什么是工业 4.0 及其运作原理？

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工业革命带来了巨大的进步，如第一台蒸汽机和铁路，实现了机械化流程。随后，随着电力、天然气和石油的发现，第二次工业革命开始，为我们带来了大规模生产、汽车和电话等发展。第三次工业革命包括计算机和核能的使用。这一时代带来了电子产品、机器人技术的使用以及更完善的生产自动化。

现在，人工智能、云存储和数字模拟器等术语在制造业中被更频繁地使用。这些新工具改变了制造业务，引领了被一些人称为“第四次工业革命”的浪潮。

但这究竟意味着什么？它是如何运作的？有哪些益处？让我们一探究竟。

什么是工业 4.0？

与仅在制造业中引入计算机进行自动化和生产的第三次工业革命不同，4IR 同步了您业务中每个领域的所有计算机、设备和流程，使精简的信息和沟通变得更加容易。总体而言，工业 4.0 专注于在数字资产的帮助下，实现活动、数据和资源的互联互通。

工业 4.0 的目标是通过自动化和正确使用数字技术来实现流程的整体集成，从而为您的公司增加价值，将其转变为“智能工厂”。这些数字资源包括物联网 (IoT)、人工智能 (AI)、数字孪生、软件等。

它是如何运作的？

物联网 (IoT)：

工业 4.0 使用这一快速增长的系统，它是一个由计算机、计算设备、机器、资源和员工组成的互锁网络，通过传感器在互联网或私有连接上利用其唯一标识符 (UID) 进行自我报告并实时覆盖数据。

传感器在 IoT 中扮演着重要角色。它们检测环境中的变化并做出响应。最常见的传感器包括：

• Temperature sensors
• Humidity sensors
• Pressure sensors
• Proximity sensors
• Infrared sensors
• Gyroscope sensors
• Level sensors
• Gas sensors
• Optical sensors

由 IoT 传感器收集的信息允许各行各业分析数据，并在无需人工干预的情况下帮助预防各种情况。例如，温度传感器可以指示机器何时需要维护，接近传感器可以告知牲畜何时走远，或者湿度传感器可以告知农业部门在下雨时应采取什么行动。

人工智能 (AI) 的使用

这一工具允许制造企业利用并通过 IoT 获取的数据获利，从而提高公司效率。通过 AI 生成的机器学习，可以更有效地可视化增长机会领域，执行预测性维护，并利用收集的信息生成的算法来避免瓶颈，精简不同工作部门的流程。

数字孪生

它是对物体、流程或服务的精确数字再现，用于执行模拟，并在将其应用于物理世界之前分析、监控和预测它们在发生变化时的运作情况，从而防止故障。数字孪生是由计算机程序利用 IoT 和 AI 收集的现实世界数据和运营数据开发的。

例如，NASA 开发数字孪生来模拟太空作业，并在不浪费物理操作所需资源的情况下确定其是否可行。在制造业中，您可以测试流程变更及其有效性，预防问题，或查看产品是否可行，例如在汽车制造中。通过执行数字孪生，您可以节省时间、金钱，并有能力做出更准确的决策。

云计算

工业 4.0 使用这一平台，允许通过互联网使用不同的服务，如工具、应用程序、服务器、软件以及通过 IoT、AI 或手动获取的信息存储。您可以随时随地轻松访问它们，而无需使用物理硬盘或计算机。

云计算降低了物理存储成本，并提高了生产力和安全性。云可以是向在线供应商付费的公有云（例如 Google Drive 或 Dropbox），也可以是为有限人数提供服务的私有云。还有结合了两者元素的混合云。

边缘计算

它通过使数据更接近产生信息的点，从而更有效地利用 IoT 生成的数据。换句话说，边缘计算创建这些数据的压缩副本，而不是通过云访问来获取信息。然后，它将其拉近，以便由产生信息所在领域的专业人员进行人工审查。

网络安全

如今，对于任何想要适应并使用工业 4.0 的行业来说，网络安全都是必不可少的。由于设备、软件和流程都连接到同一个网络，因此拥有网络安全以防止恶意软件或旨在间谍活动、破坏或盗窃的恶意攻击至关重要。

工业 4.0 如何改善您的公司？

工业 4.0 是一项重大投资，但也是一项利润丰厚的投资。您的公司可以通过使用数字技术获得许多益处，例如：

• Boosts Productivity and Efficiency:
  Industry 4.0 implements the use of transparent information flow access and the creation of digital scenarios that help to predict threats and prevent downtime. Using simulators gives, as a result, less probability of bottlenecks, problems with equipment, and better management of resources.
• Reduces Costs:
  Industry 4.0 real-time monitoring helps reduce operation mistakes and optimize lead time in manufacturing by avoiding repetitive tasks. Simulation scenarios can also analyze if a product or a process will succeed, preventing wasting physical resources and money.
• Better Management of Supply Chain:
  Logistics tasks get more organized and straightforward thanks to Industry 4.0. Your company gets a better view of every supply chain process, making it more agile and more accessible to catch errors, improving the ability to react to last-minute changes.
• Enhances communication between areas:
  The use of real-time information will make collaboration between departments less complicated regardless of time zones and location, thanks to Industry 4.0. It also helps decision-making to be more assertive.
• Improves Customer Experience:
  With better use of time, information, and a more precise panorama, your company will have fewer problems with product availability and delivery. In case of a problem, with Industry 4.0, you can easily track the source of it and fix the issue quickly. In addition, it can even predict future orders, enhancing the satisfaction of your customers.

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