Lásd a német ipar 4.0 jövőbeli intelligens feldolgozóiparát!

Oct 29, 2019

2009 és 2012 között, amikor Európa adósságválságban volt, Németország gazdasága továbbra is erős volt. Növekedését az alapipar, a feldolgozóipar által fenntartott nemzetközi versenyképesség hajtotta végre. Németország számára a feldolgozóipar a gazdasági növekedés hagyományos hajtóereje, a feldolgozóipar fejlődése nélkülözhetetlen tényezője a német ipari gazdasági növekedésnek. Ezen konszenzus alapján a német kormány nagy erőfeszítéseket tett a további technológiai innováció előmozdítása érdekében, amelynek kulcsszava az „ipar 4.0”.

从德国工业4.0看未来智能制造业!

A Németország által 2010-ben közzétett csúcstechnológiai stratégia 2020-ban számos innovatív politikát terjeszt elő a feldolgozóipar fejlődésének előmozdítása érdekében. A stratégia végrehajtása érdekében 2012-ben a német kormány bejelentette a kormányközi szervezetek közötti "tíz jövőbeli projekt" című közös cselekvési tervet, és úgy döntött, hogy 8,4 milliárd eurót finanszíroz a tíz projektnek a 2012-2015 közötti időszakban. Az „ipar 4.0” néven ismert jövőbeli projektet az energiaellátás szerkezetének reformjával, a fenntartható fejlődéssel és más projektekkel egyidejűleg hirdeti ki. Az „ipar 4.0” jövőbeli projektje elsősorban a teljes folyamat irányítását irányozza elő, a fogyasztási igénytől a termelésig és a gyártásig az IKT (információs és kommunikációs technológia) alapos alkalmazásán keresztül, a hatékony termelési irányítás megvalósítása érdekében.


Ipari 4.0 fejlődés


Ipari forradalom 1.0: Az első ipari forradalom Angliában a 18. század végén kezdődött és a 19. század közepén ért véget. Ennek az ipari forradalomnak az eredménye, hogy a gépgyártás felváltotta a kézi munkát, és a gazdaság és a társadalom átalakult a mezőgazdaságtól és a kézműves iparáktól az iparáig és a gépek gyártásáig, mint a gazdasági fejlődés hajtóerejéig.


ipari forradalom 2.0: a második ipari forradalom a 20. század elején került sor, és a gyártósor szakaszába lépett. Az alkatrészgyártás és a termék-összeszerelés sikeres szétválasztása révén létrehozták a termékek tömeggyártásának új módját. Az 1970-es évek óta az elektronikai és informatikai technológia megvalósította a termelés optimalizálását és automatizálását.


ipari forradalom 3.0: a harmadik ipari forradalom a második ipari forradalom során a magasan automatizált gyártási folyamatról indult. Azóta a gépek fokozatosan felválthatják az emberi műveleteket.


Ipari forradalom 4.0: a következő 10 évben a negyedik ipari forradalom a "decentralizált" termelés új korszakába lép. Az Industry 4.0 a valós idejű menedzsmentet valósítja meg a gyártási és gyártási folyamatot meghatározó hálózati technológián keresztül.


Információs fizikai fúziós rendszer (CPS)


A "legjobb intelligens gyár", amely a gyári összes eszközt a kommunikációs hálózaton keresztül köti össze. A projekttel kapcsolatos kutatást a német feldolgozóipar minden ágazatában végzik, tervezett 200 millió eurós beruházással. Az intelligens gyár vagy az „ipar 4.0” technológiai fejlődés a beágyazott rendszertől a CPS-ig. A jövőbeni negyedik ipari forradalom képviselőjeként az ipar 4.0 az objektumok, adatok és szolgáltatások zökkenőmentes internet (tárgyak internete, adathálózat és szolgáltatási internet) felé halad.


Az ipar 4.0 tükrözi a termelési mód paradigmaváltását "centralizált" "decentralizált" módra. Pontosan a technológiai fejlődés miatt, amely aláássa a hagyományos termelési folyamat elméletét, mindez lehetséges. Ugyanakkor az elosztott intelligens felhasználás a virtuális világ és a valós világ közötti interakciót képviseli a gyártási folyamatban, és fontos szerepet játszik az intelligens objektumhálózat felépítésében. A jövőben az ipari gyártógépek nem csupán a termékek "feldolgozása", hanem a termékek kommunikáció útján kommunikálnak a gépekkel az információk és az utasítások helyes működtetésének érdekében.


A CPS összekapcsolja a virtuális teret a fizikai világgal, intelligens objektumokat készít kommunikációra és interakcióra, és létrehoz egy valódi hálózati világot, amely megtestesíti a jelenlegi beágyazott rendszer további fejlődését. Az interneten vagy az interneten összegyűjthető adatokon és szolgáltatásokon kívül a beágyazott rendszer a CPS egyik eleme.


A CPS biztosítja a tárgyak internetének kiépítésének alapvető részét, és integrálódhat a „szolgáltatási internethez” az ipar 4.0 megvalósításához. Ezeket a technológiákat „végrehajtási technológiáknak” nevezik, amelyek innovatív alkalmazásokon vagy folyamatokon alapuló, szélesebb körű új valós teret művelnek, és gyengítik a határt a valós világ és a virtuális tér között. Ahogyan az Internet megváltoztatja a személyes kommunikációt és interakciót, a megvalósítási technológia alapvető változásokat fog hozni a köztünk és a fizikai világban fennálló interakciókban.


A nagy teljesítményű szoftverre épülő beágyazott rendszer és a digitális hálózatba integrált professzionális felhasználói felület közötti interakció új rendszerfunkciós világot teremt. Egy egyszerű példaként az okostelefonok számos alkalmazást és szolgáltatást tartalmaznak, messze túlmutatva a készülék saját hívásfunkcióján. Mivel az új korszakot alkotó alkalmazások és szolgáltatók továbbra is megjelennek, és fokozatosan új értékláncot alkotnak, a CPS paradigmaváltást is hoz a meglévő üzleti és piaci modellben. Az autóipar, az energiagazdaság és a különféle ipari ágazatok, beleértve a termelési technológiákat, mint például az ipar 4.0, egyidejűleg jelentős változásokon mennek keresztül ezen új értékláncokban.


Jövőbeli intelligens feldolgozóipar


A jövőbeli intelligens gyártóiparban a CPS nagy jelentőséggel bír számos ipari ágazatban és alkalmazás területén, beleértve az automatizálást, a gyártástechnológiát, az autóipart, a gépipart, az energiát, a szállítást és a telemedicinát. A CPS által megvalósított sok alkalmazás új hozzáadott értéket képviselő láncokat és üzleti modelleket hoz létre. A CPS nemcsak a tényleges költségeket csökkenti, javítja az energia, az idő stb. Hatékonyságát, hanem csökkenti a CO2-kibocsátás szintjét, és fontos szerepet játszik a környezetvédelemben.


A CPS megléte miatt az intelligens gyár termelési rendszerének, termékeinek, forrásainak és feldolgozási folyamatának nagyon magas a valós idejű szintje, és ugyanakkor több előnye van az erőforrások és a költségek megtakarítása szempontjából. Az intelligens gyárat a fenntarthatóság hangsúlyozásának központi alapelve szerint fogják megtervezni, tehát az engedelmesség, a rugalmasság, az alkalmazkodóképesség, a tanulási képesség, a hibatűrés és még a kockázatkezelés elengedhetetlen elemei. Az intelligens gyári berendezések fejlett automatizálását elsősorban a CPS gyártórendszer rugalmas hálózata valósítja meg, amely a gyártási folyamat automatikus megfigyelésén alapul. A valós időben reagálni képes rugalmas gyártási rendszer révén megvalósítható a gyártástechnika alapos optimalizálása. Ugyanakkor a termelési előnye nem csak egy egyszeri kiviteli alak meghatározott termelési feltételek mellett, hanem a több gyár és gyártóegység által alkotott világszínvonalú hálózat optimalizálása is.


A hagyományos feldolgozóiparhoz képest az intelligens gyár által képviselt jövőbeli intelligens gyártóipar ideális termelési rendszer, amely intelligens módon szerkesztheti a termékjellemzőket, a költségeket, a logisztikai irányítást, a biztonságot, a megbízhatóságot, az időt és a fenntarthatóságot, valamint egyéb elemeket az optimalizálás érdekében termékgyártás minden vevő számára. Egy ilyen, alulról felfelé mutató gyártási modell-forradalom nemcsak az innovációs technológiát, a költségeket és az időt takaríthatja meg, hanem a hálózati kapacitással is rendelkezik az új piaci lehetőségek kiaknázására.