什么是工业 4.0 — 工业物联网 (IIoT)?

工业 4.0 是指工业革命的一个新阶段,主要以网络互联、自动化、机器学习和实时数据技术方面的长足发展为特征。工业 4.0 有时也称为 IIoT 或智能制造,可以将物理生产和运营与智能数字技术、机器学习和大数据有机结合,为企业打造出更完整、也更完善的互联生态系统,助力企业专注于开展制造和供应链管理。尽管如今各个企业和组织的运营方式不同,但他们都面临同样的挑战:需要时刻保持互联,同时实时获取有关流程、合作伙伴、产品和人员的深入见解。 


工业 4.0 恰恰能在这方面发挥作用。


工业 4.0 不仅仅是斥资引入新技术和新工具来提高制造效率,更是革新整个企业的运营与发展方式。本文件将深入概述“工业 4.0”和 IIoT,其中包括以下资讯:

制造业正在发生翻天覆地的变化。企业要想在改革浪潮中幸存下来并实现繁荣发展,就必须欣然拥抱工业 4.0。本文件可助您开启工业 4.0 之路。

工业 1.0 到 4.0 的演进

在深入探究工业 4.0 是什么、为何要采用工业 4.0 以及如何采用工业 4.0 之前,详细了解制造业自 19 世纪初以来的演进过程对企业理解工业 4.0 有很大帮助。历史上出现过三次工业革命,当下我们正在经历的则是第四次。

第一次工业革命

第一次工业革命发生在 18 世纪末到 19 世纪初。在这段时间内,制造业的生产劳动从以人工制作、牲畜辅助的传统手工劳动演变为以水和蒸气动力发动机及其他机器代替手工劳动的劳动形式。

第二次工业革命

20 世纪早期,钢铁和电力在工厂的使用让世界迎来了第二次工业革命。电力的使用不仅帮助制造商提高了效率,还使工厂机械的移动性得到很大提升。正是在这个阶段,诞生了流水作业线等大规模生产概念,帮助工厂有效提高生产力。

第三次工业革命

自 20 世纪 50 年代末开始,随着制造商开始在工厂应用电子技术乃至计算机技术,第三次工业革命逐渐形成。在此期间,制造商的关注重点开始发生转变,从以往的模拟和机械技术转为数字技术和自动化软件。

第四次工业革命或工业 4.0

在过去几十年里,第四次工业革命慢慢形成,即工业 4.0。工业 4.0 在物联网 (IoT) 互联、实时数据访问及网络-物理系统的推动下,让制造业近几十年来对数字技术的关注上升到了一个全新高度。工业 4.0 可以为制造业带来覆盖面更广、内部联系更紧密、整体性更强的制造方式。工业 4.0 除了可以实现物理生产与数字技术的有机结合外,也方便企业获取与所有部门、合作伙伴、供应商、产品和人员相关的深入见解,促进相互之间的协作。工业 4.0 让企业所有者能够更好地控制及了解业务运营的各个方面,同时参考从即时数据中获取的见解,从而提高生产力、改进流程并推动增长。

了解为何投资新技术对业务增长至关重要,以及怎样让企业做好数字化转型准备。

IIoT 基本概念和术语

与 IIoT 和工业 4.0 相关的概念和术语数以百计,其中有 12 个是企业在决定是否要投资工业 4.0 解决方案之前必须了解的:

  • 企业资源规划 (ERP):可用于管理整个企业内部信息的业务流程管理工具。
  • IoT:是物联网的英文缩写,指代物理对象(如传感器或机器)与互联网之间的连接。
  • IIoT:是工业物联网的英文缩写,指代与制造相关的人员、数据和机器之间的连接。
  • 大数据:大数据是指大量可以通过编译、存储、整理和分析等手段,揭示模式、趋势、关联和商机的结构化或非结构化数据。
  • 人工智能 (AI):人工智能是指计算机执行任务及制定决策的能力,而这些任务与决策在过往历史上,其实需要某种程度的人类智能。
  • M2M:是机器到机器的英文缩写,指代两台独立的机器借助无线或有线网络所进行的通信。
  • 数字化:数字化是指收集不同类型的信息,然后转换为数字格式的过程。
  • 智慧工厂:智慧工厂是指投资并运用工业 4.0 技术、解决方案和方法的工厂。
  • 机器学习:机器学习是指计算机运用人工智能技术,在无需明确指令或编程的情况下,自行学习并不断改善自身的能力。
  • 云计算:云计算是指使用互联网上托管的互连远程服务器来存储、管理及处理信息的做法。
  • 实时数据处理:实时数据处理是指计算机系统和机器连续自动处理数据并提供实时或近实时结果和见解的能力。
  • 生态系统:对制造业而言,生态系统是指整个运营中各个方面的潜在联系,其中包括库存与规划、财务、客户关系、供应链管理和制造执行。
  • 网络-物理系统 (CPS):网络-物理系统,有时也称为网络制造,是指支持工业 4.0 技术的制造环境,可以收集及分析制造企业运营各方面的实时数据,提高运营透明度。


在对工业 4.0 相关的核心概念有了更好的了解后,您便做好了理论准备,可以深入了解智能制造如何彻底改变企业的运营和业务发展方式。

智能制造用户案例

透彻理解智能制造概念的最佳方法之一是应用,即思考如何将其应用到您的业务或类似业务中。以下三个用例可以帮助您了解工业 4.0 对于制造企业运营的价值:

  • 1.供应链管理和优化:工业 4.0 解决方案可以增强企业对整个供应链的洞察力、控制力,也有助于提升供应链数据的可见性。运用供应链管理功能后,企业在向市场提供产品和服务时,能够获得速度、成本和质量上的优势,击败低效的竞争对手。
  • 2.预测性维护/分析:工业 4.0 解决方案能让制造商具备预测能力,让他们在问题实际发生之前,预测潜在问题何时会发生。对于未部署物联网系统的工厂来说,预防性维护是根据例行程序或时间来开展。换句话说,这种情况下的维护是一项手动任务。对于部署物联网系统后的工厂来说,预防性维护会得到大幅简化,自动化程度也会更高。系统可以“感知”何时可能出现问题或需要修理机器,让您在问题变得更严重之前及时修复潜在问题。预测分析可以赋予企业主动权,不再只是被动响应(“出现了什么问题?”“为什么会出现这种问题”),更能主动采取措施(“未来可能会出现什么问题?”“如何阻止问题出现?”)。”这类分析功能可以让制造商的维护工作从预防性转变为预测性。
  • 3.资产跟踪和优化:工业 4.0 解决方案可以帮助制造商提高资产在供应链各个阶段的使用效率,让他们更好地了解库存、质量和物流相关的优化机会。对于部署物联网的工厂来说,员工可以更好地了解全球资产。因而可以实现资产转移、处置、重新分类和调整等标准资产管理任务的简化、集中化和实时化。


列举这些用户案例的目的在于帮助您想象并开始考虑如何将智能制造集成到您自己的组织中。您如何判断工业 4.0 是否适合您的企业?

工业 4.0 适合哪些企业?

您如何判断您的企业何时或者是否应该投资工业 4.0?

如果您符合以下列表中的大多数描述,那么您基本上可以稳妥地开始评估工业 4.0 技术和解决方案提供商并着力分配部署所需的资源:

  • 您所处的行业竞争特别激烈,而且业内有很多技术大咖
  • 您很难招聘到填补组织内空缺职位的人才
  • 您希望提高整个供应链的透明度
  • 您希望在问题变得更严重之前识别并解决问题
  • 您希望提高整个组织的效率和盈利能力
  • 您希望团队中的每个人都充分了解生产和业务流程相关的最新情况
  • 您需要更丰富、更及时的分析
  • 您需要对信息进行数字化处理并从中获取见解
  • 您希望提高客户满意度并改善客户体验
  • 您希望提高产品质量或保持产品质量不变
  • 您需要一个集成程度更高的企业资源规划系统,不仅要囊括库存和规划,还要包括财务、客户关系、供应链管理和制造执行
  • 您需要一致而灵活的解决方案,方便为组织的特定部门或用户量身定制查看生产和业务运营的视图
  • 您每天都需要获得实时见解,帮助更好、更快地制定业务决策


仍然无法判断工业 4.0 是否适合您的企业?请继续阅读下面的内容,了解工业 4.0 可以在哪些具体方面帮助您及您的企业。

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采用工业 4.0 模型的益处

工业 4.0 覆盖整个产品生命周期和供应链,包括设计、销售、库存、调度、质量、工程和客户与现场服务。团队中的每个人都能充分了解生产和业务流程相关的最新情况,也能获得更丰富、更及时的分析结果。

以下速览表列举了企业采用工业 4.0 模型后可以获得的部分益处:

  • 工业 4.0 让您的企业更具竞争力,特别是在与亚马逊这样的行业颠覆企业竞争时。随着亚马逊等企业持续优化物流和供应链管理,您需要投资技术和解决方案来改进及优化自己的运营,才能与之竞争。要想保持竞争力,您必须部署适当的系统和流程,才能确保您为客户提供的服务不逊色甚至优于亚马逊等企业提供的服务。
  • 工业 4.0 可以为企业吸引更多年轻员工。投资创新的现代工业 4.0 技术的企业更有能力吸引和留住新员工。
  • 工业 4.0 可以让您的团队更强大、协作更顺畅。投资工业 4.0 解决方案的企业可以提高效率、促进部门间的协作、实现预测和例行分析,也支持操作员、经理和管理层在内的人员在履行好日常职责的同时,更充分地运用实时数据和资讯,做出更明智的决策。
  • 工业 4.0 让您在潜在问题成为大问题之前及时进行解决。预测分析、实时数据、联网机器和自动化技术都有助于企业掌握主动权,更加积极地解决潜在的维护和供应链管理问题。
  • 工业 4.0 可以帮助您削减成本、提高利润并促进增长。工业 4.0 技术有助于企业管理及优化制造流程和供应链的各个方面。此技术可以支持企业获取所需的实时数据和见解,更智能、更快速地制定业务决策,从而提高整个企业的运营效率和盈利能力。

如前所述,此列表并非详尽无遗,还有许多其他益处待您探索。如需了解更多益处,请浏览我们的制造行业软件页面。

需要考虑和克服的挑战

在考虑是否投资工业 4.0 时,您可能会因为一些可能面临的挑战犹豫不决,毕竟将新技术和流程整合到组织中并非易事。但您要相信,您并不孤单。以下是大多数企业所有者在考虑智能制造时所提出的一些最常见问题:

问题 1:我们的业务数据和客户信息是否安全?


随着网络黑客威胁年复一年持续加剧,许多企业都担心投资基于云的技术后,数据脱离自己的防火墙保护,会导致业务和数据容易遭到攻击者的攻击。Epicor 凭借深厚的安全专业知识,能为各类投资工业 4.0 技术的客户部署严格的网络安全措施,确保信息的安全性。

问题 2:我能得到团队的支持吗?


答案是肯定的。虽然团队中的某些人可能难以接受及采纳新技术和新业务模式的实施,但如能事先设定明确的预期,说明投资工业 4.0 技术的目的和好处,以及在整个实施过程中对团队保持透明、积极听取团队成员的意见,最终一定可以得到团队的支持。

问题 3:我们有没有相应的资源和人员来实施及管理这项技术?


投资基于云的技术后,您就不必再像以往那样严重依赖 IT 团队来管理及维护系统。反而可以从服务提供商执行的定期更新和维护中获益。例如,为了避免 ERP 在持续实施和升级方面历来存在的问题,一些企业正准备选用基于云的 ERP 或软件即服务 (SaaS)。与云存储一样,云 ERP 提供商承担了构建及维护基础设施的成本,因而无需 IT 部门来承担这一部分花销。基于云的 ERP 系统不仅具有传统 ERP 的所有优势,而且无需专用 IT 基础设施或支持人员,可以释放出资源转而用于其他 IT 任务。

问题 4:我能否了解到如何从数据中获取深入见解,进而做出更明智的决策?


能!Epicor 会为您提供所需的知识介绍、培训和文档,帮助您了解如何妥善运用数据,助力变革、改进及发展业务。

Epicor 如何为您的企业提供帮助

Epicor 可以帮助您将工业 4.0 技术应用到实际的制造业务中。我们提供的行业专属软件非常灵活,可满足制造、分销、零售和服务行业客户的不同需求。如需详细了解我们如何为您及您的企业提供帮助, 请浏览我们的业务解决方案 页面。

总结

在当今的商业环境下,要想打造兼顾可持续性与可扩展性的企业,您需要的是能够帮助您简化任务流程、提高工作效率、促进协作并实时运用数据的工具。Epicor 的工业 4.0 解决方案正能满足所需,让您走上正轨。准备好进行投资了? 立即开始吧