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什么是工业 4.0？

如今科技技术日新月异，一不留神已经跟不上趋势了；尤其是在技术方面，似乎每周都有一个新的必须知道的技术术语，工业4.0、区块链、比特币、元宇宙，当你点头并假装理解时，其他人都在谈论它。

更糟糕的是，当你终于鼓起勇气问“那是什么意思？”时，你会得到大量的回答，可以概括如下：他们也不知道自己在说什么！

今天来聊聊工业 4.0，这是已经流行了多年的技术名词了。虽然这个想法不像加密货币那样难以理解，但如果你没有正确的参考框架，它还是令人比较困惑。其实我们可以按照四个设计原则等细节来介绍讨论，我们应该对工业4.0有了最基本的了解。

首先，让我们从定义开始：工业 4.0 是当前制造技术自动化和数据交换趋势的名称。我们现在都完全明白了吧，没有问题吗？

当然不是！

这个定义其实只会给真正好奇的人带来更多的疑问。好奇是一个好习惯，这样容易很快掌握新认知。接下来，让我们看看是否简化上述定义。

工业 4.0 是用来描述构成制造过程的各种元素之间日益增强的连接性的术语。我们将探讨其中一些特定元素，包括网络物理系统、物联网 (IoT)、云计算和AI计算（人工智能）

就目前而言，需要理解的重要一点是，这些创新中的每一项都提高了机器相互通信以及与人类交互通信的能力。工业 4.0 的概念旨在利用这种增加的通信来简化流程并最大限度地提高运营效率。

这个想法在实践中是什么样的？理想情况下，工业 4.0 被用作创建“智能工厂”的基本原则。这些“智能工厂”采用模块化结构并结合了网络物理系统，这些系统使用基于计算机的算法来监控物理过程。

这些网络物理系统创建物理世界的虚拟副本并做出分散的决策。通过物联网 (IoT)，这才是核心目的，网络物理系统在内部和跨组织部门之间实时地相互通信和合作，并与人类进行合作。

四大设计原则 

现在起码有数万个视角文章关于工业4.0的讨论，今天让我们尝试更具体一点。正如我们所提到的，工业 4.0 中的一个关键概念是系统设计集成。

有四个设计原则可以帮助公司识别和实施潜在的应用机会：

1. 互操作性

机器、设备、传感器和人通过物联网 (IoT) 或人联网 (IoP) 相互连接和通信的能力

2. 技术支撑

首先，辅助系统通过全面聚合和可视化信息来支持人类做出明智决策并在短时间内解决紧急问题的能力。

其次，网络物理系统通过执行一系列对人类来说不喜欢的太累或不安全的任务，来为人类提供物理支持的能力。

3. 信息可视化 

网络物理系统自行做出决策并尽可能自主地执行任务的能力。只有在出现异常、干扰或目标冲突的情况下，才会将任务委派给更高的级别。

随着技术定义的清晰，让我们探索这些原则在应用中是什么样子。

当一名从事机修的工作人员走到微仓智能存取系统跟前时开始。他通过扫ID/IC工作卡，后台的库存和资产管理系统会立即准确地了解所有相关的情况信息。系统通过访问人力资源数据库来识别和验证员工，然后参考他们的个人身份角色以确定他们被分配的任务或工作职责，根据规则设定来进行交互操作。

确定身份和分配后，微仓智能存取系统使用自定义参数来分配该员工日常职责所需的MRO工业物料，这包括耐用的专用工具、切屑刀具、锯片和紧固件等消耗品、仪器仪表等校准对象工具，甚至更大的备品备件，甚至还包括存储在智能储物柜中的个人防护设备 (PPE)等。

该智能系统还会根据先进先出 (FIFO) 原则，并在适用的情况下跟踪校准。除了通过代替仓库管理者分配设备来提供技术支持外，交互式触摸屏还让用户可以寻找任何重要的产品信息和规格。

这种交互产生的所有信息都会被即时记录并与所有相关系统共享。库存水平会自动调整，并向采购或者供应商发送通知。当物品的库存达到临界水平会发出预警，并自动生成采购订单。向潜在客户、经理和主管发送报告，以监控使用高峰、正在使用的关键库存以及需要重新校准的物品。这种信息可视化对于智能工厂的成功至关重要。

最后，员工下班准备回家时，离开仓库之前，他们可前往微仓智能存取系统前再刷一次他们的ID/IC工作卡，系统就知道应该退回哪些物品。这样员工收集将领取的应重复利用的工具物品归还后，，开可以供给上班的员工使用。系统还识别出返回的仪表仪器已达到其最大使用周期并生成通知，此时仪表仪器被锁定不能在被领取，直到它重新被校准修复后被激活。这是分散决策和工具库自动化的缩影，使用实时数据和公正的判断来最大限度地提高运营效率。

结论：希望这能让您更清楚地了解工业 4.0 是什么、它在应用中的样子，甚至是如何识别潜在改进的领域。为了帮助您加深对这一主题的理解，我将分享一系列内容，来介绍使工业 4.0 成为可能的基本概念。