工业讲解4.0图解.ppt

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德国工业4.0与中国制造2025时间时间复复杂杂程程度度工业革命工业革命1.018世纪末1784工业革命工业革命2.020世纪初电力广泛应用蒸汽机工业革命工业革命3.0电子、IT、工业机器人工业革命工业革命4.0信息物联系统nIndustry4.0德国高科技战略计划首位德国高科技战略计划首位智能化环境智能化环境嵌入式计算机嵌入式计算机智能工厂智能工厂智能手机智能手机智能卡智能卡90%的计算机的计算机都是嵌入式都是嵌入式多个计算机：

多个计算机：

1个用户个用户1个计算机：

个计算机：

1个用户个用户PC中央计算机中央计算机1个计算机：

个计算机：

多个用户多个用户基于物联网与服务的智能基于物联网与服务的智能环境发展过程环境发展过程高精度高品质多品种小高精度高品质多品种小批量的批量的智能产品智能产品绿色生产绿色生产：

清洁、资源：

清洁、资源利用率高的可持续发展利用率高的可持续发展智能工厂位于城市智能工厂位于城市的的城市生产城市生产nIndustry4.0德国高科技战略计划首位德国高科技战略计划首位“第四次工业革命”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为国家级战略。

德国联邦政府投入达2亿欧元。

Industry4.0德国高科技战略计划两大主题：

智慧工厂、智能生产智慧工厂重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现智能生产主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动、3D打印以及增材制造等技术在工业生产过程中的应用等Industry4.0德国高科技战略计划两大主题：

智慧工厂、智能生产三个设想：

产品、设施、管理产品：

集成有动态数字存储器、感知和通信能力，承载着在其整个供应链和生命周期中所需的各种必需信息设施：

由整个生产价值链所集成，可实现自组织管理：

能够根据当前的状况灵活决定生产过程智慧工厂的架构基于物联网和服务互联网物联网物联网服务互联网服务互联网智能物料智能物料APP平台平台智能智能产品品APP平台平台信息物理生产系统信息物理生产系统智慧工厂智慧工厂APP平台平台基于基于语义的的PLM、ERP、QMS、ERP智慧工厂的流程基于云安全网络智能物料智能物料智能产品智能产品云安全网络智慧工厂智慧工厂22NN智慧工厂智慧工厂11智能智能机床机床1智能智能机床机床2面向机床的面向机床的APPAPP平台平台信息物理生产系统信息物理生产系统机床间通信机床间通信智慧工厂的布局面向服务的工厂系统布局服务库硬件无关硬件无关抽象服务抽象服务硬件相关硬件相关设备控制设备控制现场层智慧工厂的车间基于无线、RFID、传感器和服务的架构第四次工业革命下的产品特点集成了信息存储、传感、无线通信功能产品是信息载体产品在整个完整的供应链和生命周期中都一直带有自身信息产品是一个agent产品会影响其所在环境产品具有自监测功能产品会对其自身状态和环境进行监测我生产于2010年4月30日，5月3日出厂请握中间已经打开2分钟了，请盖上第四次工业革命下的数据挖据与知识发现大数据制造业存储了超过其他工业部门的数据从2010年以来新产品数据达到接近2艾字节（216）仪器仪表产品供应链管理系统产品全生命周期系统第四次工业革命下的多模式交互多模式交互多模式交互语音语音图形图形/视觉视觉手势手势眼球跟踪眼球跟踪面部表情面部表情身体语言身体语言肢体动作肢体动作以人为中心的基于信息物理系统的智能工厂辅助系统基于上下文的自适应基于上下文的自适应故障诊断辅助工具故障诊断辅助工具基于肢体动作的物理基于肢体动作的物理辅助辅助移动式个性化自适应移动式个性化自适应的辅助导航系统的辅助导航系统多模式的人机交互多模式的人机交互基于位置的维护和规基于位置的维护和规划辅助工具划辅助工具基于虚拟现实基于虚拟现实/增强增强现实的复杂工作流程现实的复杂工作流程辅助管理工具辅助管理工具面向智慧工厂的APP商店下载量身定制的用户界面面向智慧工厂的室内精确定位智慧工厂中的增强现实技术工业环境工业环境佩戴谷歌眼镜的工人佩戴谷歌眼镜的工人工具工具智慧工厂中的机器人技术今天今天明天明天机器人不再被固定在机器人不再被固定在安全工作地点而是与人一起协同工作安全工作地点而是与人一起协同工作新一代轻量化，灵活的机器人与人类在智能工厂一起协同工作新一代轻量化，灵活的机器人与人类在智能工厂一起协同工作智慧工厂中的智能装配DFKI研发的抽象产品记忆系统用于自适应抓取和智能产品装配研发的抽象产品记忆系统用于自适应抓取和智能产品装配在头部安装立体在头部安装立体相机，在手臂靠相机，在手臂靠近物体的地方安近物体的地方安装装3D3D摄像头摄像头机器人利用左手内部天线从产品内存中读机器人利用左手内部天线从产品内存中读取尺寸、重量和加持点，同时机器人能够取尺寸、重量和加持点，同时机器人能够从信息物理系统中获得产品装配说明书从信息物理系统中获得产品装配说明书第四次工业革命自动化-信息物理系统（CPS）信息物理系统（CyberPhysicalSystem，CPS）强调物理过程与信息间的反馈。

2008年美国加利福利亚大学的Lee.E在其技术报告信息物理系统：

设计挑战中指出：

信息物理系统是计算和物理过程的整合集成。

嵌入式计算机和网络对物理过程进行监测和控制。

从自动化技术的观点看，CPS是一种工程系统，由一个嵌入在物体中的计算和通信的内核，以及物理环境中的结构所监测和控制。

（KarlHenrikJohansson，2011）以信息物理生产系统CPPS为模型构建智慧工厂，或者数字化工厂第四次工业革命自动化-信息物理系统（CPS）算法算法文档文档三维模型三维模型工艺数据工艺数据CPS：

系统中的物理对象和相应的虚拟对：

系统中的物理对象和相应的虚拟对象通过泛在信息网络进行通信象通过泛在信息网络进行通信Cyber：

算法和服务，服务的动态集成：

算法和服务，服务的动态集成和服务提供商，并跨越边界进行信息交流和服务提供商，并跨越边界进行信息交流Cyber：

包括：

包括3D模型，仿真模型，文档，模型，仿真模型，文档，关系，工作条件等数据能够通过可变信息关系，工作条件等数据能够通过可变信息网络在任何地方和任何时间进行搜集网络在任何地方和任何时间进行搜集Physcial：

在生产系统中的人和自动化模块：

在生产系统中的人和自动化模块具有智能化、自我解释、自我意识、自我具有智能化、自我解释、自我意识、自我诊断、交互评估能力诊断、交互评估能力CPS系统触发了工业自动化模式转变系统触发了工业自动化模式转变服务服务云云物理物理对象对象第四次工业革命自动化-信息物理系统（CPS）文化工业工业CPS应用应用智慧工厂智慧工厂CPPS能源能源CPS应用应用智能电网智能电网移动通信移动通信CPS应用应用智能手机智能手机健康健康CPS应用应用智能健康智能健康与所有领域相关的通用技术（语义技术、云计算服务平台）经济安全、工程、教育、参考框架、模型安全、工程、教育、参考框架、模型物联网物联网第四次工业革命自动化-信息物理系统（CPS）通过价值链实现横向集成通过价值链实现横向集成跨整跨整个价个价值链值链的工的工程程第四次工业革命自动化-信息物理系统（CPS）垂直集成与网络化制造垂直集成与网络化制造在明天的智慧工厂，生产结构不会是固定的，预定义的。

相在明天的智慧工厂，生产结构不会是固定的，预定义的。

相反，一组反，一组IT配置的配置的规则将被定义，可以根据具体情况规则将被定义，可以根据具体情况进行工进行工厂结构的拓扑结构配置组合，其中包括针对模型，数据，通信厂结构的拓扑结构配置组合，其中包括针对模型，数据，通信和计算和计算算法的所有相关要求。

算法的所有相关要求。

第四次工业革命的标准规范第四次工业革命第四次工业革命智慧工厂智慧工厂标准标准EMMA:

多模式工业辅多模式工业辅助系统助系统OMM:

语义产品内存语义产品内存USDL:

信息物理产品系信息物理产品系统中的语义服务统中的语义服务智能产品案例-智能化汽车动力管理力管理APP驾驶员辅助助APP智能用智能用户界面界面APP绿色色驾驶APP智能产品案例-波音波音公司已经在一些领域（军用民用）应用信息物理系统，从中获益匪浅。

CPS对于波音公司航空航天领域至关重要德国一些企业已经开始实施industry4.0TRUMPF公司SAP公司WITTENSTEIN公司FESTO公司BOSCH公司总结多品种小批量智能产品的高精度卓越品质生产是未来像德国一样成功经济的发展趋势80%制造创新基于信息通信技术，通过信息通信技术实现了智慧工厂、绿色和城市生产第四次工业革命将基于信息物理系统、物联网和互联服务，它将产生大量的大数据流，这些大数据能够被搜集和分析用于指导高效高品质生产；基于信息物理系统的工业辅助系统能够支持、帮助和培训智慧工厂的下一代工人；多通道增强现实系统能够允许个性化的工作流程和快速学习新产品工艺。

人力成本上涨产能过剩产品附加值低高端人才匮乏资金投入短缺品牌缺乏影响力中国企业缺乏具有影响力的品牌还有一个原因就是，中国企业喜欢什么都做，西方的企业会重点打造自己的重要品牌，而把其他品牌外包出去做，所以这也是中国企业需要学习的地方。

政协委员杨元庆：

政协委员杨元庆：

抢马桶盖说明我们需要世界品牌抢马桶盖说明我们需要世界品牌李东生：

中国制造业应更加努力李东生：

中国制造业应更加努力朱光耀谈“出国买马桶盖”中国制造要变中国设计出路出路=？

“中国制造中国制造”走向走向“中国智造中国智造”中国制造2025中国制造2025李克强的王牌计划制造业赶超德日？

李克强在政府工作报告中指出要实施“中国制造2025”。

实施“中国制造2025”是推动中国制造业从大国向强国转变的第一步。

国务院总理李克强在政府工作报告中指出，制造业是我们的优势产业，要实施“中国制造2025”。

2014国际跨国采购大会随着经济全球化发展和中国经济的持续增长，近年来跨国公司纷纷在我国设立全球性采购和制造网络，目前在华跨国采购机构总数已超过1000家。

为顺应国际产业转移和跨国采购的需要，商务部搭建起一个中国最高规格.最具权威和最大规模的采购和制造平台,以方便跨国采购商和中国制造商，推动中国尽快占领WTO市场份额。

6.32亿企业“互联网+”催生新兴业态2004年通过互联网达成的交易为3200亿2006年通过互联网达成的交易突破10000亿2007年通过互联网达成的交易为18000亿2013年全国电商交易额达到10万亿2014年互联网交易额突破13万亿电子商务发展迅速，企业如果没有抓住电子商务这趟班车，错过的不是时间，也不是机会，而是一个时代!

政府全力打造中国制造2025中国制造商中国制造商-市场件己非常成熟市场件己非常成熟2007年9月16日在世贸组织WTO、国家发改委国际合作中心指导下，中国制造商正式成立。

2015年3月国务院常务会议部署加快推进实施“中国制造2025”，实现制造业升级。

中国制造2025”来了“互联网+”亮了“中国制造2025”强势来袭所谓“中国制造2025”，是指今年政府工作报告中提出的、要实施“中国制造2025”计划，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。

打好“互联网+”这张牌与之前出台的十大产业振兴规划及七大战略性新兴产业不同，这一次着重强调，要顺应“互联网+”的发展趋势，以信息化与工业化深度融合为主线，打造工业互联网，强化工业基础能力，提高工艺水平和产品质量，推进智能制造、绿色制造。

工业互联网是大势转型过程中，智能制造是主攻方向，也是从制造大国转向制造强国的根本路径。

化工行业专家、辽宁奥克化学公司董事长朱建民认为，强调“智能化转型”，标志着我国制造业的革命式发展。

朱建民：

“用信息化改造工业化，尤其是传统的工业，要智能化，这种只能转型，也的确会让我们的制造业进一步升级，让它标志着我们国家一个新的制造业和工业的革命。

”传统企业开始抢跑海尔相关负责人透露，海尔正在打造“互联网工厂”。

第三次产业革命不可错过学界普遍把互联网信