工业3.0，也被称为“数字化工业”或“自动化工业”时代，其核心特征是计算机、信息技术和自动化技术的广泛应用，它取代了工业2.0的机械化，实现了生产过程的自动化和初步的数字化管理。

工业3.0就是用“电脑”和“自动化设备”来替代工业2.0时代的“机器”和“人工操作”。

以下是工业3.0时期使用的关键技术，可以分为几个核心领域：

核心控制技术：可编程逻辑控制器

这是工业3.0的“基石”，是自动化生产的大脑。

• 技术描述：PLC是一种专为工业环境设计的数字运算操作电子系统，它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械设备或生产过程。
• 作用：
  • 取代继电器电路：传统的继电器逻辑电路复杂、可靠性差、难以修改，PLC用软件程序替代了复杂的硬件接线，使得逻辑控制变得灵活、可靠且易于维护。
  • 实现单机自动化：在每台生产设备上安装PLC，可以精确控制其启动、停止、速度、顺序等，实现单机自动化。
  • 构建自动化生产线：通过PLC之间的通信，可以协调多台设备，组成一条全自动化的生产线，实现流水线作业。

核心信息技术：企业资源计划

如果说PLC是车间里的“大脑”，那么ERP就是整个企业的“总司令部”。

• 技术描述：ERP是一个集成了企业所有核心业务流程（如财务、人力资源、制造、供应链、服务、采购等）的管理系统，它将企业内部的各种资源信息整合到一个统一的平台上，实现数据共享和业务流程的标准化。
• 作用：
  • 数据整合：打破了各部门之间的“信息孤岛”，让管理层能够看到企业运营的实时、统一数据。
  • 流程优化：规范了从订单下达到产品交付的整个业务流程，提高了效率，降低了成本。
  • 决策支持：通过对销售、库存、生产等数据的分析，为管理层提供决策支持，例如制定生产计划、采购计划等。

核心通信技术：工业网络与现场总线

在工业3.0时代，设备之间需要“对话”，工业网络就是它们的“语言”。

• 技术描述：现场总线是一种在制造现场、测量控制设备之间实现数字、双向、多站点通信的网络系统，它替代了传统的点对点硬接线方式，大大减少了电缆数量和布线成本。
• 作用：
  • 设备互联：将PLC、传感器、执行器、数控机床等设备连接起来，形成一个有机的自动化系统。
  • 数据交换：允许设备之间实时交换状态信息和控制指令，是实现自动化控制的基础。
  • 典型协议：Profibus, Modbus, CAN, DeviceNet等。

核心生产技术：计算机辅助设计与制造

这是实现产品从“设计”到“制造”数字化的关键技术。

• 计算机辅助设计：

  • 技术描述：工程师使用软件（如AutoCAD, SolidWorks, UG）在计算机上进行产品的三维建模和二维工程图设计。
  • 作用：取代了传统的图板和铅笔，极大地提高了设计效率和精度，便于修改、分析和仿真。

• 计算机辅助制造：

  
  （图片来源网络，侵删）
  • 技术描述：利用计算机和数控机床等设备，自动完成产品的加工、制造过程，CAM软件会根据CAD模型生成机床可以识别的加工代码（如G代码）。
  • 作用：实现了复杂零件的自动化、高精度加工，保证了产品的一致性。

核心自动化设备：机器人技术

工业机器人是工业3.0时代最具代表性的“工人”。

• 技术描述：是一种可编程、多功能的操作机，通过可编程的动作来搬运材料、工件或执行不同的作业任务。
• 作用：
  • 重复性劳动：替代人类从事焊接、喷涂、搬运、装配等枯燥、重复或有危险的工作。
  • 提高精度和质量：机器人可以不知疲倦地以高精度完成重复动作，保证了产品质量的稳定性。
  • 柔性生产：通过编程可以快速切换任务，适应多品种、小批量的生产需求。

工业3.0的技术体系

为了更清晰地理解,可以看下面的表格：

工业3.0与工业4.0的简单对比

理解工业3.0，最好的方式就是对比它和工业4.0的区别：

工业3.0通过PLC、ERP、工业网络、CAD/CAM和机器人等一系列技术的组合，将工业生产带入了自动化和数字化的新纪元，为今天工业4.0的智能化奠定了坚实的基础。