7、工业4.0：智能制造业的变革与发展

工业4.0：智能制造业的变革与发展

1. 工业物联网与智能制造业基础

在完全连接的工业物联网（IIoT）支持的组织中，传感器数量增多，数据处理和传输速度大幅提升。LoRaWAN（低功耗广域网协议）是一种数据链路层协议，具有远距离、低功耗和低比特率的特性。它由通信协议和网络架构组成，物理层作为远距离连接。与其他LPWA技术（如Sigfox、NB - IoT、LTE - M等）相比，LoRaWAN在长距离通信的功耗方面表现更优，实现相同容量所需的基础设施更少。

除了LoRaWAN，还有许多开源和商业可用的技术、平台或预建应用程序，可助力实现工业4.0在制造车间的应用。先进制造在各种制造用例中能带来更好的结果。例如，在聚合物加工组织中实施智能制造，虽面临数据获取和数据频率等挑战，但最终实现了设备生命周期内的成本节约，表明传统系统可成功升级以适应工业4.0。同时，新冠疫情引发的供应链危机促使供应链管理向数字供应网络发展。

2. 人在网络物理系统（CPS）中的角色

2.1 工业4.0的组成部分

工业4.0可分为三个组成部分：
- 智能部件 ：通过传统制造或增材制造生产，若能利用工业4.0技术进行适配，则可视为智能部件。
- 机床 ：可形成“分布式、自适应、灵活且自组织的生产线”，能够制造智能产品。
- 智能操作员（Operator 4.0） ：也称为增强操作员，是最重要的组成部分。在理想的工业4.0环境中，他们能完成更多任务、理解更多信息并提供更多价值。

2.2 智能操作员的分类