過去的制造業(yè)逼于成本而不得不大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品，稍有不慎就會陷入產(chǎn)能過剩的危機，甚至落下倒閉跑路的結(jié)果，而全自動化生產(chǎn)帶來了高效率低成本的制造，未來工廠聯(lián)網(wǎng)后將進入定制化生產(chǎn)時代，這也就是時下唱得正熱的“工業(yè)4.0”--互聯(lián)網(wǎng)制造。

　　“工業(yè)4.0”最早由德國政府提出，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)，涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。目前多國政府已經(jīng)意識到互聯(lián)制造的重要性并紛紛出臺政策大力扶持相關(guān)產(chǎn)業(yè)，中德雙方針對“工業(yè)4.0”簽署了《中德合作行動綱要》，我國將研究出臺互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合創(chuàng)新指導(dǎo)意見，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入到工業(yè)領(lǐng)域更大的機器設(shè)備中，制造業(yè)很快就會進入工業(yè)4.0時代!

　　為了幫助業(yè)內(nèi)人士更好地了解認識“工業(yè)4.0”概念及其對自動化行業(yè)帶來的機遇挑戰(zhàn)，本站收集多方資料編制了《工業(yè)4.0時代：自動化的機遇》專題。自動化技術(shù)為生產(chǎn)制造業(yè)服務(wù)而生，多年來幫助工廠提升生產(chǎn)力，減輕制造成本做出巨大的貢獻，現(xiàn)在“工業(yè)4.0”的出現(xiàn)又將會帶來哪些機遇?

　　工業(yè)4.0時代又可以叫做智能制造時代、工業(yè)互聯(lián)時代、大數(shù)據(jù)時代，它通過通訊技術(shù)、虛擬實現(xiàn)技術(shù)、和現(xiàn)實工廠、機器設(shè)備相結(jié)合，實現(xiàn)制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)變。

　　智能機床柔性生產(chǎn)

　　新一代智能機床可以與互聯(lián)網(wǎng)連接，能夠監(jiān)控，診斷和修正在生產(chǎn)過程中的錯誤，智能機床還能計算出所使用的切削刀具，主軸，軸承和導(dǎo)軌的剩余壽命，讓使用者清楚其剩余使用時間和替換時間。2014年沈陽機床集團發(fā)布了i5系列智能機床，這臺機床的神奇之處在于，無論管理人員在辦公室還是外地出差，手持平板電腦，指尖輕輕滑動，就可以將一條條指令通過無線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，傳達給正在車間里忙碌的i5智能機床。

　　i5數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)，不僅攻克了數(shù)字伺服驅(qū)動技術(shù)、實時數(shù)字總線技術(shù)等運動控制領(lǐng)域的核心底層技術(shù)，同時融合了移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)中心等時尚技術(shù)，使得特征編程、加工仿真、實時監(jiān)控、智能診斷、遠程控制等網(wǎng)絡(luò)智能制造以及工廠分布式、分級式布局得以實現(xiàn)。據(jù)初步測算，目前僅憑i5系列等智能機床每年的銷量將達到4000至5000臺/套，從而為沈陽機床帶來10億元至15億元的營業(yè)收入。

　　隨著機器人技術(shù)的發(fā)展，越來越多的機床商把機器人引入到機床產(chǎn)業(yè)中，結(jié)合機床形成新一代先進的高效制造設(shè)備。目前機器人與機床的結(jié)構(gòu)關(guān)系分為機器人安裝于機床外部和與機床構(gòu)成一體兩種形式，與機床共同完成加工工藝過程，組成柔性生產(chǎn)線。

　　1月17號，國內(nèi)首個ARSMA機器人智能感知加工系統(tǒng)正式發(fā)布，該系統(tǒng)還具備離線編程系統(tǒng)和高頻振動輔助加工系統(tǒng)，同時擁有了視覺、力覺，能為機器人加工參數(shù)在線調(diào)整提供感知信息。這項世界尖端技術(shù)填補了我國機器人在大型復(fù)雜曲面加工以及對難加工材料進行加工等領(lǐng)域的空白。智能機床正在成來機床業(yè)發(fā)展的新方向，隨著技術(shù)的突破，互聯(lián)網(wǎng)定制造化時代也將越來越接近。

　　數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)虛擬制造

　　數(shù)字化制造是通過計算機輔助設(shè)計，計算機輔助制造，計算機集成制造系統(tǒng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理等系統(tǒng)，對產(chǎn)品的設(shè)計到生產(chǎn)制造全過程進行監(jiān)控管理，制造商可利用數(shù)字化制造系統(tǒng)對整個生產(chǎn)線進行三維仿真、分析，從而有效降低制造成本。隨著智能制造的出現(xiàn)，未來工業(yè)制造中將會通過先進的數(shù)字化技術(shù)，實現(xiàn)供貨合同、設(shè)計、生產(chǎn)、試驗、儲運等問題，都可以一并解決。

　　數(shù)字化制造的實現(xiàn)過程可以分為四大步驟，首先，要建立企業(yè)網(wǎng)和工程數(shù)據(jù)庫初步實現(xiàn)CAD、CAPP、CAM功能;第二，進行信息集成，推行PDM技術(shù)，特征建模技術(shù)，形成CAD、CAPP、CAM的集成系統(tǒng);第三，在設(shè)計、工藝、制造部門建立統(tǒng)一的產(chǎn)品模型。初步實現(xiàn)并行工程，進一步將MIS、MRPII與CAD/CAM系統(tǒng)進行集成，實現(xiàn)整個企業(yè)內(nèi)部的信息集成，全面實現(xiàn)并行工程;第四，在上述工作的基礎(chǔ)上，對企業(yè)內(nèi)的生產(chǎn)、經(jīng)營等多方面的活動進行建模、仿真，實現(xiàn)虛擬制造。

　　目前這項技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到汽車制造業(yè)中，借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立的3維汽車模型，可顯示汽車的懸掛、底盤、內(nèi)飾直至每一個焊接點，設(shè)計者可確定每個部件的質(zhì)量，了解各個部件的運行性能。這種三維模型準(zhǔn)確性很高，汽車制造商可按得到的計算機數(shù)據(jù)直接進行大規(guī)模生產(chǎn)。

　　像美國通用、福特汽車公司都已經(jīng)在應(yīng)用這項技術(shù)，在福特汽車公司中產(chǎn)品設(shè)計師運用虛擬現(xiàn)實軟件可以看到虛擬汽車車門及發(fā)動機罩的鉸接，可以設(shè)想在駕駛室的座位上來解決人機工程和視野問題。也可以觀察到汽車在鄉(xiāng)村公路上奔跑的情景。同時，動力系統(tǒng)的工程師借助更換一個虛擬機油濾清器來模擬發(fā)動機的維護。