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工业4.0 一按我帮您

2015-12-08

少年博览·小学高年级 2015年12期
关键词:工业革命机器电脑

想入非非会有时

未来有一天,当你想购买一辆汽车时,你可以拿出手机,点开APP,输入你的定制要求:奔驰的发动机、宝马的变速器、奥迪的刹车片……输入“完成”,按下“确定”,坐等工厂安排生产、组装配送。

这还不算什么,当你家中的智能冰箱发现牛奶快喝完时,它会根据你的口味自动向工厂发送定制信息。

不久之后,定制的牛奶就会出现在你家门口,酸菜味、方便面味、臭豆腐味……什么稀奇古怪的口味都可定制,外包装上还可以标上你的名字“***专属”呢。

你以为这样的霸气生活昂贵并且遥远?德国科学家告诉你,一点儿也不,因为工业4.0时代正在到来。

第一次工业革命,蒸汽机将人类带入机械化时代,被称为工业1.0时代;第二次工业革命,电能将人类带入电器时代,被称为工业2.0时代;第三次工业革命,计算机将人类带入信息时代,被称为工业3.0时代。

今天,智能工业将人类带入一个新的时代——工业4.0时代。

过去20年,美国引领的互联网信息革命深深改变了人类的生活。

作为发达国家的领军者,德国再也坐不住了,他们希望引领新一轮的工业革命。于是,借助信息技术,他们期盼德国工业弯道超越美国,改变世界。

德国人的想法很难也很简单:让每一位消费者,都能按照自己的意志支配生产。这是一个多么神奇的设想!

机器有灵魂 产品有心声

于是,德国提出了工业4.0计划——通过智能制造改变世界。

这种智能制造的核心是通过嵌入式的处理器、存储器、传感器和通信模块,把设备、产品、原材料、软件联系在一起,使得产品和不同的生产设备能够互联互通。

通俗点说,就是机器和产品实现“对话”。

这时的机器仿佛有了“灵魂”,可以了解产品的“心声”。当产品发出“添加”或者“减少”配件时,机器就会协调处理。

听起来玄乎,不如眼见为实。

位于德国巴伐利亚州的西门子安贝格电子制造厂,虽然只有三座外观简朴的厂房,却被誉为德国“工业4.0”的模范工厂。它是未来德国工业的一个缩影。

西门子拥有欧洲最先进的数字化生产平台。

在这里,生产任务的相关信息都被记录在一个“电子标签”中,“电子标签”会告诉系统它所需的处理过程。

比如,需要安装哪个组件,被刻上什么样的文字图案等。

又比如,在产品上写下你的名字,或者加入你喜欢的标志色彩等等。

更重要的是:在一条流水线上,可通过预先设置控制程序,自动装配不同元件,流水生产出个性化产品。

由于“产品”与“机器”实现了“沟通”,整个生产过程可以随时优化,生产效率因此大大提高。

不要以为智能生产出来的产品质量会打折扣。

其实,在整个生产过程中,无论元件、半成品还是待交付的产品,都有各自编码,在电路板安装上生产线之后,可全程自动确定每道工序;生产的每个流程,包括焊接、装配或物流包装等,一切过程都会记录在案,可供追溯。

自我更新 更为节能

有人会很纳闷,个性化定制会比传统的批量生产效率更高吗?

有这样的疑问,是因为你对工业4.0还不够了解。

传统工业时代,更换一台流水工作的机器往往需要数天,但是现在只需要几分钟。

这是因为在传统设备的安装过程中,技术人员需要先把新的部件手动连接到工作环境中,然后再去调整生产线上的控制装置。

这就好比几十年前科学家组装电脑时,电脑中的每个部件都需要使用驱动“激活”。一个一个“激活”之后,才能协调工作。

而现在,电脑USB接口的出现,让一切变得轻松简单。我们只需把所有驱动插入USB接口,电脑便可以迅速“激活”。即插即用,一键搞定!

工业4.0就是找到了“即插即用”的插口——科学家用“即插即用”的设备和系统投入生产,机器部件会根据产品任务,自发与新的工作环境相连接。

您瞧,在西门子公司的展示台上,一个戴着安全帽的机器人不时向参观者摇头摆尾,挤眉弄眼,十分讨人喜爱。工作一会儿后,它又躺下来休息,闭上眼睛“睡着”了。

它是在告诉你一件有趣的事:以往,大工厂为了保证生产,大型设备即使在闲置时也要一直保持运转。现在智能生产,公司可以让闲置的设备休息,并在下一个任务来临前及时重新启动。仅这一项技术,就可以使整个生产过程节能15%。

这就是工业4.0的神奇之处!

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