2016年智能制造与互联网 制造技术发展ppt模板课件.pptx

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二、智解能读制德造国与工工业业4.04.0三、数中字国化制制造造20及25其与研互究联进网展+四、智能制造技术及发应展用趋展势望,1.智能制造发展轨迹,1989年：

日本提出智能制造系统；1992年：

美国执行智能制造新技术政策；1994年：

加拿大制定战略计划发展智能系统；1994年：

欧盟启动R&D项目，大力资助信息技术；80年代末：

中国将“智能模拟”列入国家科技发展规划。

美国：

创新优势的互联网+优势制造业提出：

先进制造技术伙伴美国要重振制造业，要夺回制造业的领先优势。

美国政府再次赋予机械工业行业更大的优先权，努力实行积极的产业政策以创造就业机会和鼓励制造业回归美国。

2011年夏，奥巴马总统推出了先进制造伙伴计划（AMP），这是一个汇集了来自研究、商业和政治部门的代表私营机构，来共同描绘“投资和促进新兴技术发展”的路线。

AMP指导委员会由顶尖级工程大学（麻省理工学院，加州大学伯克利分校，斯坦福大学，卡内基梅隆大学，密歇根大学和佐治亚理工学院）校长和美国知名企业（包括卡特彼勒公司，康宁公司，陶氏化学，福特，霍尼韦尔，英特尔，强生，诺斯罗普格鲁门公司，强生公司，宝洁公司和联合技术公司）老总组成。

2012年7月，AMP提出了一份带有16条详细建议的报告，包括建立一个全国制造创新研究院网络（NNMII）建议。

这些研究院采取公私合作形式，试图充当“区域性卓越制造的枢纽”，旨在提高美国商业的全球竞争力和增加对美国制造设施的投入。

德国为了保持制造业在全球的领先优势，实时提出工业4.0，主要是发挥德国在制造技术和制造装备的传统优势，将制造业和互联网等技术融合，形成工业互联网，以保持德国在世界领先地位。

德国：

强大的制造业+互联网提出：

工业4.0,中国：

完备的制造业+互联网的创新（互联网+制造）提出：

中国制造2025,2015年03月06日,智能制造作为国家战略是“十三五”规划重点内容,李克强总理在今年的政府工作报告中提出，要实施“中国制造2025”，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。

中国制造2025强调了信息技术和制造技术的深度融合是新一轮产业竞争的制高点，而智能制造则是抢占这,一制高点的主攻方向。

科技部先进制造领域正在规划的四个重点专项,基础件,激光制造及3D打印,机器人,网络制造,“互联网+”,3D打印,“器换人”,“双基工程”,密切相关：

智能制造,智能制造的内涵和特征,智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。

智能制造科技发展“十二五”专项规划,智能制造：

制造业第四次革命,普通装备,电气化,数控装备,数字化,智能装备,智能化,蒸汽机,机械化,制造业革命,制造系统正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型，要求制造系统表现出更高的智能。

智能制造技术组成,智能制造装备智能制造系统智能制造服务,信息获取，控制，执行，加工，成形，物流智能生产线，智能车间，数字化工厂生产性服务业智能化，供应链管理优化，物联网,感知与测控网络机器学习与制造知识发现面向制造的综合推理图形化建模与仿真智能全息人机交互,智能制造技术,智能制造装备工况感知与智能识别性能预测与智能维护智能规划与智能编程智能数控与伺服驱动,智能制造系统系统建模与自行组织智能制造执行系统智能企业管控智能供应链管理流程智能控制,智能制造服务服务感知与控制的互联工业产品智能服务服务过程的智能运控制造物联网与物流智能服务制造与服务的集成共享和协同,数控机床,智能化工程机械激光加工系统自动化生产线智能制造装备工业机器人,可重构生产系统工业自动化控制系统,智能制造产品,智能制造装备,智能制造装备包括传感、控制、驱动等三大核心技术，如工业机器人、智能数控系统等。

智能制造系统,数字化企业数字化工厂数字化车间,自动化智能化生产线,数控机床,工业机器人,远程监测监控系统,物智料能运工送艺仓装储备设备,3D打印系统,机器视觉,激光加工系统,伺控服制系系统统,光传执电感行器系系件统统,电子标签,激光器,智能制造系统是先进制造技术、信息技术和智能技术在装备产品上的集成和融合，体现了制造业的智能化、数字化和网络化。

智慧城市核心理念,感知化,物联化,智能化,智能安防,智能消防智能交通,智能楼宇智能医疗,智能食品,城市智能化智能电网,智能城市规划,智能应急系统,智能水资源,智能制造服务（案例：

智慧城市）,网络层,通信网,互联网,物联网,平台层,IT能力,CT能力,城市数据中心,PC,摄像头,RFID,传感器网络,手机视频电话,internet,呼叫中心无线网关,云计算,感知层,应急指挥,数字城管,平安城市,政府热线,数字医疗,环境监控,数字物流,智能交通,应用层自控技术是关键,智能制造服务（案例：

智慧城市）,智能制造技术,新型传感技术模块化、嵌入式控制系统设计技术先进控制与优化技术系统协同技术故障诊断与健康维护技术高可靠实时通信网络技术功能安全技术特种工艺与精密制造技术识别技术,主要包括,一、为智什能么制要造发技展术智概能况制造？

二、智解能读制德造国与工工业业4.04.0三、数中字国化制制造造20及25其与研互究联进网展+四、智能制造技术及发应展用趋展势望,解读德国工业4.0,时间,复杂程度,工业革命1.0,18世纪末,1784,20世纪初,电力广泛应用工业革命2.0,蒸汽机,工业革命4.0电子、IT、工业机器人工业革命3.0,信息物联系统,Industry4.0德国高科技战略计划首位,19,嵌入式计算机,智能工厂,智能手机智能卡,90%的计算机都是嵌入式,多个计算机：

1个用户,1个计算机：

1个用户,PC,中央计算机,1个计算机：

多个用户,基于物联网与服务的智能环境发展过程智能化环境,解读德国工业4.0,20,高精度高品质多品种小批量的智能产品,绿色生产：

清洁、资源利用率高的可持续发展,智能工厂位于城市的城市生产,解读德国工业4.0,21,Industry4.0德国高科技战略计划首位,“工业4.0”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。

解读德国工业4.0,22,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,解读德国工业4.0,23,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,解读德国工业4.0,智慧工厂的架构基于物联网和服务互联网服务互联网,智能物料,APP平台,智能产品,APP平台,信息物理生产系统物联网,APP平台,基于语义的PLM、ERP、QMS、ERP智慧工厂,解读德国工业4.0,25,智慧工厂的流程基于云安全网络,智能物料,智能产品,智能机床1,智能机床2,面向机床的APP平台信息物理生产系统,智慧工厂2N智慧工厂1机床间通信,解读德国工业4.0,26,智慧工厂的布局面向服务的工厂系统布局,服务库,硬件无关抽象服务,硬件相关设备控制,现场层,解读德国工业4.0,27,智慧工厂的车间基于无线、RFID、传感器和服务的架构,解读德国工业4.0,28,工业4.0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,解读德国工业4.0,29,解读德国工业4.0工业4.0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,30,工业4.0下的多模式交互,多模式交互,语音,图形/视觉,手势,眼球跟踪,面部表情身体语言,肢体动作,解读德国工业4.0,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故障诊断辅助工具,基于肢体动作的物理辅助,移动式个性化自适应的辅助导航系统,多模式的人机交互,基于位置的维护和规划辅助工具,基于虚拟现实/增强现实的复杂工作流程辅助管理工具,解读德国工业4.0,面向智慧工厂的APP商店下载量身定制的用户界面,解读德国工业4.0,面向智慧工厂的室内精确定位,解读德国工业4.0,智慧工厂中的增强现实技术,工业环境,佩戴谷歌眼镜的工人,工具,解读德国工业4.0,智慧工厂中的机器人技术,明天,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今天,新一代轻量化，灵活的机器人与人类在智能工厂一起协同3工5作,解读德国工业4.0,36,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在头部安装立体相机，在手臂靠近物体的地方安装3D摄像头,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，同时机器人能够从信息物理系统中获得产品装配说明书,。

解读德国工业4.0,37,工业4.0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,解读德国工业4.0,38,工业4.0自动化-信息物理系统（CPS）,算法,文档三维模型工艺数据,CPS：

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,Cyber：

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,Cyber：

包括3D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具有智能化、自我解释、自我意识、自我诊断、交互评估能力,CPS系统触发了工业自动化模式转变,服务,云,物理对象,解读德国工业4.0,39,工业CPS应用智慧工厂CPPS,能源CPS应用智能电网,移动通信CPS应用智能手机,健康CPS应用智能健康,安全、工程、教育、参考框架、模型,工业4.0自动化-信息物理系统（CPS）物联网经济文化,解读德国工业4.0,40,工业4.0自动化-信息物理系统（CPS）通过价值链实现横向集成,跨整个价值链的工程,解读德国工业4.0,工业4.0自动化-信息物理系统（CPS）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。

相反，一组IT配置的规则将被定义，可以根据具体情况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，通信和计算算法的所有相关要求。