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浅谈智能制造之一:智能制造与工业革命的4个发展阶段

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浏览:- 发布日期:2022-06-27 18:03:44【

接下来的两篇文章,我们来谈谈当下的热点——智能制造。第一篇文章卓精艺先来带大家看看智能制造与工业革命的基础概念,以及智能制造处于工业革命的什么阶段。

谈到智能制造,我们首先会想到如下这张图,它展示了工业革命的4个发展阶段,从工业1.0的机械化、2.0的电气化、3.0的信息化、到4.0的智能化,每个阶段都有一些核心驱动技术,在工业3.0阶段已经利用信息技术来促进自动化的生产,而到了工业4.0的智能化,更加讲究的是制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。

工业革命的4个发展阶段

我们分别来看:

工业1.0时代

工业1.0是机械制造时代,即18世纪引入的机械设备制造时代;时间大概是18世纪60年代至19世纪中期。

就是通过水力和蒸汽机实现工厂机械化。这次工业革命的结果是机械生产代替了手工劳动,经济社会从以农业、手工业为基础转型到以工业、机械制造带动经济发展的新模式。那时的机械设备还没有电气自动化控制的概念。

工业2.0时代

工业2.0是电气化与自动化时代,即20世纪初的电气化与自动化时代;时间大概是19世纪后半期至20世纪初。

也就是在劳动分工基础上采用电力驱动产品的大规模生产;因为有了电力,所以才进入了由继电器、电气自动化控制机械设备生产的年代。这次的工业革命,通过零部件生产与产品装配的成功分离,开创了产品批量生产的高效新模式。

工业3.0时代

工业3.0是电子信息化时代,即20世纪70年代开始并一直延续至现在的信息化时代。

在升级工业2.0的基础上,广泛应用电子与信息技术,使制造过程自动化控制程度再进一步大幅度提高。生产效率、良品率、分工合作、机械设备寿命都得到了前所未有的提高。在此阶段,工厂大量采用由PC、PLC/单片机等真正电子、信息技术自动化控制的机械设备进行生产。自此,机器能够逐步替代人类作业,不仅接管了相当比例的“体力劳动”,还接管了一些“脑力劳动”。

工业4.0时代

工业4.0概念是德国政府2013年《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一,并已上升为国家战略,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。 工业4.0是实体物理世界与虚拟网络世界融合的时代。但德国业界对工业4.0的响应者却不多,原因之一是所谓的虚拟网络-实体物理系统(Cyber-PhysicalSystem,CPS)融合的主要思想,美国早在若干年前就已提出。未来10年,基于信息物理系统(Cyber-PhysicalSystem,CPS)的智能化,将使人类步入以智能制造为主导的第四次工业革命。产品全生命周期、全制造流程数字化以及基于信息通信技术的模块集成,将形成一种高度灵活、个性化、数字化的产品与服务新生产模式。

可以看到,工业4.0与智能制造是两个密不可分的概念,可以说,工业4.0就是智能制造。智能制造,必然少不了各种智能制造装备。

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