一、工业4.0的特点
“工业4.0”是指通过互联网和物理信息系统实现生产制造工业从信息化时代到智能化时代的飞跃,进而构建出一套高灵敏性、灵活性的生产制造系统,特点主要包括互联性、创新性、集成性和大数据四个部分。
1.1互联性
“工业4.0”的主要内容是将各大设备进行连接,包括在生产设备之间、设备与产品之间以及虚拟和现实相结合的三个方面。生产设备之间的连接是指运用互联网技术,将拥有不同功能的设备进行智能化连接,形成系统智能车间和工厂,能够让不同地区的生产线、车间与工厂进行及时的连接,进而组成架构庞大复杂的生产制造系统;运行智能工厂是为了让工厂能够自动运作,设备与产品之间的连接是指设备与产品之间能够产生智能化交流,用设备去读取产品所具有的信息,从而可以进行下一步操作,让整个生产制造系统更加智能化、信息化,最终达实现产品智能化生产的目的;物品信息融合系统是工业化4.0最本质内容的体现,此系统通过智能设备与互联网进行连接,实现网络化与实际物理世界的交流,从而让这些设备实现修复与远程协助的效果。“工业4.0”发展的最终目的是让所有产品与设备实现智能化结合,能够实时实现数据的传递与交换功能。
1.2集成性
“工业4.0”继承的目的是为了让工厂内部各个信息环节实现连接,工厂内部包括产品设计、生产制造、物品运输以及运用维护等方面,这正是将产品智能化生产的基础;在传统的生产制造过程中,企业基本上都是追求工厂内部自身部分的连接与合作的,但是在运用“工业4.0”时,要实现将工厂内部信息想产业链信息的集成与转变,进而使得企业之间有更加深入的合作关系。
1.3创新性
“工业4.0”的创新方面主要包括技术、产品以及模式方面。技术创新包括传感器技术、嵌入式系统、人工智能以及无线电通信方面,将这些技术作为实现产品智能化的基础;产品创新是指将创新的技术融合到产品中去,使得产品拥有感知、储存、传输及修复等功能;模式创新的主要内容包含模式创新和组织创新两部分,将互联网技术应用于智能设备中,进而实现设备的自由化和动态化,从而在很大程度上可以满足不同的制造要求,由此可见,未来的生产模式可以实现产品的定量化生产到定制生产的过程。
1.4大数据
“工业4.0”的大数据的含义是在生产制造过程中,将智能设备所产生的大量数据进行收集并整理处理,然后反馈到生产过程中的每个环节,保证生产制造过程的高效性与高质量性。
二、工业4.0在航空制造业的应用
2.1建设智能工厂
智能工厂的含义是通过运用互联网将智能设备连接起来,使得智能设备能计算、精准控制、远程协助、自动治疗和通信化这几方面的特点,建设智能工厂的目的是为了开发与研究智能设备的应用与连接。
2.2智能生产
智能生产是想要实现并且能够达到的重要目标,顾名思义就说全方位实现生产过程的智能化。在整个生产制造过程中,智能生产系统将智能设备储存的产品信息进行分析整合和处理,尽量在无人参与的环境下,运用这些数据提升生产水平和产品质量,并降低生产成本,达到智能化生产制造。
三、技术要求
3.1行业标准规定
现如今,航空航天制造领域涉及机械、材料、信息、力学等多个庞大的复杂系统,虽然各个领域都有其自己的行业标准规定,但各个领域还存在摩擦,需要将各大领域的行业规定进行结合调整,进而实现产品等级之间的跨越。
3.2非接触式检测
由于航空航天制造业中产品的质量与工艺过程都需要高精度的性质,所以检测技术是实现工业进一步发展的重要方面。传统的接触式检测虽然在精度方面有很大的优势,但是工业效率远不如非接触式检测,根本无法满足目前行业对技术的要求。因此,稳定、高精度、高效的检测技术成为工业制造过程智能化的基础。
3.3工业机器人
工业机器人是现如今实现工业生产制造过程智能化和自动化的核心工具,在推动实现“工业4.0”具有不可替代的作用。就目前来说,工业制造过程仍然是以人力劳动作为主要形式,工业机器人作为辅助工具。
3.4自动识别技术
“工业4.0”的目标是让互联网与服务网相结合,生产线上的产品既要接受检测,又要与生产设备相连接,传递数据与信息。在智能工厂中,各个设备之间的信息交流是通过彼此的标签信息进行的,由此可见,条形码和无限射频技术是自动识别技术中的关键。对比条形码技术,无限射频技术具有非接触性和储存温度、湿度信息等特点,但需要考虑成本问题,所以目前应用最为广泛的是条形码技术。由此可见,要在航空航天领域实现“工业4.0”需要研究低成本的无限射频技术。
3.5网络安全与可靠性问题
网络安全和可靠性问题是各大行业生产制造的基本原则。如果一旦企业互联网遭受攻击,将会对国家的安全和国民经济造成不可预知的后果。由此可见,要在航天航空制造领域实现“工业4.0”,必须首先要确保网络安全,做好保密工作。
四、结束语
目前,我国航空航天制造业仍然具有资源使用率较低,资源环境压力大,人才成本和制造费用偏高等各种问题,而“工业4.0”的到来,为航空航天制造业未来的发展提供了前进的方向。“工业4.0”的特点是资源配置率高,能够快速适应市场的变化,人才成本与制造费用低。但是现如今,我国的航空航天制造业的基础比较薄弱,产业技术还不完善,所以,在这次重大变革中,我国应该主动发挥庞大的市场资源,实时分析数据,进而希望能够实现缩小与发达国家的差距。
参考文献:
[1] 戴丹.基于“工业4.0”视阈下的智能产品包装发展趋势研究[J].绿色包装,2023,No.86(02):30-33.DOI:10.19362/j.cnki.cn10-1400/tb.2023.02.004.
[2] 孟凡生,徐野,赵刚.“工业4.0”背景下新能源装备制造企业智能化升级过程及影响机理研究[J].管理评论,2022,34(07):326-338.DOI:10.14120/j.cnki.cn11-5057/f.2022.07.003.