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工業(yè)4.0 生態(tài)系統(tǒng)：人、機(jī)、軟件
工業(yè)4.0是為整個社會提出的一個未來理念
第四次工業(yè)革命 — 工業(yè)4.0 — 是德國和歐洲生產(chǎn)模式變革的產(chǎn)物。它的首要目標(biāo)是確保德國和歐洲工業(yè)在全球供應(yīng)鏈競爭中保持領(lǐng)先，不再指單獨的企業(yè)或集團(tuán)在全球競爭中贏得客戶，企業(yè)生產(chǎn)流程中的實力將決定其全球市場競爭的成敗。
越來越個性化的客戶需求帶來生產(chǎn)的多樣性，一個批次只生產(chǎn)一種產(chǎn)品的情況也非常頻繁。這對企業(yè)生產(chǎn)流程產(chǎn)生了深刻的影響，要求企業(yè)不僅橫向集成生產(chǎn)流程，還要縱向集成到自動化控制層，這樣才能更好的管理生產(chǎn)流程的新變化。為了能經(jīng)濟(jì)地管控這種生產(chǎn)的多樣性，企業(yè)生產(chǎn)需要特別的靈活才能應(yīng)對。只有通過設(shè)置更小的生產(chǎn)單元，或者與不同企業(yè)開展合資、合作的方式才能實現(xiàn)。
社會大趨勢
需求的全球化與生產(chǎn)全球化在同步進(jìn)行，當(dāng)占領(lǐng)國外市場時“本土化”就起著越來越重要的作用。為了應(yīng)對由此帶來的生產(chǎn)控制和企業(yè)管理的挑戰(zhàn)，需要對所有的生產(chǎn)基地以及創(chuàng)造價值的合作伙伴進(jìn)行高效的互聯(lián)互通。對不同企業(yè)間的互聯(lián)以及不同軟件系統(tǒng)之間的通信僅僅是當(dāng)今面臨的巨大挑戰(zhàn)之一。除了技術(shù)本身外，參與生產(chǎn)流程當(dāng)中的人員之間的內(nèi)部文化協(xié)同也是一個挑戰(zhàn)。
在設(shè)計生產(chǎn)工藝架構(gòu)時要把人口遷徙的新思路也考慮進(jìn)來， 對于模式陳舊同時人員潛能退化的公司，除了需要提高生產(chǎn)自動化程度，還要改變生產(chǎn)流程之間的聯(lián)動方式。這種聯(lián)動性以用戶為本，必須考慮與現(xiàn)有工作的關(guān)聯(lián)。這也意味著根據(jù)生產(chǎn)要求需從大量信息中篩選并展示出相關(guān)的重要信息。新的生產(chǎn)聯(lián)動除了有效的工具外，還要有受過培訓(xùn)的相應(yīng)人員參與其中。
價值觀的轉(zhuǎn)變讓人們在規(guī)劃生活時開始關(guān)注全新的或其它不一樣的影響因素，與過去相比，社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展變得更加重要。
智能工廠
生產(chǎn)系統(tǒng)是由信息物理系統(tǒng) (CPS) 構(gòu)成的。
CPS的一個基本特征便是在使用互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的情況下以先進(jìn)的方式對生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。不僅是設(shè)備與設(shè)備之間的通信，工件與生產(chǎn)技術(shù)之間的通信也不斷增加。物料和工件在物聯(lián)網(wǎng)中有識別號來實現(xiàn)通信。分散式組織型生產(chǎn)單元具有無可比擬的靈活性，工件和生產(chǎn)技術(shù)在智能工廠中的互聯(lián)互通能夠靈活的且基于實際應(yīng)用來重新配置生產(chǎn)系統(tǒng)。在物聯(lián)網(wǎng)中可以看見并獲取這些生產(chǎn)系統(tǒng)的資源和能力（把生產(chǎn)作為一種能力）。
智能工廠理念中關(guān)鍵的成功因素是產(chǎn)品和生產(chǎn)系統(tǒng)的集成開發(fā)。這意味著，在企業(yè)內(nèi)部把從產(chǎn)品開發(fā)流程到相應(yīng)生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)的跨學(xué)科結(jié)合必須提升至一個新的高度。
靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)要求同樣靈活的軟件系統(tǒng)，從而計劃、模擬和控制生產(chǎn)流程（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)）。如今的集中式系統(tǒng)方案將被不斷發(fā)展的CPS的智能化和高度透明的分散式系統(tǒng)所替代。
大數(shù)據(jù)
高度透明的生產(chǎn)管理系統(tǒng)利用傳感器采集的大量數(shù)據(jù)對實際生產(chǎn)狀況進(jìn)行評估，在考慮現(xiàn)有生產(chǎn)的情況時必須整理好獲取的數(shù)據(jù)和信息，并針對性的控制當(dāng)前的生產(chǎn)參數(shù)。這里并不僅僅指建立一個報表系統(tǒng)和類似“事后分析”生產(chǎn)狀況評估。采集的數(shù)據(jù)（大數(shù)據(jù)）控制著生產(chǎn)流程并實現(xiàn)實時故障排除。
社會 4.0
“工業(yè) 4.0”必須理解為以社會為一個整體的未來方案，即“社會4.0”，人們也許比以往任何時候都更加處于中心位置。一些特定職位描述會有一定程度的改變，或完全被變革掉。產(chǎn)品生產(chǎn)的多樣化在不斷增加，同時又要縮短供貨周期，減少專職人員，這對許多企業(yè)而言是一項大的挑戰(zhàn)。還有重要的一點，未來的城市化生產(chǎn)將更接近人們的居住地。這對生產(chǎn)的供應(yīng)和處理就會要求不同的物流方案。
不忽視人的需求，事實上現(xiàn)在企業(yè)是完全相反的—而未來在進(jìn)行企業(yè)計劃時必須更多考慮人的需求?！肮I(yè)4.0”生態(tài)系統(tǒng)不僅包括“智能工廠”還有帶有控制生產(chǎn)內(nèi)存的智能產(chǎn)品，要求人們完成高質(zhì)量的，有創(chuàng)造性的工作并平衡好工作和生活將是一個難題，因此人們可以盡可能靈活的控制好未來的生產(chǎn)系統(tǒng)。
