5、工业4.0的挑战未来：新技术与精益生产

工业4.0的挑战未来：新技术与精益生产

1. 定义与框架

1.1 工业4.0

工业4.0被定义为通信技术、信息和互联网与传统制造流程相融合，引发的所有工业制造的全面革命和转型。它是一个广泛的术语，涵盖了各种视角、行业、企业职能、技术和领域。由于解决方案提供商、硬件制造商、企业和研究机构的积极参与和不断创新，对工业4.0的关注和理解也在不断发展。工业4.0意味着从工业3.0时代开创的自动化制造向智能制造概念的转变，是信息技术（IT）和运营技术（OT）在生产中的强大结合，高度依赖物联网（IoT）和网络物理系统（CPS）等概念。

Hermann等人确定了企业为实现工业4.0的效益应采用的六项设计原则：
| 原则 | 描述 |
| — | — |
| 互操作性 | 企业中的人员、机器和其他物联网设备能够相互交互、协调和共享数据，通过开放网络和语义描述连接组织内的一切，对利用数据洞察优化运营和提高效率至关重要。 |
| 虚拟化 | 通过传感器数据创建物理世界的虚拟副本，监测企业内的各种实时物理过程，有助于更好地理解设备、延长组件寿命、发现运营低效并降低维护成本。 |
| 分散化 | 特定产品需求的增加使集中控制系统变得困难，工业4.0实现了技术的分散化，企业可以在全球范围内建立分散系统，同时为保证质量和可追溯性，需对整个系统进行跟踪，并将任务执行失败报告给上级。 |
| 实时能力 | 实时收集和评估数据，使企业能够随时立即做出决策，检查日常运营，发现提高生产力的潜在机会，分析微观趋势，及时响应生产线故障和问题，并主动应对低效和异常情况。 |
| 服务导向 | 企业通过服务导向的模式，利用数据洞察为客户提供独特服务，识