原標(biāo)題：德國“工業(yè)4.0”將會使得從原材料變?yōu)楫a(chǎn)品的過程更加多產(chǎn)和高效

制造業(yè)是迄今為止工業(yè)化國家最大的原料消費者，連同私營部門一起，它也是主要能源和資源的最大消費者。除了涉及到高成本以外，這種情況還產(chǎn)生環(huán)境和供應(yīng)安全的風(fēng)險，需要通過監(jiān)管降到最低。因此，行業(yè)正在進(jìn)行重大努力以減少能源和資源消耗，或?qū)ふ铱商娲哪茉础?/p>

“工業(yè)4.0”將會使得從原材料變?yōu)楫a(chǎn)品的過程更加多產(chǎn)和高效，企業(yè)將會權(quán)衡投資在“智慧工廠”中的額外資源與帶來的潛在節(jié)約之間的利弊，這對企業(yè)將非常必要。需要考慮和權(quán)衡在原材料和能源上的大量消耗給環(huán)境和安全供應(yīng)帶來的諸多風(fēng)險，且不說高額的成本，制造業(yè)消耗大量的原材料和能源也對環(huán)境和供應(yīng)安全構(gòu)成了很大威脅。

然而，如果想要有任何成功的機(jī)會，這些努力必須要持續(xù)多年。最終，這將涉及到制造工藝以及機(jī)械和工廠設(shè)計的變化，因為這是能真正影響材料和能源消費的唯一的區(qū)域，“工業(yè)4.0”將使資源生產(chǎn)率和效率得到提升，其出發(fā)點是加工制造企業(yè)所使用的資源的總量，包括企業(yè)自身內(nèi)部的以及整個價值網(wǎng)絡(luò)的剩余部分?？梢钥偨Y(jié)出這三種類型資源之間存在的不同，并且分辨它們是如何被使用的：

1）原材料、添加劑、營業(yè)物料和所有的不同種類的能源載體，包括從一種類型的能源到另一種類型的能源的轉(zhuǎn)換。

2）人力資源，即人類的勞動。

3）金融資源，即必要的投資和運營成本。

涉及到如何利用這些資源，可以將重點放在在擁有規(guī)定數(shù)量資源的情況下來實現(xiàn)最大化產(chǎn)量，或使用最低數(shù)量的資源來實現(xiàn)一個規(guī)定的產(chǎn)量。在第一個方案中，重點是計算資源的生產(chǎn)率，而在第二個方案中重點是計算資源的效率，一系列的指標(biāo)現(xiàn)在都可用來執(zhí)行這些測量（生命周期評估、碳排放量等）。

一般而言，作為一個整體，“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略需要對工業(yè)生產(chǎn)過程中減少資源消耗的方案進(jìn)行調(diào)查和實施，并且充分利用生產(chǎn)過程中所使用的機(jī)械和設(shè)備。聯(lián)邦聯(lián)合教育與研究部（BMBF）和德國工程聯(lián)合會（VDMA）共同合作的成果是“效率工廠”戰(zhàn)略，其可以在這方面作為一個模型進(jìn)行服務(wù)。

在實施高效的生產(chǎn)過程中，需要注意的是，不僅要考慮到基本功能，而且還要考慮到在動態(tài)條件下生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性，如頻繁的停止和啟動以及預(yù)防產(chǎn)生不合格的產(chǎn)品（這是對材料和能源的浪費）。

因此，充分考慮到預(yù)防不穩(wěn)定的生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)力所導(dǎo)致的質(zhì)量問題，是非常有必要的。質(zhì)量問題反過來會導(dǎo)致產(chǎn)品需要進(jìn)行修理或完全重塑。同時還需要考慮可用性，生產(chǎn)設(shè)備是可以進(jìn)行分解的（因此，固定撤換冗余的設(shè)備來減少失敗的風(fēng)險是很重要的），資源并不是隨時隨地都可以迅速滿足需要的，并且?guī)齑嫠揭部赡懿⒉环闲枨螅ò氤善芬约俺善罚?/p>

對于“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略來說，其中一個關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是需要證明，將額外的資源投入CPS部署以及相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，可以制造充足的機(jī)會來實現(xiàn)基于工程、制造、生產(chǎn)控制、內(nèi)部物流、采購和銷售物流期間使用的資源總量所獲得的資源生產(chǎn)率和資源效率。

“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略將為優(yōu)化實現(xiàn)資源生產(chǎn)率和效率的首要目標(biāo)提供機(jī)遇，“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略工作組建議，應(yīng)該通過“工業(yè)4.0”平臺建立一個工作小組，專門處理資源生產(chǎn)力和效率的相關(guān)主題。工作小組的職責(zé)應(yīng)該包括以下任務(wù)：

1）對BMBF（德國工程聯(lián)合會）/VDMA（聯(lián)邦聯(lián)合教育與研究部）的“效率工廠”戰(zhàn)略的成果進(jìn)行采納和發(fā)展。

2）在避免因生產(chǎn)率或可用性問題而導(dǎo)致替換過程的基礎(chǔ)上，在制造業(yè)環(huán)境里就提高資源生產(chǎn)效率及生成潛在資源的儲蓄。

3）對部署CPS所需的額外資源及其相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施以及生成的潛在資源儲蓄進(jìn)行計算和評估，并在它們之間進(jìn)行取舍。當(dāng)涉及到對現(xiàn)代化生產(chǎn)線或構(gòu)建新的一批自動化設(shè)備所需的資源類型進(jìn)行決策時，需要對不同類別的資源進(jìn)行計算、評估和權(quán)衡，這些評估應(yīng)該考慮到行業(yè)或領(lǐng)域的問題，以及是否價值網(wǎng)絡(luò)屬于區(qū)域范圍或全球范圍。

4）有必要在當(dāng)前的項目和活動里評估資源生產(chǎn)率、效率和生態(tài)化時考慮各種指標(biāo)和關(guān)鍵性能指標(biāo)，特別是在工業(yè)自動化領(lǐng)域內(nèi)，連同所需的透明化的基本數(shù)據(jù)以及面向資源的投資決策，決策支撐關(guān)鍵性能指標(biāo)的發(fā)展，綠色生產(chǎn)指數(shù)也應(yīng)當(dāng)被考慮在內(nèi)。返回首頁，查看更多

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