工业4.0背景下数字化砖构应用.docVIP

　　工业4.0背景下数字化砖构应用 摘 要：工业4.0是在2011年德国政府在高技术战略2020中发布的一项全新的工业发展战略概念。主要是以智能制造为主的工业革命，在传统的制造技术基础上，与互联网技术相结合，实现智能工厂生产方式及更大竞争力的目的。更大竞争力指的是智能工厂中的几点要素，包括自动化、高效率、低消耗、低成本及高精度等。本文主要以工业4.0为背景，研究数字化砖构的现实应用。 中国 1/vie 　　关键词：工业4.0；数字化；砖构应用 　　数字化砖构指的是将传统的材料砖应用到现代建筑中，数字化砖构的两大前提是：数字化创新了砖的传统型，并且促进了砖的美学性；数字化创新了砖模块构造，使砖朝着复杂化及性能化的方向发展。由此可见数字化砖构在现社会中有着重要的作用，不仅创新了传统，还连接了未来。 　　1 浅析工业4.0 　　工业4.0也可以被称作“第四次工业革命”，它起源于2011年，由德国政府在汉诺威工业博览会确定的《高技术战略2020》中未来的十大项目之一，在其发展的过程中已经成为国家战略，创新了传统工业领域的研究与开发。 　　工业4.0实现了集中式控制转变为分散式增强型控制的目的，它的最终目标是创建一个具有较强灵活性、数字化、个性化的产品服务生产模式。在此模式中，将会创新传统的行业界限，出现不同的全新合作形式及领域，行业产业链将会重新组合。 　　工业4.0主要有两个主题，分别是智能工厂和智能生产。智能工厂指的是智能化的生产系统及过程，还包括网络化、分散化的生产设施；智能生产指的是行业企业中的生产管理、人与机器之间的互动和工业生产过程中3D技术的运用等。工业4.0吸引了众多的中小企业，使其能够在生产中使用智能化生产技术，从中获得相关的利益。同样这些中小企业在使用智能化生产技术的过程中也逐渐成为其的供应者和创造者。[1] 　　工业4.0四方面的优势：其一，产业集成。工业4.0中的工件、装备及其他部件都可以进行数据及信息互换，创新了集中式控制系统，成为分散式职能控制系统。在工作中依旧使用中央电脑进行，元件可以互相联网，自由配置，且整个过程中简单优化，并且能够独立完成订单生产中的不同需求；其二，产业集成的基础就是集成自动化，它具有状态监测、诊断及电气与气功自动化的特点，其中包括中断控制器、网络服务器的IT服务及压力传感器等；其三，物联网。工业4.0时代创新了混乱的现场总线现象，今后工业的发展将会是一个基于实施能力以太网的互联网协议。互联网协议具有简单的优势，在未来工业生产中不必再为设计机器的时间而费时费力；其四，简单便捷。工业4.0时代中，机器人能够辅助人类完成生产，智能传感器使机器人与人类一样，能够了解环境的变化，选择不同的路径，在任何?h境中都能够有效的做出判断。[2] 　　2 砖 　　2.1 传统制造业的发展 　　在德国法兰克福展示中心有一座高为21米的动态雕像，雕像为一个锤击工人用锤子一下一下地敲击着一块金属。象征着我们的世界是由工人创造的，这座雕像是艺术家乔纳森.波洛夫斯基为了表示他对工人们的敬仰之情而创造的。随着时间的流逝和世界的不断改变，传统的抡着锤子的工人已经在此过程中逐渐消失。欧洲模具展是一项法兰克福举办的最大规模的贸易展览会，其中并没有一些要靠人们辅助且沾满油渍的老旧机器，而是一些由美国、欧洲及亚洲制造的具有自动化、赶紧的机械工具，人们可以坐在电脑前操作这些机械工具，其中锤子已经消逝。 　　在2011年举办的欧洲模具展中，3D打印技术终亮相，创新了传统由扭曲、敲击等一系列工具生产的过程，3D打印技术可以直接生产产品，我们可以将它称作“添加技术”。美国的一家三维公司就是用3D打印机只做了一把精美的锤子，由于锤子代表这工业革命的生产工具，在它被3D打印机创造出来的那一刻，就象征着传统的劳动制造时代已经过去了，迎来的是数字化、工业化的时代。[3] 　　2.2 砖的传统性 　　在建筑行业有这么一句话：“建筑学是由两块砖被认真排放在一起的那一刻开始的。”这句话出自德国著名的现代主义建筑大师密斯之口，砖是建筑行业中传统的材料，和工业制造中的锤子一样，都是行业的代表。 　　砖是社会及人类在发展过程中最为完善的建筑材料，在人类近万年的发展过程中，砖也不断地完善，包括重量、尺寸、材料、比例等等。在我国，砖也有着悠久的历史。在传统建筑设计与制造过程中，砖是最基础的材料，其重量及尺寸都适合工人的操作，在砌砖的过程中，对重量、砂浆的控制及砖的对齐都取决于墙面的视觉效果。这种传统的工业生产形势为人类表现了建筑的成品视觉，这也是建筑设计师与人们喜爱砌砖建筑的原因，砌砖建筑整体规整、具有仔细的细节，在创建成功之后的建筑纹理还会随着使用时间和墙面空间的变化而变化。那么锤子被3D打印技术创造的今天，砖又会发生着怎样的