工業如何擁抱智能化

① 工控的智能化

眾所周知，從20世紀60年代開始，西方國家就依靠技術進步(即新設備、新工藝以及計算機應用)開始對傳統工業進行改造，使工業得到飛速發展。20世紀末世界上最大的變化就是全球市場的形成。全球市場導致競爭空前激烈，促使企業必須加快新產品投放市場時間(TimetoMarket)、改善質量(Quality)、降低成本(Cost)以及完善服務體系(Service)，這就是企業的T.Q.C.S.。
雖然計算機集成製造系統(CIMS)結合信息集成和系統集成，追求更完善的T.Q.C.S.，使企業實現「在正確的時間，將正確的信息以正確的方式傳給正確的人，以便作出正確的決策」，即「五個正確」。然而這種自動化需要投入大量的資金，是一種高投資、高效益同時是高風險的發展模式，很難為大多數中小企業所採用。在我國，中小型企業以及准大型企業走的還是低成本工業控制自動化的道路。 工業控制自動化主要包含三個層次，從下往上依次是基礎自動化、過程自動化和管理自動化，其核心是基礎自動化和過程自動化。
傳統的自動化系統，基礎自動化部分基本被PLC和DCS所壟斷，過程自動化和管理自動化部分主要是由各種進口的過程計算機或小型機組成，其硬體、系統軟體和應用軟體的價格之高令眾多企業望而卻步。
20世紀90年代以來，由於PC-based的工業計算機(簡稱工業PC)的發展，以工業PC、I/O裝置、監控裝置、控制網路組成的PC-based的自動化系統得到了迅速普及，成為實現低成本工業自動化的重要途徑。我國重慶鋼鐵公司這樣的大企業的幾乎全部大型加熱爐，也拆除了原來DCS或單迴路數字式調節器，而改用工業PC來組成控制系統，並採用模糊控制演算法，獲得了良好效果。 由於基於PC的控制器被證明可以像PLC一樣可*，並且被操作和維護人員接受，所以，一個接一個的製造商至少在部分生產中正在採用PC控制方案。基於PC的控制系統易於安裝和使用，有高級的診斷功能，為系統集成商提供了更靈活的選擇，從長遠角度看，PC控制系統維護成本低。
由於可編程式控制制器(PLC)受PC控制的威脅最大，所以PLC供應商對PC的應用感到很不安。事實上，可編程式控制制器(PLC)也加入到了PC控制「浪潮」中。
工業PC在我國得到了異常迅速的發展。從世界范圍來看，工業PC主要包含兩種類型：IPC工控機和CompactPCI工控機以及它們的變形機，如AT96匯流排工控機等。由於基礎自動化和過程自動化對工業PC的運行穩定性、熱插拔和冗餘配置要求很高，現有的IPC已經不能完全滿足要求，將逐漸退出該領域，取而代之的將是CompactPCI-based工控機，而IPC將占據管理自動化層。國家於2001年設立了「以工業控制計算機為基礎的開放式控制系統產業化」工業自動化重大專項，目標就是發展具有自主知識產權的PC-based控制系統，在3(5年內，佔領30%(50%的國內市場，並實現產業化。
幾年前，當「軟PLC」出現時，業界曾認為工業PC將會取代PLC。然而，時至今日工業PC並沒有代替PLC，主要有兩個原因：一個是系統集成原因;另一個是軟體操作系統WindowsNT的原因。一個成功的PC-based控制系統要具備兩點：一是所有工作要由一個平台上的軟體完成;二是向客戶提供所需要的所有東西。可以預見，工業PC與PLC的競爭將主要在高端應用上，其數據復雜且設備集成度高。工業PC不可能與低價的微型PLC競爭，這也是PLC市場增長最快的一部分。從發展趨勢看，控制系統的將來很可能存在於工業PC和PLC之間，這些融合的跡象已經出現。
和PLC一樣，工業PC市場在過去的兩年裡保持平穩。與PLC相比，工業PC軟體很便宜。據Frost&Sullivan公司估計，全世界每年7億美元工業PC市場里，大約8500萬美元為控制軟體，一億美元為操作系統。到2007年會翻一番，工業PC市場變得非常可觀。

② 什麼是智能工業

物聯網智庫中給出的定義是：智能工業是將具有環境感知能力的各類終端、基於泛在技術的計算模式、移動通信等不斷融入到工業生產的各個環節，大幅提高製造效率，改善產品質量，降低產品成本和資源消耗，將傳統工業提升到智能化的新階段。

③ 如何實現工廠智能化

我個人認為工廠智能化主要突出在以下幾個方面：燈光控制智能化、辦公智能化、生產中的設備控制系統（工業自能控制系統）、信息傳播系統、人員進出的考勤門禁管理系統、生產的過程監控系統等等

④ 「工業4.0」時代 真正的智能家居什麼樣

一、製造業現狀的問題和分析
一是成本。可以很明確的說製造業想方設法了解工業4.0，想方設法了解機器人的原因是什麼?是解決我們現在面對的成本問題，製造業沒有辦法像十幾年前依賴於低成本，或者低成本的資源和人力去發展。基於這樣的現狀，我們有很多思路，最簡單的思路就是勞動力成本高了，我們把人換掉不就行了嗎?但是如果我們簡單的只是機器換人，製造模式仍然還是規模化的，批量化的，我們真解決了問題了嗎?顯然沒有，那是為什麼呢?
二是互聯網的問題。互聯網問題不是大家都在玩手機，而是我們製造業已經明顯感受到了互聯網從出生開始就在影響著我們的生活。這幾年明顯對我們的影響非常大，改變的是消費者的消費行為、消費方式，改變的是消費者對我們產品的品質，以及對購買服務的評價。未來基於互聯網的發展，消費者需要差異化、個性化的需求，這就使得我們的生產必須要變得更加核心化和差異化。在這樣的情況下，再回到前面的第一個問題，解決成本問題僅僅是考慮到用機器替換人，拿出一定的效率和規模，能解決我們製造業的問題嗎?顯然不行。在製造業成本沒有解決好的時候，又有一個互聯網的焦慮。
第三個問題就是工業4.0的問題。大家都想要了解它，想用它解決我們的問題，而工業4.0到底是什麼呢?德國西門子的工廠可以同時服務於六萬個用戶，能夠達到99.998%的質量水平，每年的產量能達到12000萬個，員工數量只有1100個，這就是工業4.0嗎?顯然不是，因為德國人的工業4.0是面向未來的，我不相信德國的工廠已經做到了工業4.0，如果是這樣的話，為什麼還要探索工業4.0未來。在成本沒有解決，互聯網焦慮的時候又來了一個工業4.0，現在工業4.0什麼樣?製造業未來，處處危機。
幾個層面的危機都有，首先就是品牌有危機。原來我們在海爾，我們要做一個產品叫洗衣機板塊，還有一個就是渠道問題，原來海爾引以為榮的是七萬多個員工，這是我的競爭力的體現，但是現在是最大的負擔，因為有一個小米，現在可以達到我們幾百個億。現在製造模式是什麼?我們原來是短篇經濟，你造出產品不用賣，一直以來就形成慣性，問題是現在全面過剩，產能過剩、渠道過剩。我們的商品全面過剩，我們看服裝行業，服裝所有工廠現在停產，庫存的服裝可以再繼續賣3.6年。其他行業也一樣的，我接觸到重工行業也是這樣的，你只是關心你自己的製造，不關心需求的話，你生產出來的不是價值，你生產出來的東西是庫存，這也是我們現在探討未來製造業轉型升級的最根本的地方：不把需求方和供應方之間的關系建立起來，你做出來的東西不叫智能，這是我的一個觀點。所以現在整個製造業全面危機，其實最重要的不是前面的品牌，而是老大們迷茫了方向，這是戰略危機，普遍存在。
我們來看一下家電行業，家電行業是非常有意思的，我用三句話總結，叫做利薄如紙，山頭鼎立，跨界打擊。我們幾大公司，一個姓海的，一個姓德的天天在搶。跨界打擊什麼意思呢?突然間冒出來一家公司就要做電器，一個是小米，一個是樂視，不知道什麼又冒出來一個洗衣機、冰箱。海爾做了很多思考，我們要找到思路。
二、兩個戰略一個商業模式
我們從事製造業這么多年，我們一定要想辦法去解決。最初的消費者的消費地點，消費方式和消費行為的變化引起後面的這些消費信息傳遞到研發，傳遞到工廠，以及我們研發和工廠如何實現消費的過程，其實也不復雜。我們運用了各種各樣的技術手段，其實也許這樣解釋大家覺得太復雜，我們這樣解釋一下就是兩個戰略形成一個模式。
首先就是網路化戰略，這是海爾的主戰場，2012年發布的，其實早於工業4.0，什麼意思呢?首先我們要做的就是連接用戶，通過網路能夠與用戶產生連接，於是能產生更多的用戶互動，我們有一個用戶生產式的設計，於是產生出更多的體驗和粘性，這樣就可以做到有更多的消費者跟我們之間變成了一個相互之間的粉絲關系也好，或者互動關系也好，形成了一個網路化的平台。
這樣的平台上，現在消費者的喜好，基於消費概念也好，還是消費者個人更加的喜歡表達自己的個人的需求這樣的情況下，必然產生差異化、個性化的需求，我們必然還要做的是滿足他的需求，我們前面已經說過了，原來製造業的生產模式，只顧自己的批量化生產，沒有辦法滿足現在時代的需求。我們要把後面這一段打造成一個什麼?大規模定製的能力。既要有規模化，作為一個企業來說規模化的效益，以及規模化效益下的成本優勢，又能服務於差異化個性化的能力，在我們看來只有各種各樣的智能化的手段才能幫助我們形成這樣一個東西。這樣就形成了閉環，我們有需求，滿足了需求，這樣一個模式就是差異化、個性化的模式，這個模式叫做C2B的商業模式。
C2B是什麼樣的形式呢?我用我朋友的一句話說就是把生命浪費在美好的事物上，我們看到C2B的好處是什麼?是定製化，可以體驗好，預測准。如果通過網路和消費者產生了很好的連接、互動粘性，我們可以去除掉廣告。還有一個對於製造業來說，我們感同身受的是如果去除零庫存是多麼美好的事情，定製化的模式，一旦拿到訂單才開始生產，生產完了就不會有庫存了，這是我們說的C2B的美好在這幾個方面。
但是製造業為什麼做不到呢?這是有挑戰的。首先我們要面對差異化、個性化，以及差異化、個性化帶來的復雜性，能管理嗎?原來一個訂單生產一個月，但以後每天生產一千個型號的產品，這就是挑戰，所以我們還是要智能化的手段。誰願意為了一個襯衫等一個月，頂多容忍一個星期，訂單來了我快速的實現它，關注端到端的能力，從需求到傳遞需求，到實現需求，到我們發貨的整體能力。還有一個就是，我們上面談的都是信息層面的問題，這些做到快速靈活是比較容易的，但是我們的產線和倉庫怎麼做到這個能力呢?就是改變我們的工廠，變成一個柔性、靈活、高效、快速的工廠，這樣才能可能真正實現我們美好的C2B。
三、如何實現C2B模式?
既然C2B這么美好，怎麼做呢?這個時候我們再看工業4.0，大家對工業4.0就有更多的認識。首先知道德國工業4.0是德國的轉型升級，我們知道德國的基礎行業不錯，其實也是把網路化和智能化跟基礎工業疊加在一起，通過信息物理系統的東西做起來的。我們看一下整個邏輯是什麼樣的?其實我認為不是來自於自己的優越感，來自自己的憂慮感更多一些。第二想保持領先，第三通過集成信息的方式實現，第四就是我們說的邏輯不復雜，技術比較關鍵，就是信息物理系統，定出一系列的行動計劃達成企業四個方面的能力，提出四個方面的能力跟我們做C2B的能力是一樣的，就是達到靈活、高效，跟我們C2B的要求是一致的。
我們要認識到這個世界已經是這樣的情況了，商業是基於互聯和物聯產生的數據帶來的，這里我放了幾個框框，裡面有藍顏色的有紅顏色的，藍色的框就是傳統的IT的部分，我們要做好這些東西跟我們系統之間的集成，但是這就是我們所理解的商業智能嗎?我看來遠不足夠，我們要關注產品生命周期，當我們的洗衣機離開了你的工廠之後跟你還有關系嗎?如果洗衣機離開了你的工廠之後，還不斷地給你傳回數據，你有機會思考你的洗衣機怎麼設計，你有機會重新思考你的戰略定位。這是我們說的，什麼叫智能?在於你及時的獲取用戶的消費行為，我們數據全部被矽谷的公司把持了，我們實際上是被DATA把持了，外部的數據不一定是企業內部的數據。
四、數據的發展能帶來什麼?
很多行業發生變化了，通用電器已經不是賣發動器了是賣動力，它和航空公司合作，它發現飛行員都是亂踩油門的，一切都基於我們產生的數據，數據產生了透明，我們可以追訴，可以知道這個飛行員亂踩油門，它就從賣產品變成了賣服務了。Thomas Rohrbach先生也講到了拖拉機，原來他們是賣拖拉機的，現在已經是變成了賣服務的，德國取名叫系統的系統，原來就是台拖拉機，但是未來會把拖拉機和人和農場所有的聯結在一起，變成一個相互可以協同產生創新的東西。這件事情聽著比較困難，我們往下看，家電行業智能家居很熱，不僅僅給消費者提供智能家居，我們還可以通過智能家居採取一些數據，現在很多人干三件事情，一個是客廳里的事情，一個是汽車上的事情，一個是手機。這三件事最能代表你的行為，你的行為產生數據，這些數據對商業產生能力的事。董明珠都要做手機了，做出來的手機也挺搞笑的。所以你看商業性能產生於大數據，大數據已經有很多人在應用，而且在互聯網上的應用上。
基於這樣的機會我們有很多新產品產生新產品創意，我們如何快速的滿足客戶的需求呢?這是另外一個發展，這個其實已經蠻成熟了，這個技術的發揮和發展會非常重要，其實我們寶潔可以直接不用圖紙量產紙尿褲，我們的產品可以通過虛擬技術量產的話，上升的速度多快?原來一個家電行業一個周期是13個月，如果周期縮短到一個星期的話，我們產品的競爭力抓住用戶的能力會有多強?這是一個新的用戶。還有一個重要的事情是什麼?很多人說工業4.0是不是就沒有人了?肯定不會沒有人的。首先一個工業4.0這些事需要人來做，第二，我們認為未來工廠裡面人會被這些科技得到加強，這是人機交互技術，比如說眼鏡就是很好的技術，民用不太好用，但是在工業裡面可以被應用。商業智能化的案例，講到了虛擬現實技術。
還有快速發展的工藝材料和技術的發展支撐我們的發展，比如說3D列印機，原來小玩具不起眼，但是在航空領域GE已經用3D列印機開始量產了，數據來自於我們的物理世界，變成我們可以發揮的智能基礎。我們未來的製造一定會變成基於數據立即找上門的商品，去除中間的過程。我們看真正的工廠是這樣的嗎?很多人說，曾老師你帶我去德國的工廠看一看吧，我說其實去沈陽的工廠就很好了，不用去德國，但是你看到整個模式後面是什麼嗎?連接是怎麼連接的?跟用戶怎麼連接的?你看到了嗎?你不知道邏輯和模式是什麼，我們海爾做到的就是模式的變化，從原來的B2C變成了C2B，這個已經是物理部分的機器和網路，和我們的系統之間非常緊密的結合，這是我們可以看到的，只有叫做信息物理系統才能達到的製造。
這些就是網路與實體，信息與物理，虛擬與現實的結合，支撐的就是物聯網、大數據、通信技術、虛擬現實機器人、新材料新工藝。德國的總理說90%的創新在歐洲之外，大家是不是能夠感覺到，網路上的東西差不多都在美國創新，這是我們看到的局面，我們中國製造也有一些創新，有時候不要覺得我們的製造業一無是處。
未來是這樣的，機械加軟體加電子變成了軟體互聯網，我們做了這么多，今天如何打造製造工廠?什麼是智能製造工廠呢?如果我們只關心這個工廠。你生產東西，我有這個你要麼?跟消費者聯系在一起，我們會面臨這樣的問題，你不告訴我，我就知道你要什麼，你要什麼，我立刻就給到你。這個就非常精準，需求和供應之間非常精準，我們可以去除中間的過程，再一個就是能夠做到非常迅速的協同，而不是一片混亂的生產模式，這是我們說的到底什麼是智能製造。
五、未來企業的發展思路
其實如果說這是一個面向未來的企業的發展，我們剛才講海爾只是一個實踐，還不能說達成了什麼，我還是給大家提一些思路。首先講三個方面的思路。第一，這一輪發展，我們要把「三大問題」同時入手，否則會出現偏頗和風險的，你投入了昂貴的生產線會有風險的，這些案例我本人有很多，今天時間有限不能說太多例子。第二，這一輪我們有機會重新構建我們的商業模式，我們還可以從原來低端的領域裡面向附加值比較高的裡面去延伸，向哪裡延伸，向創新和服務延伸。因為我們有機會去抓用戶，原來的製造業用戶裡面我們跟用戶隔離了，我們被各種各樣的渠道綁架了，現在可以直達用戶，你可以把價值發揮到產品創新上。再一個我們可以看到這一輪不僅僅是工廠本身，一定是端到端的能力，從需求到滿足需求的構建，這樣真正能發揮出整個智能製造的作用。
既然是這樣，我們談三個思路，第一個思路，擁抱的不是互聯網，擁抱的是客戶，有了這個前提之後，借鑒工業4.0重構我們研發和製造模式。邏輯很簡單，要觀察互聯網商業下的模式是什麼樣的，製造業最好的就是C2B的模式，以銷定產而不是以產定銷的模式。從整個路徑上來看，我們仍然強調一定是以用戶為中心的渠道，我們要做到大規模的定製，這個有前提的，有模塊化的方式和標准化的方式支撐起我們的差異化，有些數量的模塊組合成無限數量的產品。這個前提下再考慮如何做好互聯集成，然後基於物聯的發展，把工廠從原來的工廠變成一個快速高效的流程，我認為精益方法的生產論仍然是支撐這個方法的方法論。
第二個思路，這是一個大的變革，面向未來，我們建立起對未來工廠的理解這樣去更好的實踐，而不是做一些小改小造。你首先知道自己的理想狀態是什麼，這個理想狀態各行各業不一樣，你的訂單是一個訂單可以連續生產一個月的，你就把你的工廠設計成全自動網路化工廠，但是你的訂單每天換20次、200次，你把工廠設計成無人化的自動化工廠那不是自尋死路嗎?但是我們可以知道這一輪想要提升的，你可不能一步一步的走，你必須要構建一個新的模式，顛覆性的模式才能跑到前面。
第三個思路，前面談的那些都是一些技術，都是一些很炫的東西，真正企業實現這個東西的時候，戰略和組織的改變是更重要的充分條件。我們要研究的什麼?不是研究概念，而是研究方法論。這些很多朋友也在講大數據，你研究方法論嗎?首先一個，如果我們原來的組織是正三角，領導在上面，下面的人聽話就可以，你怎麼可以有創新的動力呢?海爾就把這個正三角倒過來，領導就是支持著，其他人創新。如果這樣做無法實現創新，我們關起門來看有多少個這樣的牛人和團隊，你激發了熱情也沒有多少創新，如果有十年、二十年時間可以慢慢學，但是兩年之內要做的話，就必須要做一個網狀的組織，我們要吸引一些優秀的人才進來，變成我企業所用的，成為我左膀右臂的時候，才可以實現前面的想法。我們海爾就是憑著開放的心態，吸引全球的一流人才來做。
中國人都在談論工業4.0，兩個星期之前工信部開了一個會，請了六個德國的專家，我有幸被邀請作為主持人，我跟他們做了很多對話，他們談話的是什麼?是體系模型，什麼樣的路徑，什麼樣的方法論，具體研究什麼樣的技術實現我們的工業4.0。其實，當我們談，我今天的主題是如何構建智能化的服務，我需要做的事情不是說你給我落地，而是說你給我一系列的方法論出來，我知道通過什麼樣的路徑才能真正實現，當時我們研究了很多方法論，這些方法論真正支撐我們從一個目標，這個目標每家企業不一樣，走向你真正實現過程中的一個落地的路徑，而不僅僅是今天探討，聽我們講工業4.0，而是說你如何把目標轉化成落地中的方法論，這個方法論的構建依賴於什麼?外部資源的引入和外部供應商的引入，才有可能達成我們建設自動化工廠的目的。
總的來說，今天所講的就是這幾部分組成的，要做成C2B的模式，我們後面要有智能製造，我們C2B的模式怎麼才能直達用戶呢?我們消費者才能真正買單呢?我們要做O2O，其實很簡單，理解這個事情的時候，把用戶用優質的商品連接在一起，優質的商品從何而來，如果廠家還是賣低劣的產品，再怎麼玩概念還只是曇花一現，真正支撐我們的是精神。德國不玩味互聯網思維，照樣可以好好的賣產品，這個是我們的機會，使得我們有機會跟消費者更近，離你更近的時候，你拿很爛的產品一定會死亡。所以我們就說要有工匠精神，工匠精神從何而來?我希望我們國家真有一種叫做文化的東西支撐大家真正的去做工匠，以此為榮，以此為樂，一大群人，整個製造業的人都這樣想的話，中國的工業4.0就更有希望。

⑤ 工業機械臂的智能化要解決哪些問題

工業機器人的智能化 將何去何從

工業4.0，在中國這個世界級工廠的大地上正如火如荼的進行著。與此同時，國家和地方政府也不遺餘力，大力扶持地方企業進行「機器換人」的無人化改造。我們都相信，這是一種不可阻擋的科技趨勢，也是一場不可逆的有關更大更完全解放生產力的革命潮流。

說到工業機器人，其實分類很多。但就我個人而言，接觸最多的還是串聯六軸機械臂，即俗稱的六軸機器人。因為它自由度多，靈活性好，且通用性比較高，所以廣受工業製造的青睞。現在的工業應用領域中，越來越多的6軸機器臂出現在不同的工作崗位上，用以代替人類從事各種各樣繁重，危險，高負荷的工作。這些工作曾經因為會給工作人員帶來難以預估的身體和精神傷害，而廣受詬病，並且隨著中國老齡化的浪潮的到來，也使企業主難以招到滿意的員工。而現在，靈活穩定的機械臂的出現，剛好解決了這個問題。

在某些行業領域，6軸機械臂有廣泛的應用，如家電行業，鑄造行業；在某些行業領域，6軸機械臂有更廣泛的應用，如汽車行業，電子行業。在這些擁有高附加值和標准化生產線的行業中，價格不菲的機器人的優勢才能更好的發揮出來。

1959年美國製造出世界上第一台工業機器人,機器人的歷史真正開始。現如今，半個世紀過去了，工業機器人可謂走過了一段漫長的發展之路。從當初的實驗室，到現在工業應用的各個行業，我們可以看到，機器人的應用已經越來越成熟。但是這種成熟，似乎也非常集中在某些行業，如電子生產，汽車製造等。

為什麼這么說呢？我們來看看智能手機的發展過程，從04年出現，到現在的非常普及乃至普通，其中有一個非常重要的事件，就是生產工藝的標准化。比如充電器介面，所有安卓智能手機的充電器介面都一樣。這種設備的標准化，有一個很明顯的好處，就是給用戶帶來了很多方便。出差，忘記帶手機充電線了，不怕，我們可以很容易在周邊借到一根充電線。標准化的優勢，更多的體現在產品的普及過程，和無限的可能性發展。它能讓更多的人參與進來，使用，設計，優化。這對一種產品的成熟至關重要。

工業機器人的發展如何呢？發展了半個多世紀，我們看到，它的成熟度和發展了幾年的手機相比，實際上差距還是很大。工業機器人有自己的小圈子，本體廠家之間都是明顯的競爭關系，他們的保護壁壘也更加厚實。他們對自己的機器人都十分自信，覺得它們能完成更多，更精細的工作。所以與他人合作的意願就沒有那麼強烈，甚至是不願意和他人交流。

但是，我們看到工業機器人的行業應用還是有限的。機器人在使用的時候，也沒有本體廠家們想像的那麼好用。實際上，它還需要更多的設計來完善功能，增加使用的便利性和靈活性。

進過60年的發展，到目前為止機器人的擁有量不到300萬台，而中國一年的汽車產量2500萬台。機器人作為一種產業或者產品，它幾乎可以忽略不計。而原因在於，由於眾多技術的限制使機器人只是局限在製造業很窄的一部分里。盡管如此，機器人在全球范圍的熱度卻仍在持續升溫。

實際上，當前就製造業向「智造業」的轉型發展已成為共識，廣東近幾年出現的「機器換人」的大潮更是一個典型代表。在產品生命周期縮短、消費者個性化需求提高的當代，傳統的大規模流水線工業已經跟不上節奏——智能手機的更新換代的周期更是已經縮短到11個月，連汽車等高檔消費品的更新周期也減少到了4年，靈活、快速及可以隨時變化升級的生產線為工業機器人提出了新的要求，也提供了新的機遇。

個人感覺，工業機器人的發展和應用，如果想更上一層樓，需要在以下方面做出改變：

1.本體廠商對設備精度和性能的提升，對感測設備的深層研發，並構架出閉環控制系統。

工業機器人普遍能達到低於0.1毫米的運動精度(指重復運動到點精度)，抓取重達一噸的物體，伸展也可達三四米。這樣的性能雖不一定能輕易完成蘋果手機上一些「瘋狂」的加工要求，但對絕大部分的工業應用來說，是足以圓滿完成任務。

隨著機器人的性能逐漸提升，以前一些不可能的任務也變得可行起來(如激光焊接或切割，曾需要專門的高精度設備來指導激光的走向，但隨著機器人精度的提升，現在也變得可依賴機器人本身的准確運動來代替了)。

但相比傳統高端設備，如高精度數控機床，激光校準設備，或特殊環境(高溫或特低溫)設備等，工業機器人尚力不能及。

工業機器人是工業智能化的一個標志，它不僅體現在機械控制系統的智能編程上，還需要外部感測設備支持。為了檢測作業對象及環境或機器人與它們的關系，在機器人上安裝了觸覺感測器、視覺感測器、力覺感測器、接近覺感測器、超聲波感測器和聽覺感測器，大大改善了機器人工作狀況，使其能夠更充分地完成復雜的工作。由於外部感測器為集多種學科於一身的產品，有些方面還在探索之中，隨著外部感測器的進一步完善，機器人的功能越來越強大，將在許多領域為人類做出更大貢獻。

2.本體廠商對數據底層介面的開放，本體廠商之間標准化介面和編程語言。

傳統機器人的工作本質就是不斷地走一個個的路徑點，同時接收或設置外圍的I/O信號(老和其他設置如夾具，輸送線等合作)。而指導機器人這么做得過程，就是機器人編程。幾乎每一家領先公司都有自家的編程語言和環境，從而需要機器人操作者參加學習培訓。當機器人適用范圍增廣後，這個成本開始顯現了。

這些廠商是有理由維護自家的編程環境的，一來工業機器人四十年前就開始規模化做了，那時還沒有什麼面向對象等現在廣為熟知普遍認同的主流先進編程理念，二來萌芽階段自家技術難免會和競爭對手不同，維護一個編程方式也無可厚非，三來因為他們的大客戶往往也是傳統的工業大客戶，如大汽車廠商，這些客戶求穩，自然不希望你機器人過幾年就趕個熱潮變換編程方式，搞得他們還得扔掉幾十年的經驗，重新花大錢培訓學習。

標准化底層數據介面還有另外一個好處，就是直接給上層的應用級開發帶來很多方便的地方。現在，大多數離線編程公司因為沒辦法拿到機器人底層數據介面，無法直接和機器人通信，所以程序調試起來很麻煩。同時，因為沒有底層數據介面，離線編程應用等開發出來的功能也十分有限。這給編程人員和整個機器人應用的廣泛普及都帶來了很大的苦惱。

3.軟體服務公司對機器人通用功能的完善，對工藝數據的處理。

機器人離線編程系統的研製和開發涉及的問題很多．包括多個領域的多個學科。目前工業領域的機器人離線編程軟體種類也很繁多，軟體的性能和功能也參差不齊，各有千秋。舉例來說，國外離線編程軟體發展較早，工業應用也比較成熟。像等都是首屈一指的離線軟體大佬，他們在國內外的行業應用中，都經過大量的實踐檢驗。國內的工業機器人離線編程軟體雖然起步較晚，但是因研發投入較大，重視程度較高，所以進步很大，典型的案例就是北京華航唯實機器人公司的離線編程軟體。其公司技術背景一是北航機器人研究所與CAD中心數十年的航空航天項目經驗，二是數幾十人的優秀研發團隊，再加上背後財團的大力支持，商業化後短短兩年就發展成國內離線編程軟體的領導者，一騎絕塵，可謂成績不俗。。

離線編程技術是未來工業機器人發展的重點之一，但是，就目前的工業應用來說，軟體需要改進的地方還有很多。為推動這項技術的進一步發展，也需要多個方面的研究工作，下面就以大家比較熟悉的國產離線編程軟體為例，來具體談談軟體需要改進的地方：

a)多媒體技術在機器人離線編程中的研究和應用。友好的人機界面、直觀的圖形顯示及生動的語言信息都是離線編程系統所需要的。在這些地方，相比較外國軟體，做的已經很好了。當然，這個和它是國產軟體，有一群了解中國人軟體使用習慣的程序猿有很大關系。良好的人機交互體驗能減少軟體使用者的上手和學習難度，同時也能增加用戶的使用慾望，幫助設計人員更好的工作。

b)多感測器的融合技術的建模與模擬。隨著機器人智能化的提高，感測器技術在機器人系統中的應用越來越重要。因而需要在離線編程系統中對多感測器進行建模，實現多感測器的通訊，執行基於多感測器的操作。對於感測器的支持，據我所知，這方面的研究還比較少，國外同行做的也不盡如人意。機器人要想更智能化，感測器是一個非常關鍵的設備，其相關技術還需要大家共同努力，盡早突破。

c)各種規劃演算法的進一步研究。其包括路徑規劃、抓取規劃和細微運動規劃等。規劃一方面要考慮到環境的復雜性、運動性和不確定性，另一方面又要充分注意計算的復雜性。我們知道，離線編程模擬軟體，一個非常重要的功能就是，產線軌跡，軌跡規劃和軌跡生成。為了減少不必要的成本，提高工作效率，我們使用軟體更多的是出於設計方面的考慮。軟體可以支持多機器人的產線規劃，支持單機器人的軌跡規劃和生成，這大大滿足了我們工程師在設計方面的要求。

d)錯誤檢測和修復技術。系統執行過程中發生錯誤是難免的．應對系統的運行狀態進行檢測以監視錯誤的發生，並採用相應的修復技術。此外，最好能達到錯誤預報，以避免不可恢復動作錯誤的發生。在程序模擬的時候，打開干涉檢查功能，會對軌跡中的錯誤做初步檢測。生成後置程序的時候，會對後置的機器人數據做最後的檢測過濾，如果發現有不符合程序正常運行的數據，會拒絕生成後置代碼。這樣做的目的是最大程度減少，來自程序設計本身的失誤。這一點需要給的設計人員點個贊，做的真的很好。

在解決上述軟體通用功能以後，對工藝數據的整理組織也是一項十分重要的工作。專家庫的建立，能夠把軟體編程和機器人操作的門檻降低，讓更多的非專業工作人員進入到智能化產線當中。機器人換人的目的不是讓人失業，而是解放勞動力，讓設計人員把精力和時間投入到更有價值，更有意義的工作中去。隨著全球老齡化的到來，隨著員工的更新換代，操作經驗和技術工藝也面臨傳承不濟和逐漸流失的風險。如果離線編程軟體能做好工藝數據的沉澱和應用，也算是功德一件。對於企業的自身發展，也很有幫助。目前，各個離線編程廠家或多或少都有自己的工藝數據包，像等這樣有本體機器人做依託的離線廠家，工藝數據自然豐富強大一些，沒有本體依託的軟體廠家，也在做相關方面的研究。在東莞也建立起了自己的科學試驗站，和多家國內本體廠商合作，專門從事打磨，焊接，去毛刺等工藝研究，現已積累大量可用於工業生產的工藝數據。

總結：只有當上述三個問題得以突破，工業機器人才能擺脫目前只是作為一種機械設備在行業領域應用的現狀，從而進入廣泛的市場。不止是作為人類的替代或人類能力的延伸，而是成為一個真正能夠獨當一面的機器人。我們相信這一天的到來，將會是人類科技發展史上非常重要，輝煌的一個篇章。

⑥ 企業在實現智能化生產過程中需要具備哪些必備

智能工廠，就是利用各種現代化的技術，實現工廠的辦公、管理及生產自動化，達到加強及規范企業管理、減少工作失誤、堵塞各種漏洞、提高工作效率、進行安全生產、提供決策參考、加強外界聯系、拓寬國際市場的目的。
那麼，最終實現工業智能化生產，我們需要從哪些方面共同努力?
工業專用軟體
在研發設計方面，鼓勵軟體企業開發智能化的研發工具軟體和工業設計軟體，採用「共建共享」機制建設科技情報信息庫、專利文獻資料庫、工業設計素材庫等，推廣計算機輔助工程(CAE)、工業模擬等技術，提高研發設計過程的自動化、智能化水平，進一步縮短研發設計周期。
在生產加工方面，鼓勵軟體企業開發智能化的工業控制軟體、數控系統，推廣智能控制、工業機器人、快速成型、計算機輔助製造(CAM)、網路協同製造、製造執行系統(MES)等技術，提高生產設備和生產線的智能化水平，利用物聯網技術實現進料設備、加工設備、包裝設備等的聯網協作，打造「無人工廠」。
在企業管理方面，鼓勵軟體企業開發智能化的管理軟體。鼓勵工業企業開展ERP和MES集成應用，將物聯網技術應用於車間管理，實現生產管理的智能化。推廣商業智能(BI)系統，鼓勵企業建立知識庫和知識管理系統，發展輔助決策的「儀表盤」系統，通過對企業經營過程中的各種數據進行統計分析、聯機處理和數據挖掘，實現管理決策的智能化。
工業與信息化融合
在企業內部信息化集成應用方面，以信息化推進研發設計與生產製造的集成、生產與管理的集成、生產與銷售的集成、業務與財務的集成、總部與分支機構的集成，實現產銷銜接、管控一體，提高企業生產經營效率，減低成本，控制風險。在企業之間信息化集成應用方面，以信息化推進產業鏈協同，鼓勵行業龍頭企業與配套企業之間進行信息系統對接，相互共享設計、庫存、物流等信息，以提高協同效率，降低總成本，實現即時生產。
根據我國工業與信息化融合規劃：到2015年，信息化與工業化深度融合取得重大突破，信息技術在企業生產經營和管理的主要領域、主要環節得到充分有效應用，業務流程優化再造和產業鏈協同能力顯著增強，重點骨幹企業實現向綜合集成應用的轉變，研發設計創新能力、生產集約化和管理現代化水平大幅度提升;生產性服務業領域信息技術應用進一步深化，信息技術集成應用水平成為領軍企業核心競爭優勢;支撐「兩化」深度融合的信息產業創新發展能力和服務水平明顯提高，應用成本顯著下降，信息化成為新型工業化的重要特徵。
打造智能裝備體系
對於機械裝備行業，發展高端智能製造裝備，包括高檔數控機床、智能工業機器人、自動化成套生產線等，發展智能儀器儀表、智能工程機械等。智能裝備是先進製造技術、信息技術和智能技術的集成和深度融合。
我國將重點推進高檔數控機床與基礎製造裝備，自動化成套生產線，智能控制系統，精密和智能儀器儀表與試驗設備，關鍵基礎零部件、元器件及通用部件，智能專用裝備的發展，實現生產過程自動化、智能化、精密化、綠色化，帶動工業整體技術水平的提升。
「十二五」期間，國民經濟重點產業的轉型升級、戰略性新興產業的培育壯大和能源資源環境的約束，對智能製造裝備產業提出了更高的要求，並提供了巨大的市場空間。未來5-10年，我國智能製造裝備產業將迎來發展的重要戰略機遇期。
未來，通過在以上三個方面不斷努力，我國將加速完成智能製造體系建設，從而做到高效、高質生產，最終實現產業升級目的。

⑦ 工業4.0背景下的我國企業如何走智能化發展道路

立足創新2.0時代，我國必須充分利用新一代信息技術發展機遇，把握面向知識社會的下一代創新趨勢，借鑒德國推進工業4.0的經驗推動我國從「全球製造大國」向「全球智造強國」的轉變，《借鑒德國工業4.0經驗建設創新2.0時代的智造強國》對我國我國企業如何在工業4.0背景下走智能化發展道路提出了很好的建議。

資深網路和信息化專家、中國工業經濟聯合會副會長、前國信辦主任陸首群先生指出，要理解和把握德國工業4.0的實質，必須將其放在工業時代創新1.0向信息時代創新2.0轉變的背景下，從科學創新2.0、技術創新2.0、管理創新2.0三者的互動來研究，並強調我國要借鑒德國工業4.0經驗，把握創新2.0時代趨勢，在創新2.0指導下實行顛覆性創新，變「全球製造大國」為「全球智造強國」。我們可以看到工業1.0-3.0階段創新所帶來的是生產方式的變化，是工業社會創新1.0模式，而工業4.0是是知識社會創新2.0模式，實現了服務範式的轉變。《工業4.0：應對創新2.0時代的工業創新》一文認為，這種轉變將體現在一下幾個方面：
工業4.0的開放創新。工業4.0的創新不再僅僅限於工廠的邊界以內，創新觸角延伸到用戶端，傳統的行業界限將消失，產業鏈分工將重組，並會產生各種新的活動領域和合作形式，工業創造新價值的過程逐步發生改變。
工業4.0的協同創新。在虛擬、移動技術支撐下，企業生產環境和方式會有巨大改變，員工將擁有高度的管理自主權，也有利於更多不同教育背景、社會環境的人參與，這種協同的工作進一步推動了推動更多的創新。同時也有利於工業產業鏈不同的企業間的無縫合作。
工業4.0的用戶創新。CPS可以聯繫到所有參與的人員、物體和系統，利於讓實際用戶參與到產品設計與服務反饋過程中來,有助於實現產品個性化產品定製。用戶可以廣泛、實時參與生產和價值創造的全過程。
工業4.0的開放創新、協同創新、用戶創新注重用戶的價值，關注個性化需求產品的設計，推動了工業創新從生產範式到服務範式的轉變。德國正是想通過工業4.0的創新確保德國製造業的國際競爭力，爭奪新一輪技術與產業革命的話語權，這對我國也有很好的借鑒意義。
從科學創新2.0來說，我們應看到智能製造已成為全球製造業發展的新趨勢，積極推動在智能測控、機器人、新型感測器、3D列印等領域的創新，推動產業體系的完善與發展。從技術創新2.0來說，應借鑒工業4.0採用「虛擬化的信息網路技術和物理化的智能製造技術的融合」，利用新一代信息應用技術，讓工業生產過程更加靈活，實現產品獨特的可識別性、個性化產品定製。從管理創新2.0來說，應注重管理、機制、制度的創新，商業模式的創新，重視配套體系、創新生態系統的建設，讓中小企業也成為新一代智能化生產技術的使用者和受益者，同時也成為先進工業生產技術的創造者和供應者。
工業4.0的發展也必將推動創新2.0時代的開放創新、協同創新、用戶創新，推動創新2.0時代的社會創新。

⑧ 如何實現工業4.0 打造製造業智能化

製造業智能化現在很火的，了解的人都知道這是大趨勢，未來的主導方向。智能化很多企業都只關注智能技術的升級，其實智能化運營管理創新也很重要的！

⑨ 工業4.0趨勢下，怎樣讓工廠真正實現智能化與數字化

通往工業4.0道路上，精益不能缺席！
工業4.0的概念眾多，解釋也是眾說紛紜，但大概意思是，那是一種高度靈活的數字化和智能化生產方式。按照設想，即使在工業4.0的發源地德國，一些相對完善的工業4.0廠家，目前或許能處於3.0左右的水平，所以其實工業4.0仍然是一個模糊的和不確定的未來。它需要全球的企業一起去探討努力實現。
而在中國製造2025利好政策的鼓舞下，國內已有很多企業開始嘗試工業自動化以及工業4.0的技術開發和產品布局，以期在未來中國製造逐步走向工業4.0的升級改造中搶先一步獲得商機。同時網上也開始傳播格力、海爾、三一重工等企業關於工業4.0示範工廠的視頻。好像都在傳遞著一個信息：工業4.0離我們並不遙遠。
這里不得不反思，不顧實際地盲目追求所謂的工業4.0，是不是會適得其反？因為就中國大量的製造型企業來說，管理現狀依然停留在工業1.5、工業2.0的低水平上。那麼面對席捲全球的工業4.0大潮，這些企業該怎麼辦呢？他們又如何才能達到智能化呢？我們倒著來進行推導。達到智能化，首先得已經實現局部智慧化了，只需要將整個系統整合起來，便能打造智能工廠；如何達到智慧化，需要有良好的完整的自動化生產線作為基礎，添加適當的軟體技術，將線擴展到面；而自動化生產線則要求產品、流程、技術等企業最基本的管理都已達到精益化。
由此推導過程可見，精益化是基礎，將伴隨企業走向工業4.0的整個進程。那麼企業如何走精益化道路呢？
第一步，精益設計改造產品。
一個好的產品是一個企業的根本，首先要優化產品結構，進行創意產品設計。精益設計就是強調從源頭進行改善的方法論。它運一系列可視化的符號工具，在設計階段提供客觀的評價、分析比較的平台，使得我們設計階段便可以分析整個產品在生命周期里的相關數據，尤其是在製造階段如產品重量、加工、質量、成本和人力工學問題等。後端化思考所生產的產品易於面向機器人裝配，同時又保證了低成本高質量。
第二步，精益化管理打造卓越流程。
精益管理對於製造業而言，庫存量大幅下降，生產周期減短，質量穩定提高，各種資源等的使用效率提高，各種浪費減少、生產成本下降，企業利潤增加。通過大量的改善會指向工序智能化和局部自動化，為智能化生產和智能化工廠建設打下良好的基礎。同時員工士氣、企業文化、領導力、生產技術都在實施中得到提升。革新企業觀念，樹立精益意識，學習精益思維，營造精益氛圍。培育企業變革創新基因也是企業走向工業4.0的重要保障。
第三步，評估層級，再做變革。
在企業達到自動化水平之後，接著就是由線到面的擴展，而精益也不是說拋棄不用了，而是已經成為企業血脈之中的精益文化，它是一個累計疊加的過程。此時需要評估企業在通往工業4.0的道路上所到達的層次，進行業務需求排序，搭建智能製造的框架，構建良好的布局。更多地實現智慧化，將各自局部自動化進行連接。
可見，工業4.0是目標，精益化既是走向工業4.0的手段，也是一個持續的過程。

版權聲明：本文由科理咨詢原創，版權歸屬科理咨詢，抄襲必究。