工业自动化未来发展趋势（工业制造行业的8大自动化技术）

当前，制造行业正在经历从人工协助作业到完全自动化的转变，从而产生了诸如“工业自动化”“智能工厂”等词。而且有些现代大规模的制造都是自动化操作完成的，仅需要很少的人工辅助或根本不需要人工。为了满足现代化的需求，工业自动化无疑是一种必然的趋势。

无论是“工业4.0”“中国制造2025”等政策还是新兴的多元化经济市场，不仅增加了人们的日益关注度而且是推动工业自动化的主要因素。

该市场的不断增加可归功于不断发展的技术支持。现代制造业中关键的技术有工业物联网、机器人技术、人工智能、大数据、云端、网络安全、新材料与材料制造以及建模，仿真，可视化和浸入等。

在这些技术支持下的制造工厂具有高生产率、准确性、安全、高质量、智能、重复性等优势。如某些制造业的自动化工厂使用智能机器来执行制造过程，通过最少的人工参与度来完成符合产品耐用性、速度和精度等要求的任务。

1.工业物联网

工业物联网（Industrial Internet of Things）是将具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器，以及移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节，从而大幅提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用形式上，工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性、和信息互通互联性等特点。

工业物联网可利用相关信息通过平板电脑、智能手机和其他设备以完成基本任务。例如企业可通过数据分析将其业务更改为更简化和更适应的方式，以实现长期或短期目标。由于这种超级连通性，所有部门都可以加快响应速度，并提高了各种操作的敏捷性。

智能设备不仅在实时捕获和分析数据方面表现出色，而且在推动业务决策的重要信息方面也更加准确和具有时效性。因此，工业互联网在质量控制、可追溯性、可持续性、整体供应链效率、预测性维护、资产跟踪、改进现场服务、增强客户满意度以及设施管理中发挥着巨大的作用。

2.机器人技术

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处！

随着越来越多的实体工厂变得更智能、更高效，机器人将在制造业中占据更重要的地位。并且随着机器人技术的进步，这些机器可以表现出更复杂优秀的功能，包括机器的学习记忆、更高的灵活性以及更有效的协作能力。机器人已被视为制造的重要组成部分，机器人的存在带来了令人难以想象的优点。

3.人工智能

人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。

人工智能技术已经以无人驾驶和工业机器人的形式出现在我们的日常生活中。制造应用中的技术或将成为分析大量数据并进行预测性维护的新标准。

人工智能将对制造业和自动化产生巨大的影响，例如AI算法可用于优化制造供应链，从而帮助公司企业预测市场变化；可通过位置查找、天气模式、消费行为、政治地位、社会经济和宏观经济因素等联系在一起，对市场需求进行估算。

4.大数据

研究机构Gartner给出了这样的定义，“大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。

大数据需要特殊的技术，以有效地处理大量的容忍经过时间内的数据。适用于大数据的技术，包括大规模并行处理（MPP）数据库、数据挖掘、分布式文件系统、分布式数据库、云计算平台、互联网和可扩展的存储系统。

就产品的种类和深度而言，制造业是最复杂的行业。在制造中使用大数据的企业可以应对全球发展挑战，例如在新地点开设新工厂，将生产转移到其他国家。

我们存储和捕获数据的方式每天都在变化，所以出现了共享、传输、更新、搜索、可视化查询和信息隐私方面的新标准，制造企业需要采用更强大的技术来跟上数据更新的步伐，因此企业资源计划（ERP）的出现为企业的业务发展提供至关重要的作用。

5.云端技术

云技术（Cloud technology）基于云计算商业模式应用的网络技术、信息技术、整合技术、管理平台技术、应用技术等的总称，可以组成资源池，按需所用，灵活便利。

云技术是新兴技术，由于它不是在本地维护，也无法使用传统方法进行存储、监视或保护，但由于它允许远程和其进行更有效地实时协作，所以基于云的技术或将成为未来公司企业的主要运营方式。

与传统数据系统相比，云技术的优点之一是云计算更快，减少了维护并提高了可管理性。例如SaaS模式的云计算ERP可以让客户根据并发用户数量、所用功能多少、数据存储容量、使用时间长短等因素不同组合按需支付服务费用，不用支付软件许可费用，不需要支付采购服务器等硬件设备费用，不需要支付购买操作系统、数据库等平台软件费用，不用承担软件项目定制、开发、实施费用，也不需要承担IT维护部门开支费用，实际上云计算ERP正是继承了开源ERP免许可费用只收服务费用的最重要特征，是突出了服务的ERP产品。

6.网络安全

随着越来越多的企业公司运营转向基于云的解决方案，并且越来越严重地依赖机器人劳动力，维护系统的完整性和安全性将成为一个更大的问题。并且随着越来越多的制造企业通过工业物联网同时构建、集成他们的系统，也将会出现更多信息安全威胁的漏洞。

而且，制造企业是不断推进自动化进程建设的中坚力量，因此在日益不安全的数字环境中，他们亟须提高安全性。

为了解决这些漏洞，制造业和其他行业正在密切关注基于云的ERP系统。并且随着时间的推移，各种规模的企业都将依赖基于云的ERP系统。或许未来基于云的安全性是现代ERP系统功能的重要组成之一。然而，处理基于云的ERP的安全问题是一个具有挑战性和复杂性的过程。

7.先进材料与增材制造

增材制造以3D打印这一更通用名称而闻名，这是一种新兴的先进制造技术。3D打印现在可以在不到一天的时间内构建出大型而复杂的结构，而以前这个过程往往需要数周才能完成。

使用新型特殊消耗材料是增材制造（例如3D打印）的主要发展方向，该技术对于金属而言更容易，而对高强度合金、陶瓷、纳米陶瓷而言则相对较难。

如今，增材制造有可能为制造企业提供新的复杂设计和生产能力，使制造商能够生产定制产品并更快地交付产品。

8.建模、仿真、可视化和浸入

在讨论任何制造企业的发展时，操纵、分析和利用数据非常重要。企业可以通过新形式的建模、仿真、可视化和交互浸入，利用新技术来更有效地展现和预测场景。

建模、浸入式工具和可视化等一些创新技术可用于许多依赖于大数据的企业，其中包括科学、制造业、医疗、能源和金融等。

这些创新型的展现，不仅仅是数据，更是可以帮助团队技术发展、提高任务成功率的有效方式。

借助工业4.0、中国制造2025等，我们已经达到了革命性行业的下一个里程碑。工业界将新兴技术与制造业自动化、数据交换之间的既定趋势联系起来，致力于将网络系统带入主流并将其置于制造业的最前沿，因此也被称之为第四次工业革命。

而且随着现代被概念化和已经实现的技术，工业5.0已经出现。基于智能设备的支持，更多数据的处理、访问能力不断提高，我们的工厂将变得更高产、更高效、更节能，最终步入一个新的时代。

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