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工业4.0是集成创新

工业4.0时代下的生产制造要想在激烈的竞争中脱颖而出,集成创新是一条必经之路。所谓集成,就是实现企业内部、外部管理体系的互融,信息资源的分享;所谓创新,顾名思义,推出新产品、新技术、新模式进行改革,优化生产制造是创新的最终目标。

工业4.0与集成创新

(一)集成

集成是指企业在不同应用系统之间实现信息共享,用传感器、接收终端系统、控制系统等形成的智能网络体系间的融合,实现服务与服务之间互联。企业集成可分为企业内部集成、企业外部集成、端对端集成3个方面。

(1)企业内部集成

有着人工智能机器人技术的发展,企业内部所有生产环节的信息都将实现无缝对接,这是企业内部的高度集成,这是生产智能化的基础。简单地说,就是在所有的生产层次、环节、水平或者跨流程、跨部门之间形成高度集成化。企业内部集成主要体现为数据、硬件设备、应用系统和产品输出的集成。

①数据的集成

企业内部的集成首先要解决数据和数据库的集成问题。数据集成能够使不同系统之间信息互通交流。数据集成的特点是简单、低成本、易于实施,但是对不同系统需要有深度的了解才能实现数据集成。

数据库集成是把数据编组分类,建立统一可互通的系统。有这样的一个详细分类的“库房”后,数据才能有条理地被加入进去,并实现数据共享。目前大部分企业主要采用数据复制、数据聚合和接口集成等。

②硬件设备的集成

企业的基层硬件设施必须实现集成。这包括生产的操作平台,如各类大型机、工作站、微机等技术设备;更要有实际生产设备,包括机床、车床、自动化工具、流水线设备等。这是企业集成化的基础。

③应用系统的集成

不同系统间实现集成,可以互相操作,从而更好地实现资源共享,为企业的进一步集成化做好铺垫。

④产品输出的集成

产品在生产上集成后也要在产品输出方面进行规范化整合。企业需要在产品输出中提取产品概念、营销、物流和维护等各种信息,互相交换沟通。以便于节约成本、改进产品、提高效率,从而使企业达到利益最大化。产品输出流程上的集成使得不同应用系统中的流程能够实现无缝连接、协调运作以及信息共享。

(2)企业外部集成

企业外部集成是指跨出企业内部,扩展成不同企业间的集成。企业之间通过价值链和信息资源共享实现整合。企业与企业之间无缝连接,使产品从研发再运送到消费者手中实现最大的效率。

①通过互联网平台与其他企业互动,共享行业信息资源,最大限度上满足消费者的需求。最后整合资源,选取最优方案把产品送到客户面前。

②企业合作伙伴之间建立联盟,互相促进发展,重塑企业的战略模式和竞争优势。通过合作,企业之间能够组成一个相对稳定的网络资源共享系统。这可以提供单个企业所无法提供的产品和服务,并获得单个企业无法完成的订单。这需要完全实现联盟内企业生产过程的集成。

(3)端对端集成

端对端集成是指实现在整个价值链上各个环节的集成。通过不同企业间资源的整合,实现产品从设计研发到后期维护间各个环节的制造商、分销商等的无缝连接。实现端对端所有端点互联,实现统一管理和服务,重塑产业链价值体系。

(二)创新

工业4.0实际上是工业上的又一次重大创新。在信息技术创新背景下新的传感器、新的互联网移动技术、新的人工智能技术等新型技术不断出现和改进,为工业的集成化打下了良好的技术基础。

(1)技术创新

技术创新是人们生产制造的第一大关,先进的技术总会受到很多人追捧。在工业4.0时代越来越多的创新技术先后诞生,如3D打印技术、NFC近场通信技术和可穿戴设备技术等。利用大数据、互联网技术能够收集庞大的数据信息,改进产品功能,完善生产需求配置,并且工厂内的数控机床技术也让生产效率提升、质盆提高。

技术的创新是时代变化的先行者,要想拥抱一个智能化的工业4.0时代,就需要不断地进行技术创新。

(2)产品创新

工业上的最终目标就是实现产品的创新,所以产品设计就变得尤为重要,在工业4.0的时代下,产品正逐渐向数字化、智能化靠近。

产品创新应遵循可持续的理念,要把人与环境结合起来,协调统一。产品实现自身价值的同时也注重了生态的保护,使人与自然和谐相处下去。产品的不断创新是为了更好地服务人类,人类能够通过使用产品使生活更美好。若是单方面注重当下利益与产品需求,不顾生态环境肆意生产,必定会反被自然所反噬。在产品设计中应尽量减少使用能源,尽可能地使用可再生能源,尽量不损害自然环境。并且还应注重产品生命周期,生产可持续性使用和可降解、回收的产品,以此减少资源浪费、环境污染。

产品创新应适应人性化需求,因为产品的最终使用者是人,所以要尽量满足人对产品的需求,让人的生活更方便和理想化,这就要求产品设计时要站在使用者的角度考虑问题。在批量化生产的今天,人们对个性化的需求越来越大。产品创新应适应这种变化,针对小众的客户需求,做出针对性的产品或定制产品。

(3)生产制造创新

从大规模批量生产到个性化定制生产,生产模式由原来的追求且,到工业4.0时代追求质。通过技术的创新、智能化的管理,批量化生产满足需求已经不再是工业生产的目标了。如今,个性化定制逐步走进人们的生活。在量的满足后,人们开始寻求个性的体现,衍生出个性化的需求。在企业的竞争中,质优获胜,而只注重量的生产注定会被市场所淘汰。这一切都产生于危机意识。

生产型转化为服务型。服务型的创新模式是未来生产的发展方向,越来越多的企业在产品中融入许多增值要素,以此来提升产品的竞争力,让产品由生产型模式转变为服务型生产模式。这是当今工业社会的大方向。

(4)创新的意义

①提高生产率。产品生产过程自动化、智能化,对比传统的工业生产,能保障产品的生产数里,提高生产效率。

②提升产品质量。人工被智能设备取代,避免了人工疏忽造成的产品瑕疵,能够最大程度上保证产品质里。

③减少对人力的依赖。传统生产采用大里的人力进行日常生产。智能化的生产则改为全自动生产模式。只需对整个控制平台进行人力监控,把人从生产线上的辛苦劳动中解放出来。

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