6、工业4.0：网络物理生产系统的发展与应用

工业4.0：网络物理生产系统的发展与应用

1. 技术标准的发展

在工业制造领域，一系列标准的发展对于提升系统的互操作性和数据交换能力至关重要。例如，PCDMIS标准有助于提高坐标测量机（CMM）与其他软件之间的互操作性。MT Connect标准使制造设备能够捕获执行监控数据，并以结构化的XML格式传输到外部源。OPC UA由OPC基金会开发，为工业设备和系统之间的数据交换提供了跨平台的机器对机器（M2M）通信机制，还支持面向对象的信息建模方法。

此外，还有一些用于流程和组织实践的标准，如AS9145和ISO 9001。AS9145为执行和记录高级产品质量规划（APQP）和生产件批准程序（PPAP）设定了要求，APQP从产品概念需求开始，贯穿产品定义、生产规划、产品和过程验证（即PPAP）、产品使用和交付后服务等环节。ISO 9001规定了质量管理体系的标准，是该系列中唯一可认证的标准（尽管并非强制要求），可被任何规模和行业的组织使用，全球已有超过170个国家的一百多万个组织获得了ISO 9001认证。

2. 基础数字技术的优缺点

之前讨论的技术和流程范式是对先前程序的改进，在各自关注的领域带来了更好的性能。然而，组织在实施选定的软件、硬件和组织技术时面临诸多障碍和挑战。许多组织创建了专有硬件和软件，这些设备和软件难以与组织内或供应链网络中的其他机器和软件进行通信。实际上，制造企业通常拥有多种不同品牌、年代、复杂度和技术水平的遗留机器和系统，软件套件也是如此。

为了进一步优化，这些物理和虚拟系统必须能够相互通信，这促使了网络物理生产系统（CPPS）的概念和发展。从这些系统收集的所有数据推动了大数据范式的发展。此外，为了使人能够与虚拟世界交