九项科技进步业4.0基本技术已经在制造业中的应用，但4.0将改变工业生产：隔离，优化单元将成为一个完全集成，自动化和优化生产流程，提高效率和领导变革的供应商，以及作为制造商和客户之间的人与机器之间的传统的生产关系。

　　大数据和分析

　　基于大型数据集的分析直到近才出现在制造业、优化生产流程、节约能源和改善设备服务方面。 在工业4.0的背景下，从许多不同来源(生产设备和系统以及企业和客户管理系统)收集和综合评估数据将成为支持实时决策的标准。

　　

 

　　例如，半导体制造商InfineonTechnologies通过将在测试阶段的生产过程结束时捕获的单片数据与在过程的早期晶片状态阶段收集的过程数据联系起来，从而减少了产品故障..这样，英飞凌就可以在生产过程中早期识别，帮助排出故障芯片，提高生产质量。

　　自主机器人

　　在许多行业制造商长期以来一直使用机器人来处理复杂的任务，但机器人不断发展，以实现更大的应用。他们变得更加自主，灵活与合作。终，他们会互相影响，并安全地工作并排与人类一边，并从中学习。这些机器人小于机器人的制造成本现在在更宽范围的功能使用。

　　例如，欧洲机器人设备制造商库卡提供可以互动的自主机器人。 这些机器人是相互连接的，所以他们可以一起工作，并自动调整他们的行动，以适应下一个未完成的产品。 高端传感器和控制单元与人类密切配合。 同样，工业机器人供应商 abb 正在推出一款名为YuMi的双臂机器人，用于与人类组装产品(如消费电子产品)。 两个软垫手臂和计算机视觉允许安全的互动和部分识别。

　　模拟

　　在工程阶段，产品、材料和生产过程的三维模拟已经被使用，但在未来，模拟也将在工厂的运行中得到更广泛的应用。这些模拟将使用实时数据来反映虚拟模型中的物理世界，其中可能包括机器、产品和人类。这允许操作员在物理转换之前测试和优化虚拟世界中下一个产品的机器设置，从而缩短机器设置时间，提高质量。

　　例如，西门子和德国机床供应商开发一个虚拟机，你可以利用这些数据来模拟物理机械零件加工。这将设置实际加工时间由80％缩短。

　　水平和垂直系统集成

　　今天的大多数 it 系统还没有完全集成。 公司、供应商和客户很少有密切联系。 工程、生产和服务业也不例外。 从企业到车间的功能还没有完全整合。 甚至工程设计本身——从产品到工厂再到自动化——也缺乏完整的整合。 但是随着产业4.0，跨公司，通用数据集成网络的发展，真正自动化的价值链，公司，部门，功能和能力将变得更加紧密。

　　例如，Dassault Systems和Boost AeroSpace为欧洲航空航天和国防工业推出了一个合作平台。平台AirDesign作为设计和制造协作的公共工作区，并可作为私有云上的服务。它管理多个合作伙伴之间交换产品和生产数据的复杂任务。

　　工业互联网

　　如今，只有少数厂家的传感器和机联网，并利用嵌入式计算。它们通常在垂直自动化金字塔，其中，所述传感器和自动化现场设备和自动化控制器具有有限的供给至整个制造过程控制系统的智能成立。但随着物联网产业的互联网，更多的设备（有时甚至是未完成的产品）的发展将是丰富的嵌入式计算和使用标准技术连接。这允许现场设备可能需要与多个集中控制器彼此和相互作用以通信和交互。它也心烦意乱的分析和决策，实现实时响应。

　　力士乐博世是一家驱动和控制系统供应商，为半自动化、分散化生产过程中的阀门提供生产设备。 产品由 rfid 代码识别，工作站“知道”每个产品必须执行的制造步骤，并且能够适应执行特定的操作。

　　网络安全

　　许多公司仍然依赖未连接或封闭的管理和生产系统..随着工业4.0带来的连通性和标准通信协议的增加，保护关键工业系统和生产线免受网络安全威胁的需要大大增加。因此，安全可靠的通信以及机器和用户的复杂身份和访问管理至关重要。

　　去年，通过合作或收购一些工业设备供应商和网络安全公司。

　　云端

　　有一些公司在某些应用中已经使用基于云计算的企业软件和分析，但与工业4.0，更与生产相关的企业将需要增加整个网站和共享的企业边界的数据。同时，云计算的性能将得到改善，反应时间只有几毫秒。因此，机床数据和功能将越来越多地部署到云中，对生产系统提供更多的数据驱动服务。即使是流量监测和控制系统有可能成为基于云的。

　　添加剂制造（3D打印）

　　公司刚开始的添加剂制造，3D打印等，它们主要用于制作原型和个别组件。随着工业4.0，这些添加剂的制造方法，将被广泛应用于生产小批量产品的定制的，从而提供结构的优点，如复杂的外型设计。高性能，分布式的添加剂制造系统将减少库存和运输距离。

　　例如，航空航天公司已经在使用增强制造来应用新的设计来降低飞机重量，并降低其原材料的成本，例如钛。

　　增强现实

　　基于增强现实的系统支持多种服务，例如在仓库中选择部件并通过移动设备发送修复指令。这些系统还处于起步阶段，但未来公司将更广泛地使用增强现实技术，为员工提供实时信息，以改进决策和工作流程。

　　例如，员工可能会收到关于如何查看修复系统的实际需要时更换某些零件维修说明。这些信息可以用来增强现实眼镜等设备，在工作人员的视野中直接显示。

　　另一个应用程序是虚拟培训。西门子为其Cosmos软件开发了一个虚拟工厂操作员培训模块，该模块使用现实的基于数据的三维环境和增强现实眼镜来培训工厂人员处理紧急情况..在这个虚拟世界中，运营商可以通过点击网络代表来学习与机器交互。它们还可以更改参数，检索运行数据和维护指令。

　　

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