工業4.0提出了哪些新的要求？
德國是全球製造業強國，無論是工業產品質量還是科技含量，都處在頂峰。2013年，德國就提出了工業4.0的概念。那麼，什麼是工業4.0呢？工業1.0時代，蒸汽機出現，人類創造了機器工廠。工業2.0時代，流水線的產生了通用、西門子等大型工業企業。工業3.0時代，信息化進一步與工業生產相結合。而工業4.0時代，即柔性化、精準化、智能化以及小批量化的工業生產。製造業工廠及企業主應如何適應工業4.0時代呢？
工業4.0時代製造業工廠智能柔性搬運解決方案
以柔性化來說，柔性化要求一個工廠不僅僅是電腦工廠，也可以快速轉換為手機生產工廠或者其他電子產品生產工廠。在這種轉換的過程中，設備搬運服務需要快速跟進。這就催生了智能搬運搬運系統的“跟隨式”服務，快速滿足工廠的各種設備搬運需求。
以精準化來說，精準化要求工廠生產的產品無論是在質量上，還是在針對客戶上，都更加精準。而精準生產，與設備調試、安裝服務質量密不可分，同樣給設備搬運提出了高標準。
智能化則意味著工廠將會使用更多的智能生產裝備，此類裝備搬運難度較大，拆卸較為複雜，例如工業機器人等等，這就要求製造業工廠要開始掌握智能設備的拆卸以及搬運技術。
而小批量生產就是說，每一種產品，可能生產的產量不多，但是種類很多。實現這一生產狀態，需要工廠引入高科技裝備，包括3D打印機等等。
總之，工業4.0實際上成倍放大了智能搬運企業的潛在市場，但是對搬運系統的靈活性和穩定性也提出了新的要求。
工業4.0的四重天
互聯網時代的到來，打破了傳統工業時代信息不對稱的情況。工業時代裡，因為生產廠家無法低成本的瞭解每一個客戶的需求，所以往往採用一刀切的方法，就是把需求做多的性能組合到一起，成為一款產品。
互聯網改變了這個局面，人與人，人與廠商，可以低成本的實現連接，從而讓每個人的個性需求被放大，人們越來越喜歡個性化的東西。但是個性化的東西需求量沒有那麼大，這就需要工業企業能夠實現小批量的快速生產。這個時候，先得做點準備工作，就是工業3.0首先要進化為3.X，所謂工業3.X，其實就是先把ERP和MES等等信息系統徹底打通，讓工廠原本的所有信息孤島實現連通。這個時候，就從完全的自動化和部分的信息化，進入了完全的自動化和完全的信息化，也就是工業3.0大圓滿階段。所以萬物互聯，必須需要一個專門的通訊協議。
- 工業4.0第一重天，智能生產
生產的原材料和生產設備還沒有連接起來的時候，我們就需要一個東西，叫做RFID，射頻識別技術。簡單來說，這就相當於一個二維碼，可以自帶一些信息，他比二維碼有優勢的地方在於它可以無線通訊。多品種、小批量、定製生產，每一個商品從你在網上下單的那一刻起，他就是為你定製的，他所有的特性，都是符合你的喜好的。這就是智能生產。
- 工業4.0第二重天，智能產品
Geek+ 交互機器人
生產的過程智能化之後，作為成品的工業產品，也同樣可以智能化。把產品作為一個數據採集端，不斷的採集用戶的數據並上傳到雲端去，方便用戶進行管理。
德美工業4.0和工業互聯網的核心分歧之一，就是先幹智能工廠，還是先搞智能產品。德國希望前者，美國希望後者。至於中國，我們就走二者結合的路線。
- 工業4.0第三重天，生產服務化
智能產品會不斷地採集用戶的數據和狀態，並上傳給廠商，這個就使一種新的商業模式成為可能，向服務收費。
這個服務是什麼呢？ 舉個例子，智能產品實現後，每一輛汽車都會不斷地採集周邊的數據，來決定自己的行駛路線，整個運輸系統會完全服務化，任何人都不需要再買車，有一天也許自己開車會成為嚴重的違法行為，因為設備是智能的，而人確是不可控的。
在這個階段，所有的生產廠商都會向服務商轉型。
- 工業4.0第四重天，雲工廠
當工廠的兩化融合進一步深入的時候，另一種新的商業模式就有要孕育而生了，這就是雲工廠。
工廠裡的設備現在也是智能的了，他們也在不斷地採集自己的數據上傳到工業互聯網上，此時我們就可以看到，哪些工廠的哪些生產線正在滿負荷運轉，哪些是有空閒的。那麼這些存在空閒的工廠，就可以出賣自己的生產能力，為其他需要的人去進行生產。
製造業工廠中的智能化產品
製造業工廠的主要作業模塊包含入庫、存儲、揀選、搬運、流水線對接等等，在每個流程中可應用到不同的智能產品實現自動化作業。所有智能產品由系統整體調度，以滿足不同的生產場景節拍。
- 叉車的無人化變革
無人叉車
隨著各物流大咖相繼推出無人倉，無疑將帶動整行業的快速發展。 作為無人倉裡的一員，無人叉車隨著各個市場變革將成為智能化設備中的翹楚。多方因素促進無人叉車替代傳統叉車，市場容量巨大。
根據統計數據，2017年1至11月份累計銷售叉車 455777臺，同比增加118782臺，同比增長 35.2%。隨著智能化改造的興起，業內普遍認為叉車有逐漸向無人方向改造的的趨勢。製造型企業選擇無人化整體搬運系統，截止2017年國內運行的無人叉車達到3000套，預計2020年將突破5000臺；於此諸多叉車生產企業紛紛切入市場，加入無人叉車陣地，大力拓展，共同推進無人叉車市場應用。
無人叉車相較於普通叉車優勢明顯，在存取環節中發揮至關重要的作用。
1. 搬運效率的大幅提升
無人叉車近乎毫無限制的定製化選項和最少化投資可獲得物料搬運效率的提高，且減少現場傷害，內置的安全協議和傳感器可防止危險事件的發生同時不會影響其他交通； 節省資源，無人駕駛的搬運作業可以優化人力資源；優化能源利用，可以在沒有光線和沒有溫度調節的區域執行物料搬運。
2. 節省成本
使用無人叉車進行可重複的物料搬運可大幅降低產品、材料和場地方面的損耗，並保證作業環境安全。儘管必要的培訓和認證提高了叉車操作的安全性，但仍然有很多事故發生。據統計，美國每年在叉車相關的事故中有100名工人喪生，20000人嚴重受傷。通過將安全性整合到自動化叉車中，可以大幅降低事故發生率；
3. 無人叉車更加柔性化，適應性更為廣泛
對於更加柔性化的製造和更為複雜的生產環節的離散型製造企業而言，除了點對點的物料搬運之外，則迫切需要能夠實現多個生產環節對接的物流運輸設備，這正是無人叉車的用武之地。無人叉車能在生產線、倉庫、圖書館、金庫、車站等多樣生產場景根據其不同的需求，在不同的環境中實現各種不同的功能。能最大限度地減少物流流程週期，減少物流消耗，最大限度地提高搬運系統效率。
視頻中展示的是Geek+打造的智能無人叉車產品。顯然Geek+科技基因不僅僅侷限於機器人，更是把觸角伸向了在工業場景中用途異常廣泛的叉車。將傳統的有人叉車改造成更機械化、智能化的無人叉車，通過激光導航以及多重傳感器的部署，使得叉車可以自動感應識別貨架上相應推盤的位置並精準對接，完成無人自動存取的功能。目前Geek+叉車最高可提升3.2m，載重1.6噸，自身採用SLAM激光導航附帶自動避障等穩定可靠的安全屏障。
- 搬運機器人的混搭風
製造業工廠中，點對點物料搬運是智能搬運系統中的重頭戲。在生產環節中，如何能讓機器人將物料順利快速地搬運到指定的上料點或下料點，是所有搬運機器人系統需要不斷優化的問題。工廠中使用的搬運機器人可通過搭配不同載具，實現不同的作業場景，完成多種功能。
搬運機器人是可以進行自動化搬運作業的工業機器人。搬運作業是指用一種設備握持工件，是指從一個加工位置到另一個加工位置。搬運機器人可安裝不同的末端執行器以完成各種不同形狀和狀態的工件搬運工作，大大減輕了人類繁重的體力勞動。
在工業自動化生產中，無論是單片機還是自動化生產流水線，以及組合機床，都要用到機械手來完成工件的取放。對機械手的控制主要是位置識別、運動方向和物料是否存在的判別。
機械手是模仿人的手部動作，按給定程序、軌跡和要求實現自動抓取、搬運和操作的自動裝置，特別是在高溫、高壓、多粉塵、易燃、易爆、放射性等惡劣環境中，以及笨重、單調、繁重的操作中代替人作業，因此獲得日益廣泛的應用。機械手一般由執行機構、驅動系統、控制系統以及檢測裝置三大部分組成，智能機械手還具有感覺系統和智能系統。
複合型機器人
隨著科技日益進步，以前需要人工加工製造的行業開始向自動化技術轉變。作為近幾十年發展起來的一種高科技自動化生產設備，工業機器人、機械手在現代製造技術領域中扮演了極其重要的角色，既能自動化定位控制並可以重新編程序以變動的多功能機器，並有多個自由度，可以搬運物體以完成在各個不同環境中工作。
搬運機器人的運用範圍越來越廣泛，即使在很多的傳統工業領域中人們也在努力使機器人代替人類工作，在食品工業中的情況也是如此，搬運機器人在食品加工領域應用得如魚水。日益增長的工業機器人市場以及巨大的市場潛力吸引世界著名機器人生產廠家的目光。當前，我國進口的工業機器人主要來自日本，但是隨著諸如“機器人”類似的具有自有知識產權的企業不斷出現，越來越多的工業機器人將會由中國製造。
Geek+ 輥道機器人
Geek+頂升機器人
使用倉儲機器人公司Geek+舉例，該公司研發生產的搬運機器人以M型號機器人為主打，通過機器人搭配不同載具完成不同的工作流程和場景。其中包括交互工作臺、籠車牽引、柔性輥道對接及頂升功能等。在製造業工廠場景中能夠完成入庫、存儲、揀選、搬運、上料、下料等環節的自動化運作，柔性連接智能製造業工廠中的每個製造環節。
倉儲機器人公司Geek+發佈工業搬運解決方案產品線
- 機器人背後的調度系統才是大Boss
在各環節的智能設備中，能夠統一調度所有智能設備並讓每種設備都按照生產節拍來穩定運行的系統，才是智能柔性搬運系統的核心。
軟件後臺管理系統，能夠整體調度和監控整體智能作業流程，包括無人叉車、機器人、機械手以及輥道等。通過系統對於作業流程節拍的控制，多臺機器人路徑規劃、實時狀態監控、柔性增減機器人數量及地圖佈局修改及交通管制等等功能，使得整個系統最大程度地為製造業工廠的作業提高效率和柔性可拓展程度。
強大的管理統可支持多臺機器人同時聯動作業，保證相互避讓以及最優路徑的規劃，防止擁堵，大幅度提高作業效率。
互聯網行業為什麼發展的這麼快，就是因為創業者只需要專注於產品和模式創新，不需要自己去買一個服務器，而是直接租用雲端的服務就行了。而目前工業的創業者，還是要不斷地糾結於找OEM代工還是自建工廠中，這個極大地限制了工業領域的創新。當雲工廠實現的時候，中國的工業領域將出現一個比互聯網大百倍以上的創新和創業浪潮，那個時候這個社會的一切都將被深刻的改變。
作者 | 刀刀
來源 | 物流沙龍
此文系作者個人觀點，不代表物流沙龍立場
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