今天，全球主要制造商已广泛使用工业4.0工具。 这样的“未来工厂”代表了该模型的原型，在此模型的基础上将组织第四次工业革命的生产，并且这种企业越来越多。 我们将以通用电气的“智能”工厂为例，讨论一种新的工业概念的惊人前景，该工厂如今已被使用：
南卡罗来纳州格林维尔郊区的工业区并不是看未来最明显的地方。 但是在那儿，在铁轨和箱形工厂的后面，您可以找到GE Power的新先进工厂，该工厂于2016年4月开业。 这个地方改变了如何创建事物的观念。
迈向未来第一：激光技术和机器人技术
一家涵盖两个以上足球场的企业看起来像是一个巨大的工具箱，上面装饰着巨大的通用电气会标。 优雅的基于MicroJet技术的激光切割机将激光束引导通过一束细水，并在坚硬的金属上切割形状，使其精确到使它们看起来像土方。 工厂连续安装了
工业3D打印机和氩气炉，用于处理由轻质和耐热超材料制成的备件-具有陶瓷基体（KKM）的复合材料。
这种基于MicroJet技术的激光设备使用一束稀薄的水来聚焦激光束（机构内部的红宝石发光）。 它最初是为钻石行业开发的，但GE Power对其进行了修改，以在涡轮叶片和其他细节上创建最精确的冷却孔（请参见下文）。 图片GE Power在侧面的某个地方-为了纪念擎天柱（Optimus Prime）的变形金刚角色而命名的Autonomous Prime机器人使用内置的LIDAR激光定位器技术扫描其工作区域-与谷歌用于制造自动驾驶汽车的技术相同-并维护着计算机控制的铣床管理。 这里介绍的大多数技术都使用内置传感器，这些传感器通过安全的工业Internet通道将数据传输到云中进行分析和处理。
通用电气工程师Vinson Blenton站在Autonomous Prime旁边。 该机器人配备了集成LIDAR激光定位器技术的眼睛，可在工厂内移动重物。 工程师说：“他正在研究太空。 他实际上可以看到我们。” 在新工厂，机器人执行“肮脏，复杂，危险和无聊的任务”。 图片GE Power迈向未来2：超材料
GE Reports团队在参观该工厂时，这些机器制造了用于世界上最大的喷气发动机的波浪形压缩机叶片，用于燃气轮机的陶瓷盖以及其他形状最复杂，使用
最新材料制成的材料 ，这是几年前难以想象的。 经营该工厂的GE经理Kurt Goodwin表示：“这项合资企业是实验室与现实之间的桥梁。 这是一个孵化器。 “我们与工程师合作，使他们能够执行雄心勃勃的计划，并以合理的成本帮助他们将结果整合到大规模生产中。”
古德温（Goodwin）戴眼镜，留着灰白的胡须，举止像一个友好的大学教授，他说：“莱昂纳多·达·芬奇（Leonardo da Vinci）将直升飞机的想法带入了世界，但伊戈尔·西科斯基（Igor Sikorsky）花了400年的时间才把它变成现实。 我们将竭尽所能，帮助我们的发明人在这里和现在创造，并且毫不拖延地将开发引入
批量生产 。
如上图所示，可以在工厂中制造熔炉和高压釜中的陶瓷复合材料零件。 图片GE PowerGE Power已投资7500万美元建设该工厂。 它毗邻公司在格林维尔的大型工厂，GE Power在该工厂生产世界上最大的燃气轮机，重达数百吨，其细节制作的精度可媲美人类的头发。 在新工厂中，GE油气公司和GE全球研究部等GE其他部门的工程师及其同事将测试新模型和设计，在短时间内创建原型，然后寻找批量生产最佳模型的方法。 GE将这种知识和技术共享项目称为GE Store。
带有蓝光技术的3D扫描仪使工程师能够以最高的精度监控涡轮叶片等复杂零件投入使用后随时间的变化。 图片GE Power迈向未来之三：添加剂技术
第二家这样的企业，位于匹兹堡的通用电气-添加剂技术进步中心（Additive Technology Technology Center）帮助公司介绍了添加剂生产方法，其中主要的地方是3D打印。
根据古德温（Goodwin）的说法，高科技工厂对于公司满足消费者需求至关重要。 他说：“世界变化的速度令人难以置信。” -市场对改进的期望令人震惊。 我们的邻居是世界上最大的邻居，并且已经针对其燃气轮机的生产能力进行了优化。 这家工厂的工人有很多大创意，没有时间玩游戏。”
工程师给SLM Solutions增材制造厂起了绰号，例如Poison Ivy和Catwoman。 工业3D打印仍然是一项创新，每个设备的行为都不同。 这些3D打印机将参与批量生产。 图片GE Power这里安装了用于分析大量数据的最新机器和设备，但最主要的是合适的人员。 该工厂将雇用80名员工，已经雇用了具有博士学位的材料科学家，工程师和机械师，他们数十年来一直在磨练自己的技能。 古德温说：“我们精心挑选了一支富有创造力的团队，他们专注于寻找解决方案，在出现问题时不会惊慌。” “他们知道快速失败意味着什么。” 他们可以共同解决任何问题。”
世界上最大的喷气发动机，燃气轮机和其他形状最复杂的产品的零件，都是用最新的材料制成的，这些材料是几年前难以想象的，是在格林维尔的通用电气工厂制造的。
当第一个原型的三维
CAD模型通过Internet到达工作站时，工作便开始了。 “我们希望设计师向我们展示他们的“朴实无华的创意”，该模型仅完成了80％，”该工厂的材料工程师Blake Fulton说。 “我们意识到，在现阶段，他们已经为反馈做好了更多的准备。” 然后，富尔顿（Fulton）和他的同事开始着手建立结构的3D模型。 它可以用塑料或
金属印刷，甚至可以用木头雕刻。
增材制造工程师Chad Dulkevich使用3D打印的测试样品。 图片GE Power以前，设计师通过快递服务将其档案发送给制作模型的承包商，并在几周后将其寄回。 由于将数据直接传输到3D打印机，设计师在短短几天内就创建了许多图纸选项，并立即了解它们在现实生活中的外观。 “这就是我们所说的快速原型制造，”富尔顿说。
此外，Goodwin员工会测试所有制造过程。 GE航空已经在喷气发动机中使用
3D打印零件 ，但是当古德温（Goodwin）想到将相同技术应用于燃气轮机时（它们包括许多与喷气发动机相同的零件，但更大）。他的路上出现了障碍。
GE航空使用基于Direct 3D激光熔化的3D打印技术。 其原因在于，激光束会熔化纯金属粉末层，从头开始制造零件。 但是，古德温的细节太大，在DMLM机器上打印需要很长时间，这在经济上是不切实际的。
燃气涡轮和喷气涡轮在极高的温度下运行。 工程师们开发了一种先进的冷却孔系统，以保持最有效的性能水平。 MicroJet技术使他们能够创建新模型，以前无法生产。 图片GE航空古德温（Goodwin）指示他的团队寻找更经济的汽车。 由于3D打印仍然是一项创新，因此他们能找到的唯一更快的设备是带有两个激光束的SLM Solutions 3D激光打印机，但尚未投放市场。 “我们买了三个，”古德温说。
这是一个冒险的举动，很快就出现了困难。 “我们遵循了说明，但是产品质量并不令人满意。” 团队花了四个月的时间分析200种不同的软件参数，并在调试设备之前进行了400次硬件修改。 最后，它们被用于
优化用于最新通用电气燃气轮机的3D打印燃料喷嘴
的设计并将其投入生产。 新设计降低了氮氧化物的排放，同时提高了功率输出和生产率。 “我们在短短几个月内就能完成10个设计方案，然后在四个月后将最终版本交付生产。” Goodwin说。 “通常需要一年。”
迈向未来的第四步：物联网
GE使用Predix软件平台通过工业互联网将数据流传输到云中，对其进行分析，并将问题和解决方案传递给团队。
这些反馈回路是GE概念（称为数字线程）的一部分。 GE Power信息技术总监克莱·约翰逊（Clay Johnson）表示，该发电厂仍然仅显示了一些未来的预期。 据他介绍，“数字流”将不断地将数据从客户和供应商传输到GE，反之亦然。
约翰逊说：“该系统将通过位于设备内部零件上的传感器接收实时反馈。” -将来，零件本身将“了解”它变得不可用，自动订购重新配置并任命将安装更新的服务技术人员。 对于业界来说，这是真正的优步。”
但是技术并不能解决所有问题。 GE Power首席执行官史蒂夫·博尔兹（Steve Bolze）在开幕式后说：“我们拥有
机器人技术和3D打印机，但主要的是我们的员工彼此信任，彼此之间有足够的风险去共同创造未来。”
这台大型机器为世界上最大的GE9X喷气发动机制造压缩机叶片。 图片GE Power
GE Power的材料科学家使用这两种风力涡轮机叶片模型，用现代聚合物开发出更耐用，更精确的零件。 可以在测试机上测试制造的刀片。 图片GE Powerge.com的Thomas Kellner发布。 英语翻译。