智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

  2022-11-10         0次

當(dāng)今我們已經(jīng)進(jìn)入了一個萬物互聯(lián)的時代，傳感器網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)的移動通信網(wǎng)絡(luò)給人們的生活帶來了很多便利。在現(xiàn)代的智慧物流領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在廣泛使用，不管在倉儲環(huán)節(jié)還是在運輸環(huán)節(jié)，都可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對貨品溫度、濕度，位置等信息，進(jìn)行實時了解和跟蹤。

同時在智能交通領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)也給我們出行帶來了便捷。交通出行APP可以直接查到車、路的情況，也直接可以對車進(jìn)行控制。在智能家居、智能安防、智慧小區(qū)、環(huán)境保護(hù)、智能醫(yī)療等方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)一直在改善我們的生活。特別是在智能家居領(lǐng)域上，用戶通過手機上的APP，可以將家里面的空調(diào)、電視機、洗衣機、電飯煲等設(shè)備連接綁定，實時觀察家中的溫度、濕度以及攝像頭的遠(yuǎn)程監(jiān)控與控制。在智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)三個領(lǐng)域中，工業(yè)自動化和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合讓當(dāng)今制造業(yè)煥發(fā)出新的發(fā)展生機。

(一) 智能制造的發(fā)展趨勢

世界工業(yè)經(jīng)歷了四次革命，如圖1所示。第一次工業(yè)革命：從18世紀(jì)60年代開始到18世紀(jì)末，它的標(biāo)志是蒸汽機的出現(xiàn)，人類自此進(jìn)入了蒸汽時代。第二次工業(yè)革命：20世紀(jì)初內(nèi)燃機的出現(xiàn)和電氣的應(yīng)用，汽車、飛機隨即被發(fā)明，人類從此進(jìn)入了電氣時代。第三次工業(yè)革命，始于上世紀(jì)70年代，隨著計算機、IT、自動化這些新技術(shù)引入到工業(yè)領(lǐng)域，人類從此進(jìn)入信息時代。第四次革命普遍指今天德國的工業(yè)4.0，它是由物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、物聯(lián)服務(wù)、無人駕駛、無人操作，包括機器學(xué)習(xí)這些新技術(shù)為代表的全新一次工業(yè)革命。

這四次工業(yè)革命的歷程中，每一次工業(yè)革命的間隔時間都非常長，少則三四十年，多則一百多年，這是它與其它產(chǎn)業(yè)革命的區(qū)別之處。而工業(yè)革命之所以發(fā)展速度比較慢，是因為它有自己的發(fā)展特征。

工業(yè)從70年代開始到今天，引入了物聯(lián)網(wǎng)以后，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造已經(jīng)進(jìn)入到了一個智能制造的時代。智能制造的發(fā)展趨勢可以分為三個階段，第一階段是數(shù)字化，第二階段是信息透明化的網(wǎng)絡(luò)化以及第三階段智能化。

數(shù)字化信息的載體。它是以數(shù)字的形式進(jìn)行存儲、傳輸、加工、處理、應(yīng)用的技術(shù)途徑，其本身指的是信息的表示方式和處理方式，同時也強調(diào)數(shù)據(jù)的收集、聚合、分析、應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)化是支撐智能制造的力量。物聯(lián)網(wǎng)通過擴展，從原先的PC和BC，擴展到移動通信網(wǎng)絡(luò)。從人和人通信，擴展到了機器和機器通信、物和物通信，通過人機物相互之間的融合，實現(xiàn)工業(yè)設(shè)備、機器系統(tǒng)的深度融合。單一的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化無法完成設(shè)備之間的聯(lián)通，必須通過網(wǎng)絡(luò)的手段將生產(chǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，才能實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的萬物互聯(lián)。

智能化是工業(yè)發(fā)展永恒的追求。人工智能作為新一代科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量，賦能制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，重構(gòu)生產(chǎn)制造的每一個環(huán)節(jié)，機器學(xué)習(xí)、AI甚至元宇宙這些概念融入到生產(chǎn)過程中，重構(gòu)了自主的智能感知、互聯(lián)、協(xié)作、學(xué)習(xí)、分析、認(rèn)知和決策。

傳統(tǒng)工業(yè)缺少智能決策，工業(yè)上的決策是根據(jù)工程師的經(jīng)驗和歷史的統(tǒng)計來進(jìn)行決策，現(xiàn)在智能制造的發(fā)展趨勢是人機協(xié)同和機器輔助。工業(yè)智能制造是利用先進(jìn)的生產(chǎn)過程、模式和系統(tǒng)的總稱，它是利用新一代信息通信技術(shù)、IT技術(shù)，制造OT技術(shù)、ICT技術(shù)來深度融合設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)的各個環(huán)節(jié)，使這些生產(chǎn)方式具有自感知、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)的能力，最終通過智能制造來提升產(chǎn)品的質(zhì)量和降低成本，從而實現(xiàn)資源消耗的降低。

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