智能制造产业互联网的核心

智能制造产业互联网的核心
智能制造产业互联网的核心

智能制造产业互联网的核心

工业和信息化部电子信息司安筱鹏副司长近期在题为《工业4.0与制造业的未来》的演讲中,提出“工业4.0”的核心是智能制造,智能制造是连接、是集成、是数据、是创新,或是转型。他说如果非要用一个词来概括智能制造,就是“系统的系统”。安筱鹏认为新一轮产业革命的本质是智能制造生态系统主导权之争:我们要把智能制造作为在新一轮产业技术变革中的主要方向,要构建自己的智能制造产业体系。他强调指出:工业4.0以智能制造为标志,至少需要用30年到50年的时间尺度来观察其演进发展的趋势。最后的结论是,这一轮变革才刚刚开始。

新一轮产业革命的核心是智能制造

我们看看德国是怎么认识4.0的。德国总理默克尔曾说,目前90%的创新在欧洲之外产生,欧洲不能错失下一代工业技术变革。德国副总理兼经济能源部长说,德国非常忧虑的一件事是,德国企业的数据由美国硅谷的四大科技把持,不仅德国,整个欧洲对于错失互联网的机遇都有一种深深的忧虑,有一种挫败感。德国机械协会(VDMA)主席今年6月在日本参加一个活动时说,德国和日本应携手应对中国的挑战。德国信息技术、通讯、新媒体协会工业4.0部部长也说,不仅仅亚洲对德国工业构成竞争优威胁,美国正通过各种计划应对“去工业化”,加快先进制造业发展。当然,他们也看到了未来产业发展的机遇,并提出要抢占新一轮产业竞争尤其是制造业竞争的制高点。德国联邦教育和研究部国务秘书说,工业4.0要提供一个在技术和组织上适应中小企业需要的解决方案。换成中国一部电影名字,就是在德国迈向工业4.0的道路上,

德国中小企业“一个都不能少”。通过和德人各界交流,我们可以体会到德国人对于新一轮产业革命的三种意识:危机意识、机遇意识和抢占制高点的意识。他们看到了新一轮技术变革中,德国ICT、互联网等新兴产业发展的巨大挑战,也看到了新一轮技术革命中德国传统优势的强化和新优势的形成,新的市场机会正在形成。德国也有意志和决心在新一轮变革中掌握发展的主导权,并重塑竞争优势。这些认识和判断已经在德国联邦教育与研究部、联邦经济和技术部2013年4月发表的《保障德国制造业的未来——关于实施工业4.0战略的建议》中有清晰的表述。

对于什么是工业4.0,我们可以从企业的角度或政府的角度,技术变革的角度或产业经济的角度,传统企业的角度或ICT企业的角度,发达国家的角度或新兴工业国的角度来观察和认识,可以有很多观察、解释和认识的维度。综合各方面的理解,我看是不是可以通过5个方面来认识工业4.0到底是什么。具体来说,工业4.0是互联,工业4.0是数据,工业4.0是集成,工业4.0是创新,工业4.0是转型。

第一,工业4.0是互联。我们在和西门子、博世和蒂森克虏伯的专家在交流时,他们都强调,工业4.0的核心是互联,工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连接在一起。更具体讲,一是设备和设备的互联:单机智能设备的相互连接,实现智能生产线、智能车间,再到智能工厂;二是设备和加工对象的互联,正如德国总理默克尔在2014年汉诺威工博会上所讲的,零件与机器可以进行交流。三是所有制造系统、设备与人的互联,所有的装备、软件、

硬件、网络都是围绕如何提升人的效率、为人更好的服务这一主线,虚拟物理空间(CPS)等新概念也是实现人与智能制造系统交互窗口和界面;四是万物互联(IOE),当然这个概念不仅德国人在讲,美国人也在讲,尤其是思科,所有产品都将会成为一个网络终端。

第二,工业4.0是数据。我们可以来想象一下,当传感器无处不在,智能设备无处不在,智能终端无处不在的时候,连接无所不在的时候,其必然的结果就是数据无所不在。产品的数据、运营的数据、管理的数据、供应链的数据、研发的数据等等,信息化带来了海量的数据。这些数据跟过去有什么不一样?最根本的区别在于数据的及时性、准确性和完整性。我们不去讲小数据,也不讲大数据,我们讲数据本身最基本的特征:及时性、准确性、完整性,它带来了更精准、更高效、更科学的管理、决策,带来更高的研发生产效率以及更低的运营成本。这是智能化水平的不断提升,以及网络、链接和传感的无处不在共同导致的必然结果。

第三是,集成。集成不是一个新的概念,10年前,我们讲信息化的时候都会讲到集成,讲到纵向集成、横向集成和端到端的集成。2008年以来,我们在开展两化融合管理体系评估的时候,先后对国内29个行业共3万家企业的两化融合水平进行了评估,把企业的信息化分成4个阶段:基础阶段、单向应用、综合集成以及融合创新。我们明确提出了5个方面的集成:研发设计和制造的集成、管理(ERP)与工厂设备控制的集成、产供销的集成、财务和业务的集成,以及企业战略决策的集成。当时还提出一个概念,叫做企业信息化集成应用陷阱,我们都知道

中等收入陷阱,在这里把这个概念借过来,想表达的是这样一个意思:企业信息化集成应用是一个门槛,你要跨过这个门槛是很难的,但是你真正跨过去以后,就会获得更多的收益。德国人在工业4.0也在三个集成:纵向集成,指的是研发、设计、生产、制造、运营、管理、服务等所有的环节集成;横向集成,指的是是一级供应商、二级供应商,以及销售商信息的无缝对接;所谓端到端集成,则是产品全生命周期维度的概念。

第四,工业4.0是创新。这个创新是全方位的创新,从技术创新、产品创新,商业模式创新到组织架构创新无所不包。

第五,工业4.0是转型。从规模化生产向大规模定制、个性化生产的转型,从生产型制造向服务型制造的转型,从要素驱动向创新驱动的转型。

关于规模化生产向个性化定制转型,我记得美国著名经济史学者钱德勒《规模经济与范围经济:工业资本主义的原动力》,把产业革命的动力归结于规模经济和范围经济。站在今天的视角来看,第一次、第二次产业革命主要驱动力来自于规模经济,信息技术的广泛普及和深度应用带来了个性化定制、服务型制造、全生命周期管理,这些都是范围经济的表现。从经济学视角来观察,前两次工业革命的驱动力在于规模经济,而第三次工作革命驱动力在规模经济继续发挥作用的同时,范围经济在发挥更大的作用。规模经济与范围经济来源本质不同在于,范围经济主要来自于企业资产的通用性,而在企业资产中,只有那些信息资

产、知识资产,专利、技术、品牌、渠道、客户资源等无形资产具有通用性特征,这是构成企业竞争新优势的重要来源。

以上就是我对“工业4.0”的理解。如果我们再去看美国企业提出的产业互联网,我们可以看出来,其侧重点有所不同,它最本质的东西是一样的,即就是智能制造。我们所说的智能制造是一个广义的定义,不仅仅是指智能制造装备,而是包含有5个方面。

一是产品的智能化。即是把传感器、处理器、存储器、通信模块、传输系统融入到各种产品中,使得产品具备动态存储、感知和通信能力,实现产品的可追溯、可识别、可定位。有人说,90后是互联网的“原住民”,60后、70后是互联网的“移民”,还有部分同志是互联网的“边民”,被边缘化了。我想说,对于“物”也是一样的。计算机、智能手机、智能电视、智能机器人、智能穿戴是物联网的“原住民”,这些产品诞生的时候就是一个网络终端;传统的空调、冰箱、汽车、机床、风机等是物联网的“移民”,这些产品正排着队联接到网络世界。专家们估计到2020年这些物联网的“原住民”和“移民”加起来将超过500亿个。这个进程将持续10年、20年甚至50年的时间。产品的智能化有三个最基本的特征:普适性、渐进性、颠覆性。但它给每一个企业提出一个富有挑战性的问题,企业的产品会在什么时间、以什么样方式实现智能互联,成为一个智能产品?

二是装备的智能化。从单机的智能化到智能生产线、智能工厂、智能制造,就是智能化的装备通过企业和企业之间的互联互通所带来的。企业生产环节的竞争优势将更多来自于基于智能生产线的竞争优势。

三是生产方式的智能化。主要是生产方式的现代化和智能化。个性化定制、极少量生产、服务型制造以及云制造等新业态新模式,其本质是在重组客户、供应商、销售商以及企业内部组织的关系,重构生产体系中信息流、产品流、资金流的运行模式,重建新的产业价值链、生态系统和竞争格局,它带给人们的启示是,企业需要不断思考我是谁、我在哪里、我的边界在哪里、我的竞争优势的来源在哪里、我的价值在哪里等这样一些基本问题。

四是管理的智能化。随着纵向集成和横向集成的不断深入,企业数据的及时性、完整性、准确性不断提高,必然使管理更加准精确、更加高效、更加科学。这是管理领域的革命。

五是服务的智能化。个性化的研发设计、总集成、总承包等所有新服务产品的全生命周期管理,这些当然会伴随着生产方式的变革不断出现。

前两天中央经济工作会议关于新常态提出9个方面新认识,其中有5个方面与刚才讲的智能制造趋势是是高度吻合的:需求的个性化、多样化,质量型、差异化竞争(规模经济到范围经济),对新技术、新产品、新业态、新模式投资,人力资本质量和技术进步重要性进一步突显,生产呈现小型化、智能化趋势,新常态里面所提出的一些理念,与我们现在所关心的两化融合、智能制造的理念都是一致的。时间关系我只想讲一点,就是人力资本的质量。新一轮产业技术革命中,如何认识人力资本的作用,近来各界给予充分关注。近来有两本书大家都关注到了,其探讨的问题与我们今天探讨的话题是一致的。一本书是,《21世纪资本

论》,探讨了第一次工业革命、第二次工业革命,几百年历史进程中,强调资本在财富分配中的重要性,认为工业革命以来资本的收益率长期来看高于国民收入的增长率,换句话说,长期以来资本收益高于劳动的收益率,社会财富分配越来越不均衡,这是一切不平等的根源。第二本书是《第二次机器时代》,作者是MIT的埃里克·布莱恩约弗森(Erik Brynjolfsson)、安德鲁·麦卡菲(Andrew McAfee),这两位作者再加上诺奖获得者迈克尔·斯宾塞(MichaelSpence) 联合写了一篇文章,年中发表在《外交》杂志上,题目是New World Order: Labor, Capital, and Ideas in the Power Law Economy,他们都指出,智能机器的推广更加普及,将会有更多的人类劳动被机器所替代,而信息化时代创新性人才的重要性,数字化技术使得资本不再是稀缺资源,创新型人才是“第二次机器时代”最稀缺的资源,那些具有创新精神并创造出新产品、新服务或新商业模式的人才正成为市场的主要支配力量,是资本追逐的对象,是社会财富主要分配者,创新性人才比以往任何时候都重要。我们可以从另一个角度理解人力资本质量和技术进步重要性。(

《工业互联网与数字工厂》

工业互联网与数字工厂 课程目的: 进入21世纪以来,制造业面临着全球产业结构调整带来的机遇和挑战。目前中国是全球最大的制造业国家,大多数中国工厂并没有掌握制造的核心材料、设备,以及工艺,他们仍然停留在组装加工的阶段,缺乏创新思维、原创技术等。 通过本课程,从思维到实施策略必须改变传统制造方式,提高生产效率,建立专业、高效的智能制造工厂。 适合学员: 从事互联网+制造业,工业升级的政府管理干部及企业中高管理者 课程目标: 1.深入了解工业互联网和智能生产要素特点 课程时长:6小时 授课方式:以讲授为主,结合案例分析、视频观赏、小组讨论等形式。 主训导师:上海蓝草咨询 课程大纲: 第一章工业革命回顾

1.第一次工业革命实现了机器生产 2.第二次工业革命核心能源革命 3.第三次工业革命核心是计算机的利用 4.工业领域面临的跨界威胁前所未有 5.第四次工业革命-工业的全方位变革 6.新一代信息技术的大爆发开启新智慧时代 第二章工业互联网发展态势与展望 1.全球工业互联网发展格局正在形成 2.一是智能工厂与智能服务 3.二是工业/产业人工智能 4.新型网络与安全 5.产业互联网 第三章我国工业互联网初步形成三大应用路径

1.面向企业内部的生产率提升 2.面向企业外部的价值链延伸 3.面向开放生态的平台运营 4.我国工业互联网三步走与323行动 5.工业互联网是制造业和产业数字化智能化转型的方法论第四章工业4.0与智能制造 1.传统工业发展临近天花板 2.智能制造 3.工业 4.0九大技术 第五章数字化工厂 1.信息物理系统 2.关键信息技术应用 3.数字化管理技术促进管理模式的创新 4.数字化管理技术促进企业间供应配套方式变革

智能制造系统解决方案和智能工厂发展趋势

智能制造系统解决方案和智能工厂发展趋势 当前,我国大多数企业、行业智能制造系统都还处于局部应用阶段,只有少数大企业单项业务信息技术覆盖面较高,关键业务环节应用系统之间实现了一定的协同和集成。从制造企业生产力水平来看,大量企业处于工业2.0要补课,有些企业处于工业3.0待普及,有个别企业处于工业4.0要示范。 智能制造系统解决方案发展趋势 据行业专业人士分析,今后国内智能制造系统解决方案将面临三大发展趋势。 第一大趋势:智能制造是一项系统性工程,系统解决方案领域的合作将更加活跃。 智能制造发展具有复杂性、系统性,涉及设计、生产、物流、销售、服务等产品全生命周期,涉及执行设备层、控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层等企业系统架构,需要实现横向集成、纵向集成和端到端集成。限于资金投入不足、技术研发周期较长以及工艺壁垒等因素,单个系统解决方案商很难满足各个细分行业的智能制造发展需要,企业间将不断加强协同创新,以强化智能制造系统解决方案供应能力。 第二大趋势:智能制造系统架构将进一步完善,工业软件领域的集成与发展将成为重点。 从企业系统架构来看,国内目前还没有出现能够打通整个架构体系的智能制造解决方案商,但随着技术水平的不断进步,系统解决方案提供商将不断完善架构体系。智能制造系

统解决方案主要依托于软硬件产品及系统,实现制造要素和资源的相互识别、实时交互、信息集成。从硬件层面来看,基于成本大幅降低的现实需要,硬件中通用性强的部分将日趋模块化、标准化发展。从软件层面来看,工业软件存在于智能制造的每个角落,智能制造解决方案将更加倚重于与硬件层关系密切的软件部分(SFC、MES、ERP、PLM)的集成与发展,其中MES是软件层中最核心部分。 我国智能工厂发展趋势分析 当前,智能制造热度高企,石化、钢铁、机械装备制造、汽车制造、航空航天、飞机制造等行业纷纷开始探索建设智能工厂。《中国制造2025》明确提出要推进制造过程智能化,在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间,这必将加速智能工厂在工业行业领域的应用推广。预计未来3-5年,全国将涌现出一批智能工厂。 智能工厂的内涵及建设重点 智能工厂是实现智能制造的重要载体,主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施,实现生产过程的智能化。企业基于CPS和工业互联网构建的智能工厂原型,主要包括物理层、信息层、大数据层、工业云层、决策层。其中,物理层包含工厂内不同层级的硬件设备,从最小的嵌入设备和基础元器件开始,到感知设备、制造设备、制造单元和生产线,相互间均实现互联互通。以此为基础,构建了一个“可测可控、可产可管”的纵向集成环境。信息层涵盖企业经营业务各个环节,包含研发设计、生产制造、营销服务、物流配送等各类经营管理活动,以及由此产生的众创、个性化定制、电子商务、可视追踪等相关业务。在此基础上,形成了企业内部价值链的横向集成环境,实现数据和信息的流通和交换。

工业互联网与人工智能技术的融合

工业互联网与人工智能技术的融合 1.机器学习可以分为两个阶段,制作人工神经网络的“学习阶段”和利用已完成的人工神经网络输出正解的“()”(5.0分) A.判断阶段 B.预测阶段 C.验证阶段 D.训练阶段 我的答案:B√答对 2.发挥IT 技术优势将已有平台向制造领域延伸,对外提供服务的工业互联网平台产品企业属于()(5.0分) A.装备制造企业 B.工业软件企业 C.信息技术企业 我的答案:C√答对 3.人工智能的目的是让机器能够(),以实现某些脑力劳动的机械化。(5.0分) A.具有智能 B.和人一样工作 C.完全替代人的大脑 D.模拟、延伸和扩展人的智能 我的答案:D√答对

4.借助平台的数据汇聚与处理能力拓展服务边界,对外提供服务的工业互联网平台产品企业属于()( 5.0分) A.装备制造企业 B.工业软件企业 C.信息技术企业 我的答案:B√答对 5.对数据进行回归分析、分类聚类、深度挖掘属于()过程。(5.0分) A.数据探索 B.数据建模 C.数据评估 D.模型验证 我的答案:A×答错 6.工业互联网这一该案最早是有()提出的。(5.0分) A.美国GE公司 B.德国西门子公司 C.美国GM公司 我的答案:A√答对 7.从自身核心产品能力出发或者自身数字化转型经验以平台为载体对外提供服务的工业互联网平台产品企业属于()(5.0分) A.装备制造企业

B.工业软件企业 C.信息技术企业 我的答案:A√答对 8.“人工智能”这一概念是在()大学会议上提出的。(5.0分) A.普林斯顿 B.麻省理工 C.达特茅斯 D.卡内基梅隆 我的答案:C√答对 9.“人工智能”这一概念是()在1956年提出的,标着着人工智能学科的诞生。(5.0分) A.麦卡锡 B.明斯基 C.罗切斯特 D.香农 我的答案:A√答对 10.2016年3月谷歌()在四场比赛中击败了国际围棋世界冠军李世石,引发了全世界的关注。(5.0分) A.AlphaGo B.AlphaGo Master

智能制造发展规划(2016-2020年) (2)

智能制造发展规划(2016-2020年) 智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。加快发展智能制造,是培育我国经济增长新动能的必由之路,是抢占未来经济和科技发展制高点的战略选择,对于推动我国制造业供给侧结构性改革,打造我国制造业竞争新优势,实现制造强国具有重要战略意义。 根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》《中国制造2025》和《国务院关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,编制本规划。 一、发展现状和形势 全球新一轮科技革命和产业变革加紧孕育兴起,与我国制造业转型升级形成历史性交汇。智能制造在全球范围内快速发展,已成为制造业重要发展趋势,对产业发展和分工格局带来深刻影响,推动形成新的生产方式、产业形态、商业模式。发达国家实施“再工业化”战略,不断推出发展智能制造的新举措,通过政府、行业组织、企业等协同推进,积极培育制造业未来竞争优势。

经过几十年的快速发展,我国制造业规模跃居世界第一位,建立起门类齐全、独立完整的制造体系,但与先进国家相比,大而不强的问题突出。随着我国经济发展进入新常态,经济增速换挡、结构调整阵痛、增长动能转换等相互交织,长期以来主要依靠资源要素投入、规模扩张的粗放型发展模式难以为继。加快发展智能制造,对于推进我国制造业供给侧结构性改革,培育经济增长新动能,构建新型制造体系,促进制造业向中高端迈进、实现制造强国具有重要意义。 随着新一代信息技术和制造业的深度融合,我国智能制造发展取得明显成效,以高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表为代表的关键技术装备取得积极进展;智能制造装备和先进工艺在重点行业不断普及,离散型行业制造装备的数字化、网络化、智能化步伐加快,流程型行业过程控制和制造执行系统全面普及,关键工艺流程数控化率大大提高;在典型行业不断探索、逐步形成了一些可复制推广的智能制造新模式,为深入推进智能制造初步奠定了一定的基础。但目前我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、数字化并存,不同地区、不同行业、不同企业发展不平衡的阶段。发展智能制造面临关键共性技术和核心装备受制于人,智能制造标准/软件/网络/信息安全基础薄弱,智能制造新模式成熟度不高,系统整体解决方案供给能力不足,缺乏国际性的行业巨头企业和跨界融合的智能制造人才等突出问题。相对工

工业互联网平台技术白皮书

工业互联网平台技术白皮书

目录 一、工业互联网平台的整体态势 (1) (一)全球工业互联网平台保持活跃创新态势 (1) (二)我国工业互联网平台呈现蓬勃发展良好局面 (1) (三)工业互联网平台整体仍处于发展初期 (2) 二、工业互联网平台的应用路径 (3) (一)平台应用场景逐步聚焦,国内外呈现不同发展特点 (3) (二)我国平台应用进展迅速,大中小企业协同推进 (5) 1.平台应用全面开展,模式创新与跨界融合成为我国特色.5 2.我国大中小企业基于平台并行推进创新应用与能力普及.7 (三)平台应用发展层次与价值机理逐步清晰 (9) 1.由单点信息化走向跨域智能化,应用呈现三大发展层次.9 2.数据分析深度与工业机理复杂度决定平台应用优化价值和 发展热度 (12) (四)垂直行业平台应用走向纵深 (13) 1.高端装备行业重点围绕产品全生命周期开展平台应用.. 13 2.流程行业以资产、生产、价值链的复杂与系统性优化为应用 重点 (15) 3.家电、汽车等行业侧重于规模化定制、质量管理与产品后服 务应用 (17)

4.制药、食品等行业的平台应用以产品溯源与经营管理优化为 重点 (18) 5.电子信息制造业重点关注质量管理与生产效率提升 (19) 三、工业互联网平台的技术进展 (20) (一)边缘功能重心由接入数据向用好数据演进 (22) 1.数据接入由定制化方案走向平台通用服务 (22) 2.边缘数据分析从简单规则向复杂分析延伸 (23) 3.通用IT 软硬件架构向边缘侧下沉,为边缘应用创新提供更 好载体和环境 (24) (二)模型的沉淀、集成与管理成平台工业赋能的核心能力. 26 1.信息模型规范统一成为平台提升工业要素管理水平的关键 (26) 2.机理模型、数据模型、业务模型加速沉淀,工业服务能力不 断强化 (27) 3.多类模型融合集成,推动数字孪生由概念走向落地 (28) (三)数据管理与分析从定制开发走向成熟商业方案 (29) 1.平台聚焦工业特色需求,强化工业数据管控能力 (29) 2.实时分析与人工智能成为平台数据分析技术的创新热点. 30 3.平台贴近工业实际,完善工具不断提高工业数据易用性. 31 (四)平台架构向资源灵活组织、功能封装复用、开发敏捷高效加速演进 (32) 1.容器、微服务技术演进大幅提升平台基础架构灵活性.. 32

智能制造体系架构分析与工业互联网应用

导读 对德国工业4.0、中国制造2025等国内外智能制造的主要概念与发展趋势进行分析,并对智能制造的典型应用场景、主要需求及体系架构进行分析,结合物联网、云计算和大数据等技术,提出面向智能制造的工业互联网整体架构与关键技术、工业智能网络、工业数据采集与数据开放等应用技术。 1、智能制造 1.1智能制造国内外发展趋势 (1)德国工业4.0与美国工业互联网 工业4.0已上升为德国的国家战略。工业4.0的目标是通过充分利用信息通信技术和网络空间虚拟系统、信息物理系统相结合的手段,推动制造业向智能化转型,将实体物

理世界与虚拟网络世界融合、产品全生命周期、全制造流程数字化以及基于信息通信技术的模块集成,形成一种高度灵活、个性化、数字化的产品与服务新生产模式。 美国的互联网以及ICT巨头与传统制造业领导厂商携手推出“工业互联网”概念,GE、思科、IBM、AT&T、英特尔等80多家企业成立了工业互联网联盟(IIC)。“工业互联网”希望借助网络和数据的力量提升整个工业的价值创造能力,工业互联网旨在通过制定通用标准,打破技术壁垒,利用互联网激活传统工业过程,更好地促进物理世界和数字世界的融合。 2016年3月,工业4.0平台和工业互联网联盟双方代表开始探讨合作事宜。双方就各自推出的参考架构RAMI4.0和IIRA的互补性达成共识,形成了初始映射图,以显示两种模型元素之间的直接关系;制定了未来确保互操作性的一个清晰路线图,其他还包括:在IIC试验台和工业4.0试验设施方面的合作,以及工业互联网中标准化、架构和业务成果方面的合作。 (2)中国制造2025

我国将工业互联网定位于国家战略高度。2015年国务院和工业和信息化部先后出台了《中国制造2025》、《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》、《工业和信息化部关于贯彻落实<国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见>的行动计划(2015-2018年)》等一系列指导性文件,部署全面推进实施制造强国战略,2016年政府工作报告中进一步提出要深入推进“中国制造+互 联网”。 《中国制造2025》明确提出通过政府引导、整合资源,实施国家制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色制造、高端装备创新5项重大工程,实现长期制约制造业发展的关键共性技术突破,提升我国制造业的整体竞争力。 1.2智慧工厂概念模型 智慧工厂概念首先由美国ARC顾问集团提出,智慧工厂实现了数字化产品设计、数字化产品制造、数字化管理生产过程和业务流程,以及综合集成优化的过程,可以用工程技术、生产制造、供应链三个维度描述智慧工厂模型。智慧工厂模型如图1所示。

工业互联网发展概述

工业互联网发展概述

把握工业互联网平台发展的战略机遇 工业互联网是新一代信息通信技术与现代工业技术深度融合的产物,是制造业数字化、网络化、智能化的重要载体,也是全球新一轮产业竞争的制高点。党的十九大报告指出,“加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。”2017 年 10 月 30 日,国务院常务会审议通过《深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,促进实 体经济振兴,加快转型升级。工业互联网通过构建连接机器、物料、人、信息系统的基础网络,实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析,形成科学决 策与智能控制,提高制造资源配置效率,正成为领军企业竞争的新赛道、全球产业布局的新方向、制造大国竞争的新焦点。作为工业互联网三大要素,工业互 联网平台是工业全要素链接的枢纽,是工业资源配置的核心,对于振兴我国实体经济、推动制造业向中高端迈进具有重要意义。 工业互联网平台是面向制造业数字化、网络化、智能化需求,构建基于海量数据采集、汇聚、分析的服务体系,支撑制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置的工业云平台。其本质是通过构建精准、实时、高效的数据采集互联体系, 建立面向工业大数据存储、集成、访问、分析、管理的开发环境,实现工业技术、经验、知识的模型化、标准化、软件化、复用化,不断优化研发设计、生产制造、运营管理等资源配置效率,形成资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的制

造业新生态。关于工业互联网平台有四个定位: 第一,工业互联网平台是传统工业云平台的迭代升级。 从工业云平台到工业互联网平台演进包括成本驱动导向、集成应用导向、能力交易导向、创新引领导向、生态构建导向五个阶段,工业互联网平台在传统工业云平台的软件工具共享、业务系统集成基础上,叠加了制造能力开放、知识经验复用与开发者集聚的功能,大幅提升工业知识生产、传播、利用效率,形成海量开放 APP 应用与工业用户之间相互促进、双向迭代的生态体系。第二,工业互联网平台是新工业体系的“操作系统”。工业互联网的兴起与发展将打破原有封闭、隔离又固化的工业系统,扁平、灵活而高效的组织架构将成为新工业体系的基本形态。工业互联网平台依托高效的设备集成模块、强大的数据处理引擎、开放的开发环境工具、组件化的工业知识微服务,向下对接海量工业装备、仪器、产品,向上支撑工业智能化应用的快速开发与部署,发挥着类似于微软Windows、谷歌 Android 系统和苹果 iOS 系统的重要作用,支撑构建了基于软件定义的高度灵活与智能的工业体系。第三,工业互联网平台是资源集聚共享的有效载体。工业互联网平台将信息流、资金流、人才创意、制造工具和制造能力在云端汇聚,将工业企业、信息通信企业、互联网企业、第三方开发者等主体在云端集聚,将数据科学、工业科学、管理科学、信息科学、计算机科学在云端融合,推动资源、主体、知识集聚共享,形成社会化的协同生产方式和组织模式。

智能制造系统解决方案和智能工厂发展趋势

智能制造系统解决方案和智能工厂发展趋势 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 智能制造系统解决方案和智能工厂发展趋势 当前,我国大多数企业、行业智能制造系统都还处于局部应用阶段,只有少数大企业单项业务信息技术覆盖面较高,关键业务环节应用系统之间实现了一定的协同和集成。从制造企业生产力水平来看,大量企业处于工业2.0要补课,有些企业处于工业3.0待普及,有个别企业处于工业4.0要示范。 智能制造系统解决方案发展趋势 据行业专业人士分析,今后国内智能制造系统解决方案将面临三大发展趋势。 第一大趋势:智能制造是一项系统性工程,系统解决方案领域的合作将更加活跃。 智能制造发展具有复杂性、系统性,涉及设计、生产、物流、销售、服务等产品全生命周期,涉及执行设备层、控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层等企业系统架构,需要实现横向集成、纵向集成和端到端集成。限于资金投入不足、技术研发周期较长以及工艺壁垒等因素,单个系统解决方案商很难满足各个细分行业的智能制造发展需要,企业间将不断加强协同创新,以强化智能制造系统解决方案供应能力。 第二大趋势:智能制造系统架构将进一步完善,工业软件领域的集成与发展将成为重点。

从企业系统架构来看,国内目前还没有出现能够打通整个架构体系的智能制造解决方案商,但随着技术水平的不断进步,系统解决方案提供商将不断完善架构体系。智能制造系统解决方案主要依托于软硬件产品及系统,实现制造要素和资源的相互识别、实时交互、信息集成。从硬件层面来看,基于成本大幅降低的现实需要,硬件中通用性强的部分将日趋模块化、标准化发展。从软件层面来看,工业软件存在于智能制造的每个角落,智能制造解决方案将更加倚重于与硬件层关系密切的软件部分(SFC、MES、ERP、PLM)的集成与发展,其中MES是软件层中最核心部分。 我国智能工厂发展趋势分析 当前,智能制造热度高企,石化、钢铁、机械装备制造、汽车制造、航空航天、飞机制造等行业纷纷开始探索建设智能工厂。《中国制造2025》明确提出要推进制造过程智能化,在重点领域试点建设智能工厂/数字化车间,这必将加速智能工厂在工业行业领域的应用推广。预计未来3-5年,全国将涌现出一批智能工厂。 智能工厂的内涵及建设重点 智能工厂是实现智能制造的重要载体,主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施,实现生产过程的智能化。企业基于CPS和工业互联网构建的智能工厂原型,主要包括物理层、信息层、大数据层、工业云层、决策层。其中,物理层包含工厂内不同层级的硬件设备,从最小的嵌入设备和基础元器件开始,到感知设备、制造设备、制造单元和生产线,相互间均实现互联互通。以此为基础,构建了一个“可测可控、可产可管”的纵向集成环境。信息层涵盖企业经营业务各个环节,包含研发设计、生产制造、营销服务、物流配送等各类经营管理活动,以及由此产生的众创、个性化定制、电子商务、可视追踪等相关业务。在此

科技部网络协同制造及智能制造重大专项申报指南建议

网络协同制造和智能工厂”重点专项 2018年度项目申报指南建议 为落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》《国家创新驱动发展战略纲要》、《“十三五”国家科技创新规划》、《中国制造2025》和《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》等提出的要求,国家重点研发计划启动实施“网络协同制造和智能工厂”重点专项。根据本重点专项实施方案的部署,现发布2018年度项目申报指南。 本重点专项总体目标是:针对我国网络协同制造和智能工厂发展模式创新不足、技术能力尚未形成、融合新生态发展不足、核心技术/软件支撑能力薄弱等问题,基于“互联网+”思维,以实现制造业创新发展与转型升级为主题,以推进工业化与信息化、制造业与互联网、制造业与服务业融合发展为主线,以“创模式、强能力、促生态、夯基础”以及重塑制造业技术体系、生产模式、产业形态和价值链为目标,坚持有所为、有所不为,推动科技创新与制度创新、管理创新、商业模式创新、业态创新相结合,探索引领智能制造发展的制造与服务新模式,突破网络协同制造和智能工厂的基础理论与关键技术,研发网络协同制造核心软件,建立技术标准,创建网络协同制造支撑平台,培育示范效应强的智慧企业。 本重点专项按照基础前沿与关键技术、装备/系统与平台、集成技术与应用示范等3类任务以及基础前沿技术、研发设计技术、智能生产技术、制造服务技术、集成平台与系统等5个方向。专项实施周期为5年(2018—2022年)。 1?基础前沿与关键技术 1.1智能工厂工业互联网系统理论与技术(基础前沿类)研究内容:针对工业互联网系统结构复杂性问题,研究建立工业互联网系统理论体系。建立互联网与智能工厂控制网络融合的体系架构,构建由现场总线、控制网络以及互联网组成的复杂大系统,支持网络资源配置和多网络集成。研究智能工厂工业互联网复杂大系统理论,给出由离

智能制造现状与前景

智能制造现状与前景公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

智能制造的发展与前景展望 摘要:简述了智能制造形成的原因及智能制造的概念;分析了智能制造国内外的发展现状;指出了智能制造的发展趋势及其面临的问题。 关键词:智能制造人工智能机械制造工业 The development and research of intelligent manufacturing JiaYu Wang (College of Mechanical Engineering, Nanjing University of Aeronautics &Astronautics, Nanjing, 210016, China;) Abstract:This paper depicts the cause of formation and conception of presents status in the development on indication is given of the trend of development and question confronting IM. Key words:IM;AI;mechanical manufacture;Industrie 0 前言 智能制造装备是先进制造技术、信息技术以及人工智能技术在制造装备上的集成和深度融合,是实现高效、高品质、节能环保和安全可靠生产的下一代制造装备。在综述了智能制造装备国内外发展现状的基础上,重点论述了目前智能制造存在的问题,并得出结论,认为德国的”工业”和美国的工业互联网装备将是智能制造装备未来的发展方向。 1研究背景 制造业是国民经济的基础工业部门,是决定国家发展水平的最基本因素之一。从机械制造业发展的历程来看,经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、柔性自动化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。就制造自动化而言,

工业互联网与传感器发展

工业互联网与传感器发展 近年来,为了推动人工智能、大数据、互联网与经济的融合发展,“工业互联网”概念应运而生,发展至今,中国工业互联网市场已经达到千亿规模,每年两位数的增长远远领先世界平均水平。 而传感器作为信息产业发展的核心支柱之一,同样也是工业互联网发展的基础和关键,国产传感器的发展时刻影响着中国工业互联网的进程,而工业互联网的蓬勃发展,也将给国内传感器企业带来巨大的发展机遇。 工业互联网与传感器发展相辅相成 工业互联网从低级到高端具有明显的发展阶段性。目前,我国的工业互联网发展仍处于初级阶段,只能实现工厂外部企业与上下游厂商、智能产品和用户的网络联通,对于企业内部网络平台和云端建设,以及更为高端的数字化世界还相距甚远。 然而,不管是在发展的哪个阶段,都离不开传感器的广泛应用,工业互联网发展的不同阶段对传感器的要求也不尽相同。以眼下的应用情况来说,传感器主要被企业用于工业互联网基础的数据收集与分析,随着工业互联网发展阶段的不断深入,未来对传感器精度和相关技术的要求也会越来越高。 可以说,工业互联网的实现和发展,离不开传感器的广泛应用与技术革新,但反过来看,工业互联网也为传感器的发展带来了巨大市场,工业互联网与传感器发展可谓相辅相成。 相关数据显示,2017年我国工业互联网市场规模达到4709.1亿元,同比增长13.6%。在这样巨大的市场规模和高速增长下,有关机构预测,我国传感器市

场规模将迎来更进一步的扩大,2021年有望实现在2017年基础上翻一番,具体数字向6000亿靠拢。 工业互联网新政为传感器发展带来福音 传感器作为自动化智能设备的重要部件,以及工业互联网发展的基础和关键,将随着工业互联网的发展而率先受益。目前,地方正在大力布局和发展工业互联网,这对于国产传感器厂商来说是千载难逢的一次机会。 早在2017年,政府就曾发布《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》,以2025年、2035年和2050年为时间节点,从宏观方向上确立工业互联网发展的“三步走”计划。 今年6月7日,工信部又发布了《工业互联网发展行动计划(2018-2020年)》和《工业互联网专项工作组2018年工作计划》,从具体目标、任务等方面提出了更为细化的措施,可以看做是对“三步走”计划的具体落实。地方计划从网络建设和平台建设两方面具体入手,一方面要升级和改造企业内外网络,另一方面要培育航母级地方平台。 其中,不管是网络还是平台建设,地方选择的企业和行业主要涉及汽车、航空航天、石油化工、机械制造、轻工家电、信息电子等重点领域,这些领域普遍为传感器的增长市场。这些领域受到重点发展和建设,对于国产传感器来说将是重大利好。 国产传感器需补齐短板、抓住机遇 不过,工业互联网在为国产传感器带来发展机遇的同时,也带来了挑战。 目前,国产传感器核心技术缺失,高端产品供给不足,产品在测量精度、温度、时间、可靠性等指标上与国外存在巨大差距,相关产品勉强能够满足工业互

智能制造发展历程简

目录 第1章解读工业互联网——智能制造新前景 (1) 1.1工业互联网的概念浅析 (1) 1.2工业互联网的核心元素 (2) 1.3工业互联网的革命特征 (3) 1.4工业互联网的现实意义 (4)

第1章解读工业互联网——智能制造新前景 近年来,为了重塑美国制造业的全球竞争优势,美国启动了制造业振兴战略,加快发展技术密集型先进制造业,实现再工业化。作为先进制造业的重要组成部分,智能制造得到了美国政府、企业各层面的高度重视。美国政府启动了一系列计划和项目针对基于模型的企业、赛博物理系统、工业机器人、先进测量与分析、智能制造系统集成等智能制造关键要素的发展进行系统支持。 作为世界最大的多元工业集团,为了在开创和全面推进高技术战略智能化工业的时代进程中发挥主导力量,GE公司依托庞大的产业链、产品体系和技术实力,提出了自己的“工业互联网”概念,与美国政府的战略举措相呼应。在GE公司的未来构想中,工业互联网将通过智能机床、先进分析方法以及人的连接,深度融合数字世界与机器世界,深刻改变全球工业。GE将工业革命与互联网革命统一为“第三波”创新与变革,虽然一家公司不可能完全代表美国智能制造的发展方向,但其明确的“智能化”理念依然是新一轮工业与互联网变革中的鲜明主题。 2011年,GE在硅谷建立了全球软件研发中心,启动了工业互联网的开发,包括平台、应用以及数据分析。2012年11月,GE发布《工业互联网—冲破思维与机器的边界》报告,将工业互联网称之为200年来的“第三波”创新与变革。2013年,GE宣布将在未来3年投入15亿美元开发工业互联网,并于同年发布《工业互联网@工作》报告,对工业互联网项目要开展的工作进行了细化。2014年3月,GE与A T&T、思科、IBM和英特尔共同发起成立了工业互联网联盟。2014年末,GE发布了《2015工业互联网观察报告》,强调了大数据分析在工业互联网中的作用,并且针对赛博安全、数据孤岛和系统集成等挑战提出了解决思路和行动指南。 1.1 工业互联网的概念浅析 GE公司认为,“工业互联网”是两大革命中先进技术、产品与平台的结合,即工业革命中的机器、设施与网络和互联网革命中的计算、信息与通信。“工业互联网”是数字世界与机器世界的深度融合,其实质也是工业和信息化的融合。与工业4.0的基本理念相似,它同样倡导将人、数据和机器连接起来,形成开放而全球化的工业网络,其内涵已经超越制造过程以及制造业本身,跨越产品生命周期的整个价值链,涵盖航空、能源、交通、医疗等更多工业领域。 “智能”是工业互联网的关键词,GE正在飞机发动机上诠释“智能”的概念。飞机发动机上的各种传感器会收集发动机在空中飞行时的各种数据,这些数据传输到地面,经过智能软件系统分析,可以精确地检测发动机运行状况,甚至预测故障,提示进行预先维修等,以提升飞行安全性以及发动机使用寿命。如图1.1所示,展示了这种“智能”的概念。

工业互联网的九大核心技术

工业互联网的九大核心技术 工业互联网这个话题是由GE公司在2012年率先提出的。这个话题和后来2013年德国提出的工业4.0,可以说搅动了很多企业的神经。 但是这些新的理念并不是空穴来风,它是工业化国家在过去几十年强大的技术积累,以及和互联网结合以后产生的新战略,新的技术布局以及对未来的一种新的愿景。如果我们单从互联网角度去解读这些愿景和战略,我认为是不够的。事实上工业互联网有强大的技术支撑。 在工业互联网领域,我们要想获得持续、稳健的发展,需要具备坚实的技术基础。下面这张图将正在出现的以及未来可能出现的技术要素用结构化的方式展现出来,让大家对工业互联网所形成的技术和系统基础,有一个系统性的了解。

在这个结构当中,最为基础是工业互联网的标准和系统安全体系,不同于已经成熟的商业互联网和人际互联网,工业互联网相关的技术标准还远远没有成形,可以讲不同技术阵营当中的博弈和争夺正在激烈展开。而且系统安全是比较薄弱的环节,这在相当程度上阻碍了工业互联网的开放,和彼此数据的交换。在未来我们可以预见到各个工业化的国家、组织乃至企业,以及科研机构,将围绕标准的设立和系统安全的共识和创建,进行大量的工作。 这些基础性的工作是非常重要的,而且是战略性的。因此我们中国的企业家群体要非常关注这些基础性的工作,要抛弃那些可能假想性的,以及希望快速弯道超车的简单愿望。没有这些基础工作,要实现真正意义上的工业互联,是不可能的。

在此之上还有三个非常关键的技术组件,一个称之为随处可及的超级计算终端。所谓随处可及的超级计算终端,是由传感器、强大的芯片以及因此产生的分布式强大计算能力所带来的,这个是因为芯片技术的普及和IPV6的寻址能力的扩张所带来的。 第二类的组件基础,我们称为软件定义机器。所谓软件定义机器就是强大的、无处不在的超级计算终端,以及我们所使用的工业时代的各种设备的整合以后所出现的一种新的前景。未来硬件虽然重要,但是软件更加重要。硬件作为技术组件,相对软件赋予不同的功能,软件定义硬件和定义机器,将成为未来的大势所趋。 由此产生的数据、模式、方法论和人工智能,将归结在知识工作的自动化领域,这个领域涉及大量新的技术。 在这三个技术组件之上,是关于新型的工业流程。未来的工业流程将突破流程化,或者是离散化的传统定义。随着机器人的深度介入,将使得工业流程和工业生产的过程发生根本性的改变。工业生产将变成真正没有停息的全过程,因为机器人没有疲劳,而且机器人之间将进行深度的交流和自动化处理,使得生产效率突破人类介入方式的瓶颈,达到新的高峰。

工业互联网平台在智能工厂转型的应用

GETECH 格创东智工业互联网平台 数字化、智能化工厂转型实践中的应用

一、项目概况 1.项目背景 TCL 集团在长期的生产实践中积累了海量高质量数据以及业务算法模型。为深度挖掘数据背后的价值,实现集团下属企业技术原理和经验的复用,助力传统制造企业的数字化转型,由格创东智(深圳)科技有限公司打造的 GETECH 平台在服务集团外企业的同时,支撑TCL 集团内制造资源泛在连接、弹性供给、高效配置,已成为诸如预测性维护、虚拟量测、生产环境监控、全流程大数据分析等核心业务应用的支撑性平台。 2.项目简介 GETECH 平台率先在深圳市华星光电技术有限公司投入使用。平台构建在一个连接机器、物料、人、信息和数据系统的基础工业互联网络之上,通过对现有生产机台以及设备的进一步智能化改造,实现工业数据的全面感知、动态传输、实时分析、闭环控制、动态重构,为建立其上的工业智能应用提供使能支撑。图 1 所示为已开发的基于 GETECH 平台的应用,支持企业生产的科学决策与智能控制,提高制造资源配置效率,大幅度提高生产产品的品质,缩短产品生产周期,降低生产能耗和环境影响。 图 1 已开发的基于 GETECH 工业互联网平台的应用

3.项目目标 GETECH 平台以及其上的核心应用解决方案,会经历TCL 集团下属企业复杂制造环境检验,同时也服务于产业上下游中小规模制造企业。沿着这一路径,GETECH平台将成为一个成熟的、先进的、可以为行业客户提供个性化优质服务的、拥有自主知识产权和专利的行业性核心工业互联网平台。 目前,依托GETECH 平台,在华星光电试点施行的智能应用项目在投入产出能力上表现优异。平台的基础技术能力、资源管理能力、应用服务能力已得到初步验证和认可,后续格创将一如既往地延续初心,将此项试点项目打造成为国家级标杆的示范项目。 二、项目实施概况 1.平台总体架构 GETECH 平台的总体架构共分为7 层,分别是资源层,控制层,采集层,网络层,平台层,应用层和协同层,涵盖了智能工厂从工业现场,设备一直到企业内外部协同的全要素。GETECH 平台整体架构如图 2 所示。 2.数据互联架构 图2 GETECH 工业互联网平台整体架构

工业互联网与人工智能技术的融合 满分卷

工业互联网与人工智能技术的融合 1.2016年3月谷歌()在四场比赛中击败了国际围棋世界冠军李世石,引发了全世界的关注。(5.0分) A.AlphaGo B.AlphaGo Master C.AlphaZero D.DeepMind 我的答案:A√答对 2.从自身核心产品能力出发或者自身数字化转型经验以平台为载体对外提供服务的工业互联网平台产品企业属于()(5.0分) A.装备制造企业 B.工业软件企业 C.信息技术企业 我的答案:A√答对 3.工业互联网这一该案最早是有()提出的。(5.0分) A.美国GE公司 B.德国西门子公司 C.美国GM公司 我的答案:A√答对

4.借助平台的数据汇聚与处理能力拓展服务边界,对外提供服务的工业互联网平台产品企业属于()( 5.0分) A.装备制造企业 B.工业软件企业 C.信息技术企业 我的答案:B√答对 5.“人工智能”这一概念是在()大学会议上提出的。(5.0分) A.普林斯顿 B.麻省理工 C.达特茅斯 D.卡内基梅隆 我的答案:C√答对 6.“人工智能”这一概念是()在1956年提出的,标着着人工智能学科的诞生。(5.0分) A.麦卡锡 B.明斯基 C.罗切斯特 D.香农 我的答案:A√答对

7.机器学习可以分为两个阶段,制作人工神经网络的“学习阶段”和利用已完成的人工神经网络输出正解的“()”(5.0分) A.判断阶段 B.预测阶段 C.验证阶段 D.训练阶段 我的答案:B√答对 8.人工智能的目的是让机器能够(),以实现某些脑力劳动的机械化。(5.0分) A.具有智能 B.和人一样工作 C.完全替代人的大脑 D.模拟、延伸和扩展人的智能 我的答案:D√答对 9.发挥IT 技术优势将已有平台向制造领域延伸,对外提供服务的工业互联网平台产品企业属于()(5.0分) A.装备制造企业 B.工业软件企业 C.信息技术企业 我的答案:C√答对

智能制造项目申报方向

附件1 智能制造项目申报方向 一、关键技术装备 1.支持高档数控机床与工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备五大关键技术装备创新与应用。 2.支持五大关键技术装备的产业化与技术改造。 二、智能制造标准体系 1.支持智能制造标准的试验验证,搭建标准研制与试验验证平台(系统),开展技术规范、标准全过程试验验证。 2.实施《制造业标准化提升计划》,按照《国家智能制造标准体系建设指南(2015版)》的要求,加快制定智能制造3大标准领域的标准制修订工作。 3.开展工业信息安全测评标准与工具集研制,研究并制定适应我国各行业现状的安全测评标准,验证满足工控信息安全测评需求的工具集。 三、智能制造软件支撑能力 推进信息物理系统关键技术研发及产业化,加快信息物理系统应用测试验证平台建设,提升智能制造系统解决方案能力,开展行业应用试点示范。 四、工业互联网基础和信息安全系统

1.开展核心信息通信设备的研发与产业化,推进基于自主芯片的服务器研发与产业化,推进安全可靠网络设备研发与产业化。 2.全光宽带网络建设。推动包括制造业集聚区在内的光纤网、移动通信网以及无线局域网的深度覆盖;推动物联网、大数据、云计算等技术在制造领域的推广应用;大力发展面向制造业的信息技术服务。 3.启动工业互联网产业推进试点示范,构建“工业互联网试验验证平台”,建设“工业互联网关键资源管理平台”(包括标识解析、IP地址等)和“工业互联网尚商用转数据管理平台”。 4.开展安全可靠工业级信息安全产品如工业防火墙、工业通讯网关、工控网络安全监测审计系统、工业安全数据采集设备等产品及设备研发。 5.建设工业互联网安全监测平台,工控网络安全防御平台,工业互联网安全仿真、测试、验证等技术平台,工业控制系统仿真测试与验证平台,建设工业信息安全在线监测预警平台,建设工业互联网可信计算机主动免疫平台。 6.面向工业互联网的安全监测平台试点示范、工业信息安全产品和解决方案的行业应用示范。 五、培育推广智能制造新模式

智能制造现状与前景

智能制造的发展与前景展望 摘要:简述了智能制造形成的原因及智能制造的概念;分析了智能制造国内外的发展现状;指出了智能制造的发展趋势及其面临的问题。 关键词:智能制造 The development and research of intelligent manufacturing JiaYu Wang (College of Mechanical Engineering, Nanjing University of Aeronautics&Astronautics, Nanjing, 210016, China;) Abstract: Key words:IM;AI; 0 前言 智能制造装备是先进制造技术、信息技术以及人工智能技术在制造装备上的集成和深度融合,是实现高效、高品质、节能环保和安全可靠生产的下一代制造装备。在综述了智能制造装备国内外发展现状的基础上,重点论述了目前智能制造存在的问题,并得出结论,认为德国的””和美国的工业互联网装备将是智能制造装备未来的发展方向。 1研究背景 制造业是国民经济的基础工业部门,是决定国家发展水平的最基本因素之一。从机械制造业发展的历程来看,经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、柔性自动化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。就制造自动化而言,大体上每十年上一个台阶: 50-60年代是单机数控,70年代以后则是CNC机床及由它们组成的自动化岛,80年代出现了世界性的柔性自动化热潮。与此同时,出现了计算机集成制造,但与实用化相距甚远。随着计算机的问世与发展,机械制造大体沿两条路线发展:一是传统制造技术的发展,二是借助计算机和自动化科学的制造技术与系统的发展。80年代以来,传统制造技术得到了不同程度的发展,但存在着很多问题。近来年,人们对制造过程的自动化程度赋予了极大的研究热情,这是因为从1870年到1980年间,制造过程的效率提高了20倍,-2倍,产品设计的效率只提高了倍,这表明体力劳动通过采用自动化技术得到了极大的解放,而脑力劳动的自动化程度(其实质是决策自动化程度)则很低,制造过程中人的因素尚未得到充分的认识,人尚未真正地从复杂的生产过程中解放出来,各种问题求解的最终决策在很大程度上仍依赖于人的智慧。因而,人类群体所面临的众多问题(包括社会问题、生理问题等)在制造过程中都有所反映。面对批量小、品种多、质量高、更新快的产品市场竞争要求以及各种社会因素的综合影响,制造过程的自动化程度的提高面临众多问题,譬如:(1)专家人才的短缺和转移致使一些专门技能不能及时或长久地得到提供;(2)现代制造过程中信息量大而繁杂,传统的信息处理方式已不能满足要求,大量的信息资源需要开发与共享;(3)制造环境柔性要求更大,决策过程更加复杂,决策时间要求更短;(4)制造过程的自动化程度受制于制造系统的自组织能力,即智能水平;(5)现代生产要求专家们在更大范围内进行更及时的合作,小到一个企业内部的各个生产环节,大至一个国家甚至世界范围内的工业界中的众多企业之间。各种迹象表明,“我们正处在制造历史上的一个危险时期”。幸运的是,计算机与计算机科学以及其它高技术的发展,通过集成制造技术、人工智能等而发展起来的一种新型制造工程—智能制造技术(intelligent manufacturing technology,IMT)与智能制造系统(intelligent manufacturing system,IMS)使我们有可能走出这个危机。这是因为,制造过程所面临的众多问题的核心是“制造

工业互联网体系架构

工业互联网体系架构

。 近年来,随着以互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等为代表得新一代信息技术与传统产业 得加速融合,全球新一轮科技革命与产业变革正蓬勃兴起,一系列新得生产方式、组织方式与商业模 部署成本。为此, 在工业与信息化部指导下, 工业互联网产业联盟(以下简称 All ) 启动了工业互联网体系 架构研究 , 在总结国内外发展实践得基础上, 撰写了工业互联网体系架构报告( 1、0 版), 提出了工业互联网得 内涵、目标、体系架构、关键要素与发展方。向报告旨在推动业界对工业互联网达成广泛共识, 以体系架构为牵 引,为联盟各项工作以及我国工业互联网得技术创新、标准制定、试验验证、应用实践等提供参考与引导, 共 同推动工业互联网得健康快速发展。 工业互联网就是一个长期发展与演进得过程,毫无疑问,目前我们对工业互联网得认识还就是初步与 阶段性得。联盟将根据国内外工业互联网得发展情况以及产业界得反馈意见,在持续深入研究得基础上适 时修订与发布报告新版。 明 说 写 编 O l

(一)工业互联网得内涵 工业互联网得内涵用千界定工业互联网得范畴与特征,明确工业互联网总体目标,就是研究工 业互联网得基础与出发点,我们认为,工业互联网就是互联网与新—代信息技术与工业系统全方位 深度融合所形成得产业与应用生态,就是工业智能化发展得关键综合信息基础设施。其本质就是以机 器、原材料、控制系统、信息系统、产品以及人之间得网络互联为基础,通过对工业数据得全面深度感知、实时传输交换、快速计算处理与高级建模分析,实现智能控制、运营优化与生产组织方式变革。工业互联网可以重点从“网络”、“数据”与“安全”三个方面来理解。其中,网络就是基础, 即通过物联网、互联网等技术实现工业全系统得互联互通,促进工业数据得充分流动与无缝集成; 数据就是核心,即通过工业数据全周期得感知、采集与集成应用,形成基于数据得系统性智能,实现机器弹性生产、运营管理优化、生产协同组织与商业模式创新,推动工业智能化发展;安全就是保障,即通过构建涵盖工业全系统得安全防护体系,保障工业智能化得实现。工业互联网得发展体现了多个产业生态系统得融合,就是构建工业生态系统、实现工业智能化发展得必由之路。 工业互联网与制造业得融合将带来四方面得智能化提升。一就是智能化生产,即实现从单个机器到产线、车间乃至整个工厂得智能决策与动态优化,显著提升全流程生产效率、提高质量、降低成本。二就是网络化协同,即形成众包众创、协同设计、协同制造、垂直电商等—系列新模式, 大 幅降低新产品开发制造成本、缩短产品上市周期。三就是个性化定制,即苤千互联网获取用户个性 化需求,通过灵活柔性组织设计、制造资源与生产流程,实现低成本大规模定制。四就是服务化转型,即通过对产品运行得实时监测,提供远程维护、故障预测、性能优化等一系列服务,并反馈优化产品设计,实现企业服务化转型。 工业互联网驱动得制造业变革将就是—个长期过程,构建新得工业生产模式、资源组织方式也并非—跋而就,将由局部到整体、由浅入深,最终实现信息通信技术在工业全要素、全领域、全产业链、全价值链得深度融合与集成应用。 (二)工业互联网与智能制造得关系 作为当前新—轮产业变革得核心驱动与战略焦点,智能制造就是基千物联网、互联网、大数据、 云计算等新—代信息技术,贯穿千设计、生产、管理、服务等制造活动得各个环节,具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能得先进制造过程、系统与模式得总称。具有以智能工厂为载体、以生产关键制造环节智能化为核心,以端到端数据流为基础、以全面深度互

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