工业4.0：制造业未来的七个事实

在对制造业未来的展望中，人、物和机器的广泛联网将创造全新的生产环境。制造商、研究人员和政府正在共同努力，共同探索和实现这一未来网络化工厂的愿景，这一愿景体现在德国的“工业4.0”概念中。但推动这一发展的是什么力量呢?

为什么叫“Industrie 4.0”?

第一次工业革命是由18世纪蒸汽机的引进和手工作业的机械化所引发的。第四20世纪初电气化大规模生产推动了第二次工业革命第四世纪。第三次是近几十年来由于使用电子和计算机技术进行制造和生产自动化而进行的。现实世界和虚拟世界正在开始融入生产，这就是为什么我们要谈论的是“Industrie 4.0”-西门子对第四次工业革命的称呼。

昨天的生产环境，如西门子和哈尔斯克的这种设备，噪音很大，充满了润滑油的味道。

从大数据到智能数据

日益数字化和网络化正在改变着整个工业生产链，全球数据量正在爆炸。2005年全世界的数据总量为130艾字节，到2012年已增至462艾字节。专家预计，到2020年，数据量将增长到14，996艾字节(约相当于15万亿兆字节)。为了正确地分析和使用如此庞大的数据量，我们必须首先开发系统，使我们能够理解它们的内容。一个先决条件是知道设备和系统是如何工作的，以及可以使用哪种传感器和测量技术来访问最有用的数据。

今天最现代化的生产设施，如德国安伯格的西门子工厂自动化程度很高，不仅干净安静，而且生产效率极高。

数据驱动制造

市场研究人员预计，由于工业自动化，这一领域的全球销售额将从2013年的1，600亿€增长到2018年的约1，950亿€。到2020年，仅德国工业就将在Industrie4.0应用上每年投资约400亿€。在德国，工业占总经济产出的比例已经是英国、法国或美国的两倍多。数字化将从根本上决定德国工业的成败。

更快、更灵活和更有效率的生产

由于Industrie4.0，未来全球数十亿台机器、系统和传感器将相互通信并共享信息。这不仅会使公司的生产效率大大提高，而且在满足市场需求的情况下，也将使它们具有更大的灵活性。

来自西门子的PLM软件是NASA JPL在好奇火星探测飞行器开发和测试的整个过程中使用的。

合并世界

使用Industrie4.0，物理世界正在与虚拟世界融合。西门子的PLM软件就是一个例子。该软件被用于虚拟开发和广泛测试产品，甚至在现实生活中，一个单一的螺丝钉被转动。通过这项技术，产品达到市场的速度快了50%，至少在没有PLM的情况下达到了同样的质量水平。这是可能的，因为模拟与数字双胞胎-一个虚拟映像的产品，可以插入和测试其各个组成部分的不同设计沿着整个开发链。这种方法被用来模拟火星好奇号R 2012年。这次登陆测试了8000次，使用西门子PLM软件。

自组织工厂

随着生产资料日益自主，信息技术、电信和制造业正在融合。然而，我们不可能确切地说，未来的智能工厂会是什么样子。一种可能的情况是：在未来的工厂中，机器将在很大程度上自行组织起来，交货链将自动组装，订单将直接转化为生产信息，并流入生产过程。然而，在工业4.0的世界里，人们仍然是必不可少的-他们是创造性的领导者和思想家，他们将利用自己的智慧预先设想所有的过程和程序，并编写软件将这些信息传达给机器。

已经成为现实

无论涉及数字规划方法(虚拟现实)、3D打印或轻量级机器人，Industrie 4.0的新技术已经成为现实了。西门子在巴伐利亚城市安伯格的工业控制工厂已经被认为是该公司在世界范围内最先进的工厂。在那里，产品和机器相互交流，使产品本身能够控制它们的生产。结果之一是，在同样数量的生产空间和劳动力数量仅略有变化的情况下，该厂在过去20年里的生产量增加了8倍。今天，人类和机器的生产力是20年前的8倍。

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