工具的成本会迅速增加。如今，配备与资源规划软件连接的传感器的智能工厂可以检测库存水平何时低，并自动重新订购零件或材料，以避免生产中断。这种能力可以帮助制造商更快、更少地制造更好的零件，同时也帮助他们充分利用他们的机器。

工业 4.0 还使制造商能够充分利用其工厂的自动化。配备智能传感器的自动化机器可以承担操作员通常负责的日常、费力且可能不安全的任务，从而使这些工人能够腾出时间从事更高价值的任务，并提高工厂车间的安全性。从管理的角度来看，智能自动化还可以提高日常数据输入和报告生成的可靠性，从而使制造商能够最大限度地提高效率并优化内部流程。

立即开始利用工业 4.0 的优势

由工业 4.0 提供支持的智能技术可提高生产力、提高零件质量、降低成本、减少员工停机时间并提高资源利用率。很明显，制造商应该利用这一趋势来保持竞争优势并优化流程，但这对许多公司来说说起来容易做起来难。领先的制造合作伙伴可以轻松利用工业 4.0 的优势。

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