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在德國(guó)，工業(yè)革命是如此認(rèn)定劃分的：
第一次，機(jī)械化。從18世紀(jì)末開始，蒸汽機(jī)逐步取代人力。
當(dāng)時(shí)，機(jī)器采用集中動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力從上空的動(dòng)力軸通過皮帶傳給機(jī)器。
機(jī)械制造，之前已開始有分工，但直到采用新動(dòng)力方式，才開始如今天的形態(tài)。
機(jī)床制造，作為一個(gè)行業(yè)，最早從英國(guó)開始?！癕ade in Germany”就是當(dāng)年英國(guó)人在德國(guó)人造的機(jī)床上貼的(作為劣質(zhì)品的)警告標(biāo)志。
第二次，流水線生產(chǎn)。始于1913年美國(guó)人福特采用流水線制造汽車，規(guī)格化生產(chǎn)，成本大大下降，價(jià)格從850US$降到370US$。但同時(shí)也大大地放棄了個(gè)性化。
機(jī)器和流水線開始逐步由電驅(qū)動(dòng)，更易控制。
第三次，自動(dòng)化。始于1974年。當(dāng)時(shí)在德國(guó)一個(gè)小地方(Neuhausen im Enzkreis)的一個(gè)小企業(yè)(Klaschka GmbH)研發(fā)出了由集成電路制成的PLC(可編程邏輯控制器)。控制邏輯，相對(duì)繼電器組成的控制器，可以更方便更靈活地更換修改，邁出了微處理器控制工業(yè)應(yīng)用的第一步。但當(dāng)時(shí)正值冷戰(zhàn)，沒有人想到這個(gè)小東西會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)帶來如此大的變化，以致值得稱之為革命。以后，硬件水平、集成度不斷提高，采用了C語(yǔ)言和更高級(jí)的編程語(yǔ)言，不僅可以描述簡(jiǎn)單的與或邏輯關(guān)系，還可以描述各種復(fù)雜的控制策略(PID、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)等等)，現(xiàn)在已被廣泛使用，幾乎無處不在。
一個(gè)典型的例子是汽車工業(yè)。在上世紀(jì)八十年代末，美國(guó)麻省理工學(xué)院完成的一項(xiàng)耗資500萬US$的調(diào)研報(bào)告“改變了世界的機(jī)器”說，日本汽車工業(yè)之所以能在20年里搶占世界三分之一市場(chǎng)，除了“苗條”(零庫(kù)存)工廠外，最重要的一點(diǎn)是因?yàn)閺V泛實(shí)現(xiàn)了裝配自動(dòng)化，機(jī)器人輔助的裝配大幅度地提高了質(zhì)量與生產(chǎn)率，因此，今后美國(guó)和歐洲的汽車工業(yè)很難與之競(jìng)爭(zhēng)。但是，德國(guó)的汽車工業(yè)挺住了，其中一個(gè)原因就是，德國(guó)的機(jī)器人中都裝有PLC，程序可以靈活地不斷更換改進(jìn)。
而第四次工業(yè)革命的目標(biāo)則是工廠智能化Intelligente Fabrik(Smart Factory)。
中心：讓網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)入制造業(yè)。
背景：今后制造業(yè)將面臨的形勢(shì)——緊缺的資源、能源轉(zhuǎn)變、員工年齡結(jié)構(gòu)改變、全球化。
技術(shù)基礎(chǔ)：網(wǎng)絡(luò)和空間分布系統(tǒng)、順暢的通訊，寬帶速度達(dá)7000Mbit/s。
特點(diǎn)：靈活易變、高資源效率、考慮人類工程學(xué)、以及使企業(yè)與顧客、業(yè)務(wù)伙伴最緊密地
結(jié)合。
設(shè)想的變革大致在以下幾個(gè)方面。
1) 生產(chǎn)工藝與信息技術(shù)融合
目前所說的數(shù)字化工廠，首先強(qiáng)調(diào)的是生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)字化和大量使用各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)：CAD、CAM、CIM、PPS(生產(chǎn)計(jì)劃控制系統(tǒng))、PDM、DMU(數(shù)字試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、PLM(產(chǎn)品生命周期管理)，等等，較多地是基于一個(gè)相對(duì)固定、由上而下的生產(chǎn)集中控制系統(tǒng)。而新的革命強(qiáng)調(diào)的則是分散，降低集中控制度，增加生產(chǎn)設(shè)備的自主控制，把分散的自主的智能化的制造設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)的形式緊密地聯(lián)接在一起，具有更開放，更積極通訊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，更具動(dòng)態(tài)性和靈活性，從而能發(fā)掘出更多優(yōu)化的可能，估計(jì)可以提高生產(chǎn)效率 30%。其中，CPS 將起一個(gè)核心的作用。
CPS——Cyber-Physical System，網(wǎng)絡(luò)實(shí)體融合控制系統(tǒng)是一個(gè)由傳感器、控制電腦、執(zhí)行器以及網(wǎng)絡(luò)組合的控制系統(tǒng)。
目前在某些領(lǐng)域，例如航空、汽車、化工生產(chǎn)、基礎(chǔ)建設(shè)、能源、健康、制造、交通控制、娛樂和消費(fèi)性電子產(chǎn)品等等，已出現(xiàn)了類似于 CPS 的電子組合控制系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)目前通常都是嵌入式系統(tǒng)，比較強(qiáng)調(diào)其運(yùn)算控制能力，CPS 則更強(qiáng)調(diào)實(shí)體裝置和電腦網(wǎng)絡(luò)的連結(jié)。
CPS 是借用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)人的控制在時(shí)間、空間等方面的延伸，本質(zhì)就是人、機(jī)、物的融合。所以，也被稱為人機(jī)物融合系統(tǒng)。
2)產(chǎn)品個(gè)性化
生產(chǎn)高度靈活的工廠可以迎合顧客對(duì)產(chǎn)品個(gè)性化、多樣化、不斷改變的要求，可以通過現(xiàn)代化的手段，以大批量生產(chǎn)的成本，制造批產(chǎn)量 1 的產(chǎn)品。從某種意義上說，回到了第一次工業(yè)革命之前。顧客與工廠頻繁交流溝通，不僅在訂合同前，而且在下訂單后、設(shè)計(jì)、加工、裝配、調(diào)試階段。因此，顧客甚至可以在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中改動(dòng)他的訂單細(xì)節(jié)。
力士樂泵廠，雖說年產(chǎn) 100 萬臺(tái)以上，但十幾個(gè)大類，每類有十幾個(gè)規(guī)格，每個(gè)規(guī)格的變量功能有十幾種，不同的限壓、恒功率值等等要設(shè)定。因此，最終產(chǎn)品好幾萬種，每批量并不很多。靈活多變的管理是極其重要的。
3)生產(chǎn)人性化
通過工廠智能化，更多的員工可以有靈活的工作時(shí)間，因此工作更安心了。
利用網(wǎng)絡(luò)，生產(chǎn)可以分散，從而可以分散能量供應(yīng)。
利用網(wǎng)絡(luò)，員工可以就近，甚至在家里上班。他們問道，如果大量員工每天長(zhǎng)途開車上班，到廠里再花很大力氣節(jié)能減排，又有多大實(shí)際意義呢?
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