工业4.0能打破制造业“三角困境”
“提高效率”、“降低成本”和“满足定制”形成了制造业的“三角困境”。“工业4.0”使生产柔性的挑战成为新的机遇,并将现有的自动化技术与迅速发展的信息技术如互联网和物联网相结合,解决柔性生产问题。
20世纪70年代末,自动控制系统开始在制造业中使用。从那以后,许多工厂一直在不断探索提高生产效率、质量和灵活性。一些工厂从机械制造的角度提出了机电一体化和管控一体化。机电一体化实现流水线流程,有序运行,为大批量生产提供技术支持,提高生产效率;管控一体化可以实现基于集中控制的集中管理,在一定程度上节约了制造成本,提高了生产质量。然而,它们都不能解决制造灵活性的问题。

如今,随着信息技术、计算机和通信技术的飞速发展,人们对产品的个性化需求使得柔性成为制造领域面临的最大挑战。“个性化”是针对性和量身定制的同义词;“规模”是指大规模重复生产。定制产品更接近个人需求,因此它们比空.的标准化产品更有价值这样,对于制造工厂来说,不仅需要考虑快速响应产品更新的能力,还需要考虑缩短生命周期所带来的产品批次的减少。接下来是成本增加和价格压力的问题。也就是说,“提高效率”、“降低成本”和“满足定制”构成了制造业的“三角困境”。

“工业4.0”使生产灵活性的挑战成为一个新的机遇,它将现有的自动化技术与迅速发展的信息技术如互联网和物联网相结合来解决柔性生产问题。“工业4.0”从智能的角度突破了制造业的“三角困境”。根据《工业4.0:最后的工业革命》(Industry 4.0:The Last Industry Revolution),工业4.0时代的智能化是基于工业3.0时代的自动化技术和架构,实现生产模式从集中中央控制向分散增强型控制的转变,并利用传感器和互联网互联生产设备,从而形成一种可以灵活生产和满足个人需求的大规模生产模式。

“行业4.0”以标准模块为基础,结合客户的个性化需求,通过动态配置的单元生产实现规模化,满足个性化需求。同时,大规模定制已经从落后的以库存为导向的生产模式转变为以订单为导向的生产模式,这在一定程度上缩短了交货时间,并且可以大大降低库存,甚至在零库存的情况下运行。在制造业领域,需求推动了新一轮制造业革命以及技术和解决方案的创新。对产品的差异化需求正促使制造业加快产品设计和发布的速度。由于人们对个性化的需求日益增加,当技术和市场环境成熟时,以前大规模和重复的提高生产效率和降低产品成本的生产方法也将发生变化。因此,“工业4.0”是工业制造的技术变革,是一种全新的工业变革。

工业4.0时代的智能制造是将工业生产中“个性化”和“规模化”这两个相互矛盾的概念整合在一起的生产模式。通过互联网技术,供应链中的所有环节都更加紧密地联系在一起,高效地合作,从而可以以高效的批量方式生产个性化产品。也就是大规模定制生产。

大规模定制生产模式结合了定制生产和大规模生产的优势。大规模定制是以客户为导向,以需求为驱动的生产模式。它以模块化设计和单元化生产为基础,以信息技术和网络技术为大规模定制的基础平台,并基于差异化战略获得更广泛的竞争优势。因此,大规模定制生产模式可以满足客户的个性化需求,同时可以实现更低的生产成本和更短的交货时间,以客户愿意支付的价格和能够获得一定利润的成本高效定制产品,从而满足客户的个性化需求,从而解决“三角困境”,实现消费者、经销商和制造商之间的“满意”和“双赢”。
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