독일 인더스트리 4.0의 미래 지능형 제조 산업을보십시오!

Oct 29, 2019

2009 년부터 2012 년까지 유럽이 부채 위기에 처했을 때 독일 경제는 여전히 강했습니다. 그것의 성장은 기초 산업 인 제조업에 의해 유지되는 국제 경쟁력에 의해 주도되었습니다. 독일의 경우 제조업은 경제 성장의 전통적인 원동력이며, 제조업 개발은 독일 산업 경제 성장의 필수 요소입니다. 이러한 합의를 바탕으로 독일 정부는 "산업 4.0"이라는 핵심 기술 혁신을 촉진하기 위해 많은 노력을 기울였습니다.

从德国工业4.0看未来智能制造业!

2010 년 독일이 발간 한 하이테크 전략 2020에서 제조 산업 발전을 촉진하기위한 일련의 혁신적인 정책이 제시됩니다. 전략을 이행하기 위해 2012 년 독일 정부는 "10 개의 미래 프로젝트"라는 제목의 정부 간 부서의 공동 행동 계획을 발표했으며 2012-2015 년에는 10 개의 프로젝트에 87 억 유로를 지원하기로 결정했습니다. "industry 4.0"으로 알려진 미래 프로젝트는 에너지 공급 구조 개혁, 지속 가능한 개발 및 기타 프로젝트와 동시에 발표됩니다. "industry 4.0"의 미래 프로젝트는 효율적인 생산 관리를 실현하기 위해 ICT (정보 및 통신 기술)의 심층적 인 적용을 통해 소비 수요에서 생산 및 제조까지 전체 프로세스를 주로 제어하는 것입니다.


인더스트리얼 4.0 진화


산업 혁명 1.0 : 영국 최초의 산업 혁명은 18 세기 후반에 시작되어 19 세기 중반에 끝났습니다. 이러한 산업 혁명의 결과로 기계 생산이 육체 노동을 대체했으며 경제와 사회는 경제 개발의 원동력으로 산업과 기계 제조의 기초로 농업과 수공예 산업에서 변화했습니다.


산업 혁명 2.0 : 2 차 산업 혁명은 20 세기 초에 이루어졌으며 생산 라인의 무대에 들어 섰습니다. 부품 생산과 제품 조립의 성공적인 분리를 통해 새로운 제품 대량 생산 모드가 만들어졌습니다. 1970 년대 이래 전자 공학 및 정보 기술은 생산의 최적화 및 자동화를 실현했습니다.


산업 혁명 3.0 : 3 차 산업 혁명은 2 차 산업 혁명 동안 고도로 자동화 된 생산 공정에서 시작되었습니다. 그 이후로 기계는 점차 인간의 작업을 대체 할 수 있습니다.


산업 혁명 4.0 : 향후 10 년 동안 4 차 산업 혁명은 "분산 형"생산의 새로운 시대에 접어들 것입니다. Industry 4.0은 생산 및 제조 프로세스를 결정하는 네트워크 기술을 통해 실시간 관리를 실현합니다.


정보 물리 융합 시스템 (CPS)


통신 네트워크를 통해 공장의 모든 장치를 연결하는 "지능형 공장"이 가장 좋은 실시 예입니다. 이 프로젝트와 관련된 연구는 2 억 유로의 계획된 투자로 독일 제조 산업의 모든 부문에서 수행되고 있습니다. 지능형 공장 또는 "industry 4.0"은 임베디드 시스템에서 CPS 로의 기술 발전입니다. 미래의 네 번째 산업 혁명의 대표자 인 Industry 4.0은 사물, 데이터 및 서비스의 끊김없는 인터넷 (사물 인터넷, 데이터 네트워크 및 서비스 인터넷)을 향해 발전하고 있습니다.


인더스트리 4.0은 "중앙 집중식"에서 "분산 형"으로 생산 모드의 패러다임 변화를 반영합니다. 정확하게는이 모든 것이 가능하다는 전통적인 생산 공정 이론을 뒤엎는 기술 진보 때문입니다. 동시에 분산 지능형 활용은 제조 프로세스에서 가상 세계와 실제 세계 간의 상호 작용을 나타내며 지능형 객체 네트워크 구성에 중요한 역할을합니다. 미래에, 산업 생산 기계는 더 이상 제품을 "가공"하는 것이 아니라, 정보와 지침의 올바른 작동 방법을 의사 소통을 통해 제품이 기계와 통신합니다.


CPS는 가상 공간을 실제 세계와 연결하고 지능형 개체가 통신하고 상호 작용하며 실제 네트워크 세계를 만들어 현재 임베디드 시스템의 발전을 구현합니다. 인터넷이나 인터넷에서 수집 할 수있는 데이터 및 서비스와 함께 임베디드 시스템도 CPS의 요소 중 하나입니다.


CPS는 사물 인터넷 구축의 기본 부분을 제공하고 "서비스 인터넷"과 통합하여 4.0 산업을 실현할 수 있습니다. 이러한 기술을 "구현 기술"이라고하며, 혁신적인 응용 프로그램 또는 프로세스를 기반으로보다 광범위한 새로운 실제 공간을 육성하고 실제 세계와 가상 공간의 경계를 약화시킵니다. 인터넷이 개인의 의사 소통과 상호 작용을 변화시키는 것처럼, 구현 기술은 우리와 실제 세계의 상호 작용에 근본적인 변화를 가져올 것입니다.


고성능 소프트웨어 기반의 임베디드 시스템과 디지털 네트워크에 통합 된 전문 사용자 인터페이스 간의 상호 작용은 새로운 시스템 기능 세계를 낳을 것입니다. 간단한 예를 들어, 스마트 폰에는 장치 자체의 통화 기능을 뛰어 넘는 많은 응용 프로그램과 서비스가 포함되어 있습니다. 새로운 시대를 선도하는 애플리케이션 및 서비스 제공 업체가 지속적으로 등장하고 점차 새로운 가치 사슬을 형성함에 따라 CPS는 기존 비즈니스 및 시장 모델에 패러다임 변화를 가져올 것입니다. 자동차 산업, 에너지 경제 및 산업 4.0과 같은 생산 기술을 포함한 다양한 산업 분야는 이러한 새로운 가치 사슬에서 동시에 큰 변화를 겪을 것입니다.


미래의 지능형 제조 산업


미래의 지능형 제조 산업에서 CPS는 자동화, 생산 기술, 자동차, 기계 공학, 에너지, 운송 및 원격 의료를 포함하여 많은 산업 분야와 응용 분야에 큰 의미가 있습니다. CPS가 실현 한 많은 응용 프로그램은 새로운 부가 가치 체인과 비즈니스 모델을 생성합니다. CPS는 실제 비용을 절감하고 에너지, 시간 등의 효율성을 향상시킬뿐만 아니라 CO2 배출량을 줄이고 환경 보호에 중요한 역할을 수행 할 수 있습니다.


CPS의 존재로 인해 지능형 공장의 생산 시스템, 제품, 자원 및 처리 프로세스는 매우 높은 수준의 실시간을 가지며 동시에 자원 및 비용 절감에 더 많은 이점을 갖습니다. 지능형 공장은 지속 가능성을 강조하는 중심 원칙에 따라 설계되므로 순종, 유연성, 적응성, 학습 능력, 내결함성 및 위험 관리는 필수 불가결 한 요소입니다. 지능형 공장 장비의 고급 자동화는 주로 생산 공정의 자동 관찰을 기반으로하는 유연한 CPS 생산 시스템 네트워크에 의해 실현됩니다. 실시간으로 응답 할 수있는 유연한 생산 시스템을 통해 생산 엔지니어링의 철저한 최적화를 실현할 수 있습니다. 동시에, 생산 이점은 특정 생산 조건 하에서 일회성 실시 예일뿐만 아니라 다수의 공장 및 생산 유닛에 의해 형성된 세계적 수준의 네트워크의 최적화이다.


기존의 제조 산업과 비교하여 지능형 공장으로 대표되는 미래의 지능형 제조 산업은 제품 특성, 비용, 물류 관리, 안전, 신뢰성, 시간 및 지속 가능성 및 기타 요소를 지능적으로 편집하여 최적화 할 수있는 이상적인 생산 시스템입니다. 각 고객을위한 제품 제조. 이러한 "하향식"생산 모델 혁명은 혁신 기술, 비용 및 시간을 절약 할 수있을뿐만 아니라 새로운 시장 기회를 육성 할 수있는 네트워크 용량을 가질 수 있습니다.