智能制造、工业互联网与工业物联网

  2022-11-10         0次

当今我们已经进入了一个万物互联的时代，传感器网络和传统的移动通信网络给人们的生活带来了很多便利。在现代的智慧物流领域，物联网技术已经在广泛使用，不管在仓储环节还是在运输环节，都可以通过物联网技术对货品温度、湿度，位置等信息，进行实时了解和跟踪。

同时在智能交通领域，物联网也给我们出行带来了便捷。交通出行APP可以直接查到车、路的情况，也直接可以对车进行控制。在智能家居、智能安防、智慧小区、环境保护、智能医疗等方面，物联网技术一直在改善我们的生活。特别是在智能家居领域上，用户通过手机上的APP，可以将家里面的空调、电视机、洗衣机、电饭煲等设备连接绑定，实时观察家中的温度、湿度以及摄像头的远程监控与控制。在智能制造、工业互联网与工业物联网三个领域中，工业自动化和互联网的结合让当今制造业焕发出新的发展生机。

(一) 智能制造的发展趋势

世界工业经历了四次革命，如图1所示。第一次工业革命：从18世纪60年代开始到18世纪末，它的标志是蒸汽机的出现，人类自此进入了蒸汽时代。第二次工业革命：20世纪初内燃机的出现和电气的应用，汽车、飞机随即被发明，人类从此进入了电气时代。第三次工业革命，始于上世纪70年代，随着计算机、IT、自动化这些新技术引入到工业领域，人类从此进入信息时代。第四次革命普遍指今天德国的工业4.0，它是由物联网、人工智能、物联服务、无人驾驶、无人操作，包括机器学习这些新技术为代表的全新一次工业革命。

这四次工业革命的历程中，每一次工业革命的间隔时间都非常长，少则三四十年，多则一百多年，这是它与其它产业革命的区别之处。而工业革命之所以发展速度比较慢，是因为它有自己的发展特征。

工业从70年代开始到今天，引入了物联网以后，传统的生产制造已经进入到了一个智能制造的时代。智能制造的发展趋势可以分为三个阶段，第一阶段是数字化，第二阶段是信息透明化的网络化以及第三阶段智能化。

数字化信息的载体。它是以数字的形式进行存储、传输、加工、处理、应用的技术途径，其本身指的是信息的表示方式和处理方式，同时也强调数据的收集、聚合、分析、应用。

网络化是支撑智能制造的力量。物联网通过扩展，从原先的PC和BC，扩展到移动通信网络。从人和人通信，扩展到了机器和机器通信、物和物通信，通过人机物相互之间的融合，实现工业设备、机器系统的深度融合。单一的数字化和网络化无法完成设备之间的联通，必须通过网络的手段将生产的数据进行传输，才能实现工业生产的万物互联。

智能化是工业发展永恒的追求。人工智能作为新一代科技革命和产业变革的重要驱动力量，赋能制造业转型升级，重构生产制造的每一个环节，机器学习、AI甚至元宇宙这些概念融入到生产过程中，重构了自主的智能感知、互联、协作、学习、分析、认知和决策。

传统工业缺少智能决策，工业上的决策是根据工程师的经验和历史的统计来进行决策，现在智能制造的发展趋势是人机协同和机器辅助。工业智能制造是利用先进的生产过程、模式和系统的总称，它是利用新一代信息通信技术、IT技术，制造OT技术、ICT技术来深度融合设计、生产、管理、服务的各个环节，使这些生产方式具有自感知、自决策、自执行、自适应的能力，最终通过智能制造来提升产品的质量和降低成本，从而实现资源消耗的降低。

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