13、工业4.0：制造业的未来

工业4.0：制造业的未来

1. 制造业中的仿真技术

在制造业系统中，仿真技术具有诸多益处。它可以计算所需的最优资源，验证控制系统的拟议操作逻辑，并且在建模过程中收集的数据还能在其他地方使用。如今，许多制造商在制造和装配操作中运用仿真技术，借助实时数据，利用虚拟模型来映射包括人类、机器和产品在内的物理世界。

这一技术允许操作员在实际更换产品之前，先在虚拟世界中优化机器设置，从而减少机器设置时间并提高产品质量。仿真技术是工业4.0下成功实现制造生态系统的不可或缺的工具和方法，它能对产品、流程和系统设计及配置进行实验和验证。随着工业4.0背景下制造业数字化的迅速推进，仿真已成为制造系统设计和运营的重要组成部分。

2. 水平和垂直系统集成

工业4.0进一步提升了水平和垂直集成的重要性，使其成为智能制造系统的关键部分。

2.1 水平集成

• 定义 ：在工业4.0背景下，水平集成是指价值链网络的整合，以实现价值链中各组织之间的协作。通过数字连接，多个公司可以合作并提供更优质的产品和服务。例如，德国零部件制造商为汽车生产商提供零部件时就采用了这种方式。
• 表现领域 ：
  • 生产车间 ：由于机器的不间断连接，每个生产单元成为总生产网络中的一个子系统，能够持续更新其性能状态，并自主响应生产相关问题的动态反馈。目标是使智能生产系统能够经济高效地生产不同数量的订单，并通过预测性维护减少停机时间。
  • 多个生产设施