德国工业4.0中的乐高拼接原理

汇编: 王敏名片识别原理，工业和信息化部国际经济技术合作中心

2011年名片识别原理，在汉诺威工业博览会上，德国人工智能研究中心主任兼首席执行官Wolfgang Walstel教授首次提出了“工业4.0”的概念. 2013年，德国联邦教育与研究部和联邦经济技术部将“工业4.0”战略纳入了“ 2020高科技战略”未来十大项目.

德国政府认为，目前90％的创新是在欧洲以外进行的，欧洲不能错过下一代工业革命的机会. 德国希望使用工业4.0来控制对全球工业的发言权.

连接产品和设备

尽管“工业4.0”一词仅在最近几年才浮出水面，但它并不是一种崭新且完全未知的技术. 它本质上使用已应用于工业和制造技术消费产品的技术. 要达到的目的是: 实现产品与设备之间的连接. 将来，机器人，装配线和加工中心不仅将为每种产品实施预编程的加工程序，还将自动识别和加工新加工的产品.

因此，产品必须带有自己的“名片”（例如电子芯片，条形码等），并且设备可以识别这些“名片”并了解其操作方法. 每个产品不再是流水线生产的产品，而是完全根据个性化生产的. 这样，每个加工设备都可以自动识别如何加工产品.

使用相同的技术，产品还可以主动寻找自己的加工设备，主动选择闲置的生产能力，并实现产品与设备之间的连接.

智能工厂的乐高原则: 即插即用

作为“工业4.0”的重要组成部分，智能工厂致力于实现智能生产系统和过程以及网络化生产设施. 智能生产致力于将人机交互，智能物流管理和3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程.

为了应对可能出现的各种情况，智能工厂的理想状态是保持最大可能的生产速度，同时充分实现灵活性. 打个比方，如果客户订购产品，则工厂可以根据其需求立即进行生产，在此期间，无需大幅修改生产线. 操作原理就像乐高积木一样，所有零件彼此兼容，即插即用. 易于拆卸后，可以组合成新的形式.

德国人工智能中心的灵活生产

德国人工智能研究中心拥有一条肥皂生产线，该肥皂生产线具有多种颜色选择. 这里的产品带有的计算机芯片，也称为“产品存储器”，可以随时携带信息并告诉设备该做什么. 以肥皂生产线为例，产品需要告知设备，蓝色或混合肥皂液是否进入装有肥皂的空塑料瓶中，并且需要黑色，白色或灰色的瓶盖. 这条肥皂生产线看起来很简单，但是生产的产品不断变化.

在2013年汉诺威工业博览会上，德国人工智能研究中心展示了一条生产线，该生产线不仅可以生产具有个性化图案的迷你手电筒，还可以生产带有钥匙应答器的钥匙链，用户可以使用智能手机与之进行通信. 该生产线没有中央控制系统，生产中涉及的所有设备都可以在短时间内组合或更换.

在2014年汉诺威工业博览会上，德国人工智能研究中心展示了生产名片盒的现实. 员工首先将名片盒的所有信息输入到产品中，然后产品与设备进行通信以指导设备进行个性化和定制化生产.

与当前的装配线生产不同，未来强调定制生产，并且可以根据个人意愿生产产品. 生产量不会变大，反而会变小.

不仅加工设备可以自动识别如何加工产品，产品还可以找到自己的加工设备并积极选择可用容量.

智能工厂需要与信息技术联系

智能工厂的乐高拼接原理在一定程度上提高了生产的灵活性，促使企业对市场变化做出快速反应，以满足未来更多的个性化和定制化需求. 但是，在实现设备的即插即用的同时，我们也必须认识到信息技术的重要性，并积极促进行业与信息技术行业之间的联系.

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