1、工业4.0：新范式下的机遇与挑战

工业4.0：新范式下的机遇与挑战

1. 工业4.0概述

在过去几年里，第四次工业革命，也就是工业4.0，受到了全球研究人员、学者和行业人士的广泛关注。前三次工业革命分别是：第一次，蒸汽机的发明；第二次，电力的发明以及通过劳动分工实现大规模生产；第三次，计算机与信息技术的结合实现自动化。这些革命给工业发展带来了巨大的变化。

如今，随着物联网（IoT）和网络物理系统（CPS）的出现，企业和政府都开始在相关项目上投入大量资金，以推动各行业实现万物互联。在这个数字化转型阶段，新型工业技术使得从机器收集数据并进行分析变得更加容易，从而提高了生产效率、灵活性和速度，以最优成本生产高质量产品，进而提高了企业的生产力和增长。

1.1 工业4.0的关键技术

工业4.0的研究和发展依赖于一系列关键技术，这些技术构成了其基础框架，具体如下：
| 技术名称 | 作用 |
| ---- | ---- |
| 大数据与分析 | 能够从各种工业设备、流程和系统等异构源收集和评估数据，并利用这些结果生成见解，以做出实时决策。 |
| 云计算 | 实现全球不同生产地点之间的数据共享，为各种互联系统的数据驱动服务打开了更多大门。 |
| 垂直和水平集成 | 数据驱动的网络和服务的集成将导致全自动化价值链的演变。 |
| 网络物理系统 | 实现机器与网络的深度融合，提高生产的智能化水平。 |
| 自主机器人 | 大大提高生产能力和效率，降低成本，并且能够相互交互以及与人类交互，还能学习新事物。 |
| 物联网 | 通过嵌入式计算丰富现场设备，使设备能够相互交互和通信，并与集中和分散的控制器进行实时响应和决策。 |