AR 和 VR技术在工业4.0 时代的机遇

  以绿色、智能为主题的2012年德国的汉诺威博览会展示了工业4.0的概念工艺, 让在场的人大开眼界,成为第四次工业革命开端的历史标志;

  虽然这次展会有上千家中国企业参展,但是中国企业的智能化程度远不及德国企业,只是单纯的展示机械零配件,相对德国企业高度智能化的产品来说显得差距很大;德国企业则主要展示了机器人、机械臂、3D打印、VR、AR技术在工业制造领域的应用, 以及把工业制造小型化、分散化的理念;

  其实,罗伯特清崎很多年前就曾讲过一个规律:任何事物都会先从个体向巨型发展,当达到庞大的规模又会开始向分散、但功能齐全的小型化发展;船舶、汽车、公司,都是这样的规律~

  通过“面向未来——工业4.0”项目,德国政府立项研究这一创新的发展趋势, 德国经济与能源署(BMWi)开展的“工业4.0时代机械自动化”科技项目中,对“面向未来——工业4.0”进行了具体描述并提供支持。

  何为 工业4.0

  工业4.0概念包括两方面的意思:一方面表示制造业已经进入了第四个发展阶段,通过互联网将实体世界与信息系统相结合,使得企业未来将机械设备、库存系统以及物资融合在一起,而系统、设备、物资之间可以自主交换信息、开展行动、相互监控;另一方面,4.0这样的版本称呼更明确的表明了本次革命不限于传统意义上的机械以及设备制造变革,而是由信息技术产业主导的新型变革;

  在工业4.0的概念中, 所有参与制造的设备都可以相互交换数据, 而且能实现跨越多条价值链的横向集成,横向集成是互联网技术在生产制造领域的深入应用,同时也是社会生产力大大提升的阶段;

  一切要从产品部件的大规模生产,转变为定制化生产开始。在生产之前,这些产品的使用目的就已确定,并且在生产之前,包括部件所需的全部信息,就已经存在于“虚拟现实”中,所有其他相关的部件也要在虚拟环境中规划,这些部件也有自己的名称地址,具体的身份信息,因此这些部件知道什么时候,哪条生产线,或哪个工艺过程需要它们,通过这些方式,这些部件得以协商确定各自在数字化工厂中的位置,然后经过数公里的距离到达目的地,到达加工中心后,工件会被识别出来,生产设备实时调用所需要的全部加工信息,加工完成后,通过光学设备,或其他测量设备对其进行检测,可在现场及时发现并剔除不合格的产品,如果及其需要补给或保养,则会在缺料或故障之前发出故障请求,系统会记录库存数量,并对库存及时更新,加工过程中,产品的所有的相关数据,都存在自己的数字化产品记忆库中,这样可以精确的追踪生产的每个步骤,机器设备工件之间可以直接交流,从而自主决定后续的生产步骤,组成一个分布式、高效、灵活的系统。信息物理融合系统,正是实现这一切的关键技术。但即使是高度自动化的生产,人类的创造力、经验、以及评估、判断实际状况的能力任然不可替代。自动化和人工紧密结合,在质量控制方面,员工可以使用“增强现实”技术,来判定产品是否已达到规定的质量标准,从而判定是否可以将产品发给客户。 

  在工厂真正智能化之前,必须要解决几个重要问题,其中包括标准化和信息安全方面的问题,工业4.0 将为此提供巨大的机遇。  

  从大规模客制化生产,到个人定制化生产的转变,需要信息技术、虚拟现实、智能机械的支持,智能机械则需要马达、驱动器、控制器、编码器、传感器、视觉识别系统等支持。

  经 理 消 失

  马克思在研究英国工业革命时期指出:生产力的改变不是革命, 只有生产关系的改变才是革命。

  第二次、第三次工业革命都没有真正的改变生产关系,但第四次工业革命做到了:

  由于工业4.0时代的技术高度发达, 大量机器人的应用实现了高度自动化, 无所不在的泛计算将导致高度信息化得以实现, 加上真正的CPS(Cyber-Physical Systems,信息物理融合系统,也有学者将其译为“信息物理系统”) 带来的高度网络化, 传统意义上的工人、经理将不复存在,工业4.0 生产体系的自组织能力, 将模糊工人和经理之间的界限,也许每个人都是生产者,每个人也同时是管理者,当然, 每个人也可以给自己投资,成为一个“资本家”。

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