如果优化制造业生产力因为信息流不充分而花费太多时间和努力，也许是时候采用工业4.0和工业物联网（IIoT）的先进工具，让你的工厂变得更加智能了。
　　选择性价比更高的自动化方案
　　工厂自动化提升了生产力，不过正如很多传统自动化系统那样www.cechina.cn，工厂自动化应用的不好，也有可能阻碍工业通讯，特别是当在很多传统的自动化系统中通过设备到设备连接实现网络化的时候。
　　发源于欧洲的、目的是激励更大的制造业生产力的“工业4.0”，旨在帮助促进更加智能、更加有竞争力的工厂，其手段是从设备获取实时数据并将其转变为可以用来获取市场份额以及利润率更高的信息。
　　要实现这个水平的生产力，哪种自动化方式的性价比才是最高的？制造商们必须能够适应提供大量的个性化产品并且利用其供应链以快速的节奏实现，否则其竞争对手就会做到。随着事情进展加快，常常会有担心被淘汰的焦虑。
　　“制造商们需要快速适应以学会如何为明天的消费者服务。” Beckhoff自动化有限公司北美地区运营董事长Aurelio Banda说道。他认为工业4.0的制造业连接性与今天大多数人对物联网（IoT）的印象是类似的。
　　建立一个统一的连接标准
　　OPC基金会的统一架构(OPC-UA)架构是保证工厂现场横向连接的一种方式，同样上升到整个企业以及外部整个供应链。客户想要从不同的制造商那里购买机器，并在没有复杂网关或只能选用一个供货商来装备整个工厂的限制情况下让这些机器互相通讯。
　　“没有一家制造商能做到全部，”Banda说道，“因此制造商的产品必须能够与其他品牌的系统相连，这些要求往往是供应商们不乐于实现的。为什么不尝试在整个工厂里执行一个标准的通讯方式？例如使用OPC UA?”
　　智能工厂的实现
　　制造商需要考虑如何才能实现更高效的智能工厂。Banda给出了三个建议。
　　1.提高效率，这意味着更短的产品投产时间，更复杂的产品，更频繁的物料更换，更快的发货，更多包装和分销的不同组合，更好的变化预测、供应链管理和产品跟踪。
　　2.提高机器运转时间，减少人工成本，节省或合并使用工厂现场空间，增大生产能力并使用更少的资金。
　　3.减少废料、垃圾和能源消耗；简而言之CONTROL ENGINEERING China版权所有，停止浪费钱财。
　　将这些付诸实施会带来更大的灵活度和更高的效率以及更低的成本。全球化生产为制造商适应有利润地、快速地和始终一致地完成需求提出了更大的挑战。“以前，管理层很难对全球多个工厂生产状态的实时监控和管理。现在，我们可以通过先进的工业通讯和自动化软件，轻松地实现对全球各地工厂实时信息的掌控。在这一点上，工业物联网与工业4.0的方法都是一致的：以统一的方式获取数据。”Banda解释道。
　　更灵活的未来制造业
　　未来的制造业将会出现更灵活的制造生产线以及更快、更加精密、更加智能和高效的机器，为与企业资源计划（ERP）和制造执行系统（MES）这些IT世界提供更紧密的连接。实现这些目标所需要的工具包括智能化设备和系统以及分析工具。连接这些设备的物联网不仅提供数据而且还会分析。用户希望工具可以让其体验更简单更容易。成为用户认同的一部分通常是一个自然而然的渐进过程。
　　工业4.0推动了第四代的工业革命。工业1.0是第一次工业革命，是由蒸汽机的广泛应用推动的。工业2.0包括通过使用传送皮带所带动的大规模生产。工业3.0随着电子和IT的应用而开启的，使用计算机、数字控制以及可编程逻辑控制器(PLC)所进行的自动化生产。
　　作为下一步，工业4.0整合了“虚拟-现实”的生产系统。用户决定制造商何时以及如何生产他们想要的产品。信息和通讯技术以及智能自动化开启了嵌入式生产系统和流程的整合，创造了智能的、面向对象的网络连接，从集中的模型转换到分散的模型，并通过使用模型和智能软件演化到“虚拟-现实”的设计和仿真。工业4.0下的生产制造将能采用供应链提供的用户数据来创造生产信息，从而让制造商制定更加明智的决策。
　　工业4.0工作组在2013年4月曾指出实施工业4.0所面临的最大的挑战，从难到易的顺序依次是：标准化，流程/工作架构，产品可用性，新商业模型，安全，专业人才短缺，研究，培训和连续职业发展以及管理框架。
　　Banda指出那些帮助实施工业4.0的工具包括：更好的横向及纵向通讯、发现服务、纵向及横向建模信息、可扩展性、操作系统及不受语言限制、安全授权、电子签名、加密以及标准的使用。OPC UA和开放数据交换协议与基于PC的控制一样，能够为工业4.0的实施提供帮助。例如，Beckhoff自动化的可编程自动化控制器集成了多种强大的自动化功能和灵活连接性于一体的智能工业PC，其中包括OPC UA。
　　严格控制，更多节省
　　Banda举了几个通过先进技术实现效率提升和成本降低的例子。比如CONTROL ENGINEERING China版权所有，Husky公司的注模塑料容器通过采用基于PC的技术实现了成本节省：每件塑料部件用料减少10%，每年节省的物料成本超过182,000美元。部件重量的差异会控制在0.3%以内。
　　在另外一个应用案例中，Matrix 包装机械公司重新设计了连续运动、纵向排列、填充以及密封机器，从而提供更紧密的数据连接且有能力随着产品变化而变化各种变量。EtherCAT(一种工业以太网协议)被用于伺服机构、单电缆电机以及输入/输出设备上，减小电缆尺寸、增加运行时间20%到30%、减少浪费15%、以及减少建筑成本将近50%。拥有了更大的灵活性以及更简单的通讯控制工程网版权所有，产品的切换时间也缩短了。
　　Elster公司使用了满足OPC UA标准的“控制器到SAP ERP”系统通讯来实现工厂现场设备与企业其他部分和供应链的更好的连接。传感器数据上传到控制器和云用于保障监控和分析，并将信息发送给数据库。
　　Banda引用该公司创始者Hans Beckhoff的话解释道，工程师有一种社会责任，那就是通过显著提高产品制造的效率来提高制造业效率；其挑战是要更加智能的控制机器。
　　德国的机柜生产商Nobilia必须要适应大规模个性化制造来满足不断增长的市场需求。Nobilia的智能机器可以互相之间、与智能单元和订单工具进行通讯，使得流程将原材料根据需要移动到供应链中来。面向对象的机器可以通过基于机柜订单的“收据”实现互动操作。
　　未来的工厂会进一步实现横向和纵向连接www.cechina.cn，以更加经济有效的方式使用机器层面的控制器驱动数据，使用人机界面进行分析、趋势统计和报警，将信息与其他区域进行交换，这是对可以更加积极的响应客户需求的智能工厂的要求。工业4.0促进了使用先进自动化工程设计的制造工业的进一步革新，它提高了横向和纵向的集成以及产品整个生命周期内的整体设计。（作者：Mark T. Hoske）