A se vedea Viitorul industrie inteligentă de fabricație din industria germană 4.0!
Oct 29, 2019
Din 2009 până în 2012, când Europa a fost în criza datoriilor, economia Germaniei era încă puternică. Creșterea sa a fost determinată de competitivitatea internațională menținută de industria sa de bază, producția. Pentru Germania, industria prelucrătoare este forța motrice tradițională a creșterii economice, iar dezvoltarea industriei prelucrătoare este un factor indispensabil al creșterii economice industriale germane. Pe baza acestui consens, guvernul german a depus mari eforturi pentru a promova inovația tehnologică suplimentară, al cărui cuvânt cheie este „industria 4.0”.
În Strategia de înaltă tehnologie 2020 publicată de Germania în 2010, sunt prezentate o serie de politici inovatoare pentru promovarea dezvoltării industriei prelucrătoare. Pentru a implementa strategia, în 2012, guvernul german a anunțat planul comun de acțiune al departamentelor transfrontaliere intitulat „zece proiecte viitoare” și a decis să finanțeze 8,4 miliarde de euro pentru cele zece proiecte în 2012-2015. Viitorul proiect, cunoscut sub denumirea de „industrie 4.0”, este anunțat simultan cu reforma structurii de aprovizionare cu energie, dezvoltarea durabilă și alte proiecte. Proiectul viitor al „industriei 4.0” constă în principal în controlul întregului proces, de la cererea de consum la producție și fabricație, prin aplicarea în profunzime a TIC (tehnologia informației și comunicațiilor), astfel încât să se realizeze un management eficient al producției.
Evoluția industrială 4.0
Revoluția industrială 1.0: prima revoluție industrială din Anglia a început la sfârșitul secolului 18 și s-a încheiat la mijlocul secolului al XIX-lea. Rezultatul acestei revoluții industriale este că producția de mașini a înlocuit forța de muncă manuală, iar economia și societatea s-au transformat din agricultură și industria artizanală ca bază pentru industria și fabricația de mașini ca forță motrice a dezvoltării economice.
revoluția industrială 2.0: a doua revoluție industrială a avut loc la începutul secolului XX și a intrat în stadiul de producție. Prin separarea cu succes a producției de piese și a asamblării de produse, a fost creat un nou mod de producție în masă a produselor. Începând cu anii 70, tehnica electronică și tehnologia informației au realizat optimizarea și automatizarea producției.
revoluția industrială 3.0: a treia revoluție industrială a pornit de la procesul de producție extrem de automatizat în timpul celei de-a doua revoluții industriale. De atunci, utilajele pot înlocui treptat operațiile umane.
Revoluția industrială 4.0: în următorii 10 ani, a patra revoluție industrială va intra într-o nouă eră a producției „descentralizate”. Industry 4.0 realizează managementul în timp real prin intermediul tehnologiei de rețea care determină procesul de producție și fabricație.
Sistemul de fuziune fizică informațională (CPS)
„Fabrica inteligentă” care conectează toate dispozitivele din fabrică prin rețeaua de comunicații este cea mai bună realizare. Cercetările legate de proiect se desfășoară în toate sectoarele industriei prelucrătoare germane, cu o investiție planificată de 200 de milioane de euro. Fabrica inteligentă sau „industria 4.0” reprezintă o evoluție a tehnologiei de la sistemul încorporat la CPS. În calitate de reprezentant al celei de-a patra revoluții industriale în viitor, industria 4.0 se dezvoltă către internetul perfect (internet al lucrurilor, rețeaua de date și internetul de servicii) al obiectelor, datelor și serviciilor.
Industria 4.0 reflectă schimbarea paradigmei modului de producție de la „centralizat” la „descentralizat”. Tocmai datorită progresului tehnologic care subvertește teoria tradițională a procesului de producție, toate acestea sunt posibile. În același timp, utilizarea inteligentă distribuită reprezintă interacțiunea dintre lumea virtuală și lumea reală în procesul de fabricație și joacă un rol important în construcția rețelei de obiecte inteligente. În viitor, utilajele de producție industrială nu vor mai fi doar produse de „prelucrare”, ci, în schimb, produsele comunică mașinilor prin comunicare cum să ia operarea corectă a informațiilor și instrucțiunilor.
CPS conectează spațiul virtual cu lumea fizică, face ca obiectele inteligente să comunice și să interacționeze și creează o lume reală a rețelei, care întruchipează evoluția ulterioară a sistemului încorporat actual. Alături de internet sau de datele și serviciile care pot fi colectate pe Internet, sistemul încorporat este, de asemenea, unul dintre elementele CPS.
CPS poate oferi partea de bază a construirii Internetului lucrurilor și se poate integra cu „serviciul Internet” pentru a realiza industria 4.0. Aceste tehnologii sunt numite „tehnologii de implementare”, care cultivă un spațiu real mai extins bazat pe aplicații sau procese inovatoare și slăbesc limita dintre lumea reală și spațiul virtual. La fel cum Internetul schimbă comunicarea și interacțiunea personală, tehnologia de implementare va aduce schimbări fundamentale în interacțiunea dintre noi și lumea fizică.
Interacțiunea dintre sistemul încorporat bazat pe software performant și interfața de utilizator profesională integrată în rețeaua digitală va da naștere unei noi lumi funcționale a sistemului. Pentru un exemplu simplu, telefoanele inteligente includ multe aplicații și servicii, mult dincolo de funcția de apel a dispozitivului. Pe măsură ce furnizorii de aplicații și servicii de creare a epocii vor continua să apară și să formeze treptat un nou lanț valoric, CPS va aduce, de asemenea, schimbări de paradigmă modelului de afaceri și de piață existent. Industria auto, economia energetică și diverse sectoare industriale, inclusiv tehnologiile de producție precum industria 4.0, vor suferi simultan schimbări majore în aceste noi lanțuri de valoare.
Viitoare industrie de fabricație inteligentă
În viitoarea industrie de producție inteligentă, CPS are o importanță deosebită pentru multe sectoare industriale și domenii de aplicare, inclusiv automatizare, tehnologie de producție, automobile, inginerie mecanică, energie, transport și telemedicină. Multe aplicații realizate de CPS vor produce noi lanțuri cu valoare adăugată și modele de afaceri. CPS nu poate doar să reducă costurile reale, să îmbunătățească eficiența energiei, timpul, etc., ci și să reducă nivelul emisiilor de CO2 și joacă un rol important în protecția mediului.
Datorită existenței CPS, sistemul de producție, produsele, resursele și procesul de procesare a fabricii inteligente vor avea un nivel foarte ridicat de timp real și, în același timp, vor avea mai multe avantaje în economisirea resurselor și a costurilor. Fabrica inteligentă va fi proiectată în conformitate cu principiul central al accentuării sustenabilității, astfel încât ascultarea, flexibilitatea, adaptabilitatea, capacitatea de învățare, toleranța la erori și chiar gestionarea riscurilor sunt elemente indispensabile. Automatizarea avansată a echipamentelor inteligente din fabrică este realizată în principal de rețeaua flexibilă a sistemului de producție CPS bazată pe observarea automată a procesului de producție. Prin sistemul flexibil de producție care poate răspunde în timp real, se poate realiza o optimizare completă a ingineriei de producție. În același timp, avantajul producției nu este doar o realizare o singură dată în condiții de producție specifice, ci și optimizarea rețelei de clasă mondială formată din mai multe fabrici și unități de producție.
Comparativ cu industria tradițională de fabricație, viitoarea industrie inteligentă de producție reprezentată de fabrica inteligentă este un sistem de producție ideal, care poate edita în mod inteligent caracteristicile produsului, costurile, gestionarea logisticii, siguranța, fiabilitatea, timpul și sustenabilitatea și alte elemente, astfel încât să se optimizeze fabricarea de produse pentru fiecare client. O astfel de revoluție „de jos în sus” a modelului de producție nu poate doar să economisească tehnologia inovării, costurile și timpul, dar și capacitatea rețelei de a cultiva noi oportunități de piață.






