从数字化制造到智能制造优秀课件
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数字化工厂如何变成智能工厂 ppt课件
•工资上涨 •质量驱动的自动化需求 •节能立法
ppt课件
5
全球制造产业正在发生深刻变化
2015年中国长三角地区pp的t课件制造成本仅比美国低5%
6
富士康下一步迁往何处？
￥410
天津 大连
秦皇岛
烟台
￥320
廊坊
晋城
90年代末
成都
2013年-
重庆￥200 1992年
￥400 郑州常熟 昆山 上海 ￥1290
网络改变交易：电子商务平台
突破10000亿 网络改变沟通：社交服务平台
37.11亿美元
ppt课件
24
智能制造关键技术：数字化制造
数字控制
生产管理
• 数字化建模 • 虚拟设计 • 创新设计 • 数字样机设计 • 面向制造DFM
• 智能控制技术 • 控制传感技术 • 高速通讯网络协议
• 高速高精度驱动 • 实时信息管理技术 • 信息集成技术
电磁波耦合 被动/主动
2.4G/微波 2.45GHz
被动/主动
0-120cm
EU4m/USA6m
1m–20m
100张/s
300张/s
>500张/s
较小(160-2000bit) 较小（512bit）
中等（<2kb）
ppt课件
31
31
RFID技术在智能制造中应用
工程机械
智能家电
物流园
RFID 技术
混流制造
定制化
制造技术 发展趋势
绿色化
提高能源利用效率，实现 工业生产“绿色环保” 绿色制造
制造需求：多品种多批量、高质量低成本、柔性制造快速响应
、节能减排环境友好等
ppt课件
ppt课件
5
全球制造产业正在发生深刻变化
2015年中国长三角地区pp的t课件制造成本仅比美国低5%
6
富士康下一步迁往何处？
￥410
天津 大连
秦皇岛
烟台
￥320
廊坊
晋城
90年代末
成都
2013年-
重庆￥200 1992年
￥400 郑州常熟 昆山 上海 ￥1290
网络改变交易：电子商务平台
突破10000亿 网络改变沟通：社交服务平台
37.11亿美元
ppt课件
24
智能制造关键技术：数字化制造
数字控制
生产管理
• 数字化建模 • 虚拟设计 • 创新设计 • 数字样机设计 • 面向制造DFM
• 智能控制技术 • 控制传感技术 • 高速通讯网络协议
• 高速高精度驱动 • 实时信息管理技术 • 信息集成技术
电磁波耦合 被动/主动
2.4G/微波 2.45GHz
被动/主动
0-120cm
EU4m/USA6m
1m–20m
100张/s
300张/s
>500张/s
较小(160-2000bit) 较小（512bit）
中等（<2kb）
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31
31
RFID技术在智能制造中应用
工程机械
智能家电
物流园
RFID 技术
混流制造
定制化
制造技术 发展趋势
绿色化
提高能源利用效率，实现 工业生产“绿色环保” 绿色制造
制造需求：多品种多批量、高质量低成本、柔性制造快速响应
、节能减排环境友好等
ppt课件
智能制造培训ppt课件
协同层
实现企业之间的协同研发、协同制造和协同服务等，构 建企业间的协同创新平台和产业链协同平台。
信息物理系统（CPS）
CPS定义
信息物理系统是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C（Computer、 Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，实现大型工程系统的实时感 知、动态控制和信息服务。
拓展数字化服务
通过开发定制化软件、构建数字化服务平台等方 式，为客户提供个性化、智能化的产品和服务。
政策环境与市场机遇分析
政策环境分析
01
深入研究国家和地方政府关于智能制造、数字化转型的相关政
策，了解政策导向和支持措施。
市场机遇挖掘
02
关注行业发展趋势和市场需求变化，挖掘智能制造领域的市场
机遇和创新点。
可编辑和可优化。
仿真技术
通过数学建模和计算机模拟，预测 产品的性能、制造过程和生产效率 ，减少实际生产中的试错成本。
数字化双胞胎
结合数字化设计和仿真技术，构建 与实际产品相对应的虚拟模型，实 现产品设计、生产和服务的全生命 周期管理。
工业机器人与自动化技术
01
02
03
工业机器人
具有自动化、高精度、高 效率等特点，可广泛应用 于焊接、装配、检测等生 产环节。
应用案例
如设备故障预测APP、生 产优化APP等，提高设备 运行效率、降低生产成本 。
边缘计算与实时数据处理
边缘计算定义
在设备端或网络边缘进行计算和 数据处理的技术，降低数据传输
延迟和带宽需求。
实时数据处理
通过边缘计算技术对实时数据进 行处理和分析，提取有价值的信
息。
应用场景
实现企业之间的协同研发、协同制造和协同服务等，构 建企业间的协同创新平台和产业链协同平台。
信息物理系统（CPS）
CPS定义
信息物理系统是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统，通过3C（Computer、 Communication、Control）技术的有机融合与深度协作，实现大型工程系统的实时感 知、动态控制和信息服务。
拓展数字化服务
通过开发定制化软件、构建数字化服务平台等方 式，为客户提供个性化、智能化的产品和服务。
政策环境与市场机遇分析
政策环境分析
01
深入研究国家和地方政府关于智能制造、数字化转型的相关政
策，了解政策导向和支持措施。
市场机遇挖掘
02
关注行业发展趋势和市场需求变化，挖掘智能制造领域的市场
机遇和创新点。
可编辑和可优化。
仿真技术
通过数学建模和计算机模拟，预测 产品的性能、制造过程和生产效率 ，减少实际生产中的试错成本。
数字化双胞胎
结合数字化设计和仿真技术，构建 与实际产品相对应的虚拟模型，实 现产品设计、生产和服务的全生命 周期管理。
工业机器人与自动化技术
01
02
03
工业机器人
具有自动化、高精度、高 效率等特点，可广泛应用 于焊接、装配、检测等生 产环节。
应用案例
如设备故障预测APP、生 产优化APP等，提高设备 运行效率、降低生产成本 。
边缘计算与实时数据处理
边缘计算定义
在设备端或网络边缘进行计算和 数据处理的技术，降低数据传输
延迟和带宽需求。
实时数据处理
通过边缘计算技术对实时数据进 行处理和分析，提取有价值的信
息。
应用场景
300页PPT读懂智能制造导论全体系
增强灵活性
快速响应市场变化，实现个性 化定制和多样化生产。
数字化工厂定义
利用先进制造技术、信息技术 和智能技术，构建高度互联、 智能化、柔性化的生产系统。
降低运营成本
优化生产流程，减少浪费和不 良品率，降低物料和人力成本。
提升质量水平
通过实时监控和数据分析，提 高产品质量和一致性。
数字化工厂规划与设计方法
04
智能制造有助于企业实现绿色可持续发展。
未来智能制造发展趋势预测和展望
发展趋势
1
2
人工智能和机器学习技术在智能制造中的应用将 更加广泛。
3
5G、物联网等新技术将推动智能制造的进一步发 展。
未来智能制造发展趋势预测和展望
• 智能制造系统将更加注重人机协作和人机交互。
未来智能制造发展趋势预测和展望
展望
未来智能制造系统将更加 智能化、自适应和柔性化。
智能制造将成为制造业的 主要发展趋势，推动企业 转型升级。
智能制造将促进全球制造 业的竞争格局变化，推动 企业国际化发展。
THANKS
感谢观看
特点
智能制造具有自感知、自决策、自执行、自适应等特点。它能够实现制造过程 的自动化、智能化和柔性化，提高生产效率和质量，降低能耗和排放，推动制 造业的绿色可持续发展。
智能制造在工业生产中应用
自动化生产线
智能制造通过自动化生产线实现生产过程的自动化和智能化，提高生 产效率和产品质量。
工业机器人
工业机器人是智能制造的重要组成部分，它能够实现生产过程中的自 动化和智能化操作，提高生产效率和产品质量。
生产线性能评估与优化的 案例分析
结合具体案例，分析生产线性能评估和优化方 法的实际应用。
智能工厂与数字化制造培训课件
智能工厂与数字化制造培训 课件
汇报人：
2024-01-02
• 智能工厂概述 • 数字化制造技术基础 • 生产计划与调度优化方法 • 自动化设备与传感器技术应用
• 工业物联网在智能工厂中作用 • 人工智能技术在智能工厂中应用 • 总结与展望
01
智能工厂概述
定义与发展趋势
定义
智能工厂是一种高度集成化、智能化的制造模式，通过先进的信息技术、自动 化技术和制造技术，实现生产过程的可视化、可控制和可优化。
03
案例三
某电子制造企业通过数字化制造技术，实现了生产线的自动化和智能化
，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本和不良品率。
03
生产计划与调度优化方法
生产计划编制及调整策略
需求预测与订单分析
生产计划调整策略
基于历史数据和市场需求，运用统计 分析和机器学习算法进行需求预测， 为生产计划提供数据支持。
人工智能与机器学习技术将在智能工厂中 广泛应用，实现生产过程的自动化、智能 化和优化。
绿色制造与可持续发展成为重要 方向
随着环保意识的提高，绿色制造与可持续 发展将成为制造业的重要方向，智能工厂 将更加注重资源节约和环境保护。
THANKS
感谢观看
案例分析
生产过程可视化方法
通过工业物联网技术，将生产过程中的各种数据实时采集并传输到数据中心或云平台，然后利用数据 可视化技术，如数据图表、仪表盘等，将生产过程以直观的方式展现出来，方便管理人员实时监控和 调度。
生产过程可追溯性方法
通过工业物联网技术，对生产过程中的原材料、设备、产品等进行标识和记录，实现生产过程的全程 追溯。当出现问题时，可以快速定位到具体环节和责任人，提高问题处理效率和质量。同时，也可以 对生产过程进行优化和改进，提高生产效率和产品质量。
汇报人：
2024-01-02
• 智能工厂概述 • 数字化制造技术基础 • 生产计划与调度优化方法 • 自动化设备与传感器技术应用
• 工业物联网在智能工厂中作用 • 人工智能技术在智能工厂中应用 • 总结与展望
01
智能工厂概述
定义与发展趋势
定义
智能工厂是一种高度集成化、智能化的制造模式，通过先进的信息技术、自动 化技术和制造技术，实现生产过程的可视化、可控制和可优化。
03
案例三
某电子制造企业通过数字化制造技术，实现了生产线的自动化和智能化
，提高了生产效率和产品质量，降低了生产成本和不良品率。
03
生产计划与调度优化方法
生产计划编制及调整策略
需求预测与订单分析
生产计划调整策略
基于历史数据和市场需求，运用统计 分析和机器学习算法进行需求预测， 为生产计划提供数据支持。
人工智能与机器学习技术将在智能工厂中 广泛应用，实现生产过程的自动化、智能 化和优化。
绿色制造与可持续发展成为重要 方向
随着环保意识的提高，绿色制造与可持续 发展将成为制造业的重要方向，智能工厂 将更加注重资源节约和环境保护。
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感谢观看
案例分析
生产过程可视化方法
通过工业物联网技术，将生产过程中的各种数据实时采集并传输到数据中心或云平台，然后利用数据 可视化技术，如数据图表、仪表盘等，将生产过程以直观的方式展现出来，方便管理人员实时监控和 调度。
生产过程可追溯性方法
通过工业物联网技术，对生产过程中的原材料、设备、产品等进行标识和记录，实现生产过程的全程 追溯。当出现问题时，可以快速定位到具体环节和责任人，提高问题处理效率和质量。同时，也可以 对生产过程进行优化和改进，提高生产效率和产品质量。
从数字化制造到智能制造
发展高端技术 战略
❖ 美国提出了“设计创新与数字制造”计划 ❖ 英国提出了“领先的技术网络和创新” ❖ 荷兰提出了“发展高端技术战略”
❖ 德国提出了“工业4.0” ❖ 中国提出了“中国制造2025”
德国的“工业4.0”是具有代表性的智能制造战略计划
1.1德国工业4.0战略
➢ 工业4.0（Industry 4.0）
用电子和IT技术实现制造流程的进一步自动化
•工业革命4.0
基于信息物理融合系统的智能制造
➢ 工业4.0 的主要内容
❖ 信息物理系统是工业4.0的基础，实现虚拟和物理世 界的互联与协同；
❖ 智能工厂是工业4.0的核心，通过生产系统中配备 CPS进行智能化的生产作业；
❖ 智能制造是工业4.0的主导模式，基于信息物理系统 ，构建智能工厂，实现智能制造。
中国 速度Leabharlann 中国 质量1.2中国制造2025战略
➢战略任务和重点
农业机 械装备
新一代 信息技
术
生物医 药及高 性能医 疗器械
新材料
中国制造 2025
重点发展 10大领域
电力装备
节能与 新能源
从数字化制造到智能制造
汇报提纲
1 智能制造背景 • 1.1德国工业4.0战略 •1.2中国制造2025战略 •1.3中国制造2025与德国工业4.0的比较
2 数字化制造 •2.1设计数字化 •2.2生产数字化 • 2.3装备数字化 •2.4管理数字化
3 智能制造
•3.1智能制造概述 •3.2智能制造主要技术 •3.3智能制造典型应用
❖ 制造技术的柔性化与智能化
在经济全球化的格局下，基于网络的制造技术将得到广泛应用，制造装备和制造系统的 柔性、可重组与智能化成为21世纪制造技术的显著特点。
智能制造培训课件ppt
利用机器学习和深度学习技术对工业数据进行学习，提取特征并 建立模型。
预测性维护
通过分析设备运行数据，预测设备可能出现的故障，提前进行维 护和更换。
智能优化
利用人工智能技术对生产过程进行优化，提高生产效率和产品质 量。
工业物联网技术
01
02
03
设备标识与跟踪
通过物联网技课件
汇报人：可编辑
2023-12-22
目录
Contents
• 智能制造概述 • 智能制造技术体系 • 智能制造生产模式 • 智能制造实施路径 • 智能制造面临的挑战与对策 • 智能制造未来发展趋势与展望
01
智能制造概述
定义与发展
定义
智能制造是一种先进的制造模式，通 过集成信息化和工业化，实现制造过 程的智能化和自动化。
对策
加强人才培养和引进，建立完善的人才激励机制；推动产学研合作，提高人才培 养质量；加强人才交流和合作，促进人才流动和共享。
06
智能制造未来发展趋势与展 望
数字化转型趋势与展望
数字化转型是智能制造的核心
随着互联网、大数据、云计算等技术的不断发展，数字化转型已经成为智能制造的核心趋 势。
数字化转型提升生产效率
加强教育培训
加强智能制造教育培训 ，提高员工的专业技能 和综合素质。
建立激励机制
建立激励机制，鼓励员 工积极参与智能制造工 作，提高工作积极性。
05
智能制造面临的挑战与对策
技术创新挑战与对策
01
技术更新迅速
智能制造技术不断推陈出新，企业需要跟上技术发展步伐，及时更新设
备和技术。
02
技术应用难题
智能制造技术在实际应用中可能遇到各种技术难题，如设备兼容性、数
预测性维护
通过分析设备运行数据，预测设备可能出现的故障，提前进行维 护和更换。
智能优化
利用人工智能技术对生产过程进行优化，提高生产效率和产品质 量。
工业物联网技术
01
02
03
设备标识与跟踪
通过物联网技课件
汇报人：可编辑
2023-12-22
目录
Contents
• 智能制造概述 • 智能制造技术体系 • 智能制造生产模式 • 智能制造实施路径 • 智能制造面临的挑战与对策 • 智能制造未来发展趋势与展望
01
智能制造概述
定义与发展
定义
智能制造是一种先进的制造模式，通 过集成信息化和工业化，实现制造过 程的智能化和自动化。
对策
加强人才培养和引进，建立完善的人才激励机制；推动产学研合作，提高人才培 养质量；加强人才交流和合作，促进人才流动和共享。
06
智能制造未来发展趋势与展 望
数字化转型趋势与展望
数字化转型是智能制造的核心
随着互联网、大数据、云计算等技术的不断发展，数字化转型已经成为智能制造的核心趋 势。
数字化转型提升生产效率
加强教育培训
加强智能制造教育培训 ，提高员工的专业技能 和综合素质。
建立激励机制
建立激励机制，鼓励员 工积极参与智能制造工 作，提高工作积极性。
05
智能制造面临的挑战与对策
技术创新挑战与对策
01
技术更新迅速
智能制造技术不断推陈出新，企业需要跟上技术发展步伐，及时更新设
备和技术。
02
技术应用难题
智能制造技术在实际应用中可能遇到各种技术难题，如设备兼容性、数
从数字化制造到智能制造ppt
数字化制造的核心优势与不足
03
智能制造的核心构成要素
信息物理系统(CPS)
信息物理系统是将物理世界和信息世界相结合的技术系统，实现两个世界的交互和协同。
信息物理系统通过传感器、执行器等设备采集和收集物理世界的各种数据，经过计算和数据分析处理后，再将这些信息反馈到物理世界中进行智能控制和优化。
信息物理系统是智能制造的核心基础，为智能制造提供强大的物理基础设施和数据基础。
智能制造的定义
智能制造具有高度信息化、自动化、网络化、个性化、柔性化、智能化等特点，能够实现制造过程的智能化、生产设备的智能化和产品的智能化。
智能制造的特点
智能制造的定义与特点
全球智能制造发展趋势
全球范围内，智能制造已经得到了广泛的关注和应用，特别是在欧美等发达国家，智能制造得到了大力推动和发展。全球智能制造的发展趋势包括数字化、网络化、智能化、个性化、定制化等。
智能制造发展面临的机遇
智能制造发展也面临着巨大的机遇，特别是在新基建、新经济、新消费等领域，智能制造有着广阔的应用前景。同时，国家也在大力推动智能制造的发展，为智能制造提供了政策支持和发展机遇。
智能制造发展面临的挑战与机遇
02
数字化制造-智能制造的基础
数字化制造是指通过计算机技术、网络技术、大数据技术、人工智能技术等手段，对制造过程进行数字化建模、仿真、优化和控制，实现制造过程的智能化和高效化。
建议一
加大财政投入，支持智能制造创新发展
建议二
推动产业升级，优化产业结构
建议三
提升智能制造国际竞争力的政策建议
技术创新路径一：突破关键核心技术
技术创新路径二：加快创新成果转化和应用
技术创新路径三：提升智能制造系统解决方案能力
工业4.0-从智慧工厂到智能生产全面解读PPT课件
基于物联网与服务的智能 环境发展过程
智能化环境
智慧工厂的架构
——基于物联网和服务互联网
工业4.0—— 从智慧工厂到智 服务互联网 能生产
基于语义的PLM、 ERP、QMS、ERP
智能物料 APP平台
智慧工厂 APP平台 信息物理生产系统
智能产品 APP平台
物联网
智慧工厂的流程
——基于云安全网络
Hale Waihona Puke 实体世界虚拟世界 制造设备
产品
工业4.0两个重要的内涵 服务
传感器 传感器 传感器 传感器
工业4.0——从智慧工厂到智 能生产
嵌入式计算机 智能工厂 中央计算机 PC 智能手机 A6188 智能卡 90%的计算机 都是嵌入式 1个计算机： 1个计算机： 多个用户 1个用户 多个计算机：1个用户
工业4.0——从智慧工厂到智 能生产
智慧工厂中的智能装配
工业4.0——从智慧工厂到智 能生产
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
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
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
请握中间
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
已经打开2分 钟了，请盖上
工业4.0时代发展机遇
• 如何把握工业4.0大趋势，利用国内传统工业急需 升级和创新有利时机，发挥作用，迎接工业智能 化时代的到来？
工业4.0时代发展机遇 • 自身学习和掌握技术方面
工业4.0——从智慧工厂到智 能生产
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影响产品性能
PDM: Team-Center ERP: SAP、Enovia
影响制造效率
控制：NC、CNC,DNC 系统：MC,FMC,FMS
影响制造效率
制造系统 数字化
涉及装备与产品 的几何、力学行 为的耦合！
影响制造质量
2.数字化制造的特征
- 17 -
汽车发动机上端盖
3.智能化制造的特征
传感检测 信息化、实时化
从数字化制造到智能制造优秀课件
1.“中国制造”改变着整个世界
-1-
改革开放30多年来， 科技进步在制造领域发挥 了重要作用，“人口红利 ”与“政策红利”相辅相 成，显著提高了“中国制 造”产品的市场竞争力。
1
1.“中国制造”改变着整个世界
-2-
中国已经成为全球第二大经济体。中国 极可能成为“第五个”世界制造中心。
电子长轴传动
以电子虚拟轴作为主 导轴，机器各单元分 散驱动；
传动由智能化驱动器 高精度控制的电子长 轴；
最高印刷速度： 350米/分
2.高精度数字化制造主要研究范围 - 25 1.数字化设计-加工-测量一体化 2.高效精密切削磨削加工 3.超高精度、高性能平面、曲面制造 4.特殊功能结构的特种加工（电火花加工、激光加工、声波加工） 5.复杂机械系统装配性能保障 6.制造系统运行优化
报告提纲
-8-
一、为什么要发展智能制造？ 二、工业4.0与智能制造 三、数字化制造及其研究进展 四、智能制造技术及应用展望
1.工业革命发展历程
-9-
第四次工业革命 智能化工厂
智能装备及信息通信
第三次工业革命 高自动化柔性生产 计算机信息技术驱动
第二次工业革命 批量流水线生产
电力驱动
第一次工业革命
报告提纲
- 26 -
一、为什么要发展智能制造？ 二、工业4.0与智能制造 三、数字化制造及其研究进展 四、智能制造技术及应用展望
1.智能化工厂实例
- 27 -
✓ 装备运行过程检测 ✓ 制造质量的检测
- 18 -
工艺设计 智能化、知识化
✓ 制造工艺的智能设计 ✓ 制造工艺的实时规划
控制执行 柔性化、自动化
✓ 装备自动控制 ✓ 装备柔性操作
报告提纲
- 19 -
一、为什么要发展智能制造？ 二、工业4.0与智能制造 三、数字化制造及其研究进展 四、智能制造技术及应用展望
1.数字化手段有效地提升了产品开发质量
- 20 -
飞机数字化开发（B777)
美国B777的应用效果
➢ 开发周期：9年→4.5年 ➢ 成本降低：25％ ➢ 100％整机数字化设计 ➢ 世界垄断与霸主地位
1.数字化手段有效地提升了产品开发质量
- 21 -
飞机数字化开发（B787)
产品生产控制中心
机械化生产
蒸汽驱动
18世纪末
20世纪初
70年代初
至今
1.工业革命发展历程
- 10 -
蒸汽机
机械传动 +
蒸汽驱动 =
机械化
工业1.0：机械化
普通机床
加工装备
+
电动机
=
电气化
工业2.0：电气化
数控机床
机床
+
电脑
=
按编程操作 适应能力低
工业3.0：数字化
智能机床
数控机床
+
智能控制
=
工艺优化 提升30龄化社会带来劳动力减少
资源匮乏，能效仍需提升 产业转移带来国内制造业空心化
5 67 8
发展中国家技术实力不断增强
经济全球化中，需要对市场做出快速响应
需要根据消费者需求，实现差异化、个性化的生产
保持制造业国际领先地位所需的标准化
制造业占据全国GDP的25%、出口总额的60%，影响极大
伴随世界制造业的发展， 在不同的阶段形成了四大世界 级制造中心。
中国制造 日本制造 美国制造
德国制造
英国制造
1750
1800
1850
1900
1950
2000
2050
1.“中国制造”改变着整个世界
-3-
欧美采取贸易保护反制
自1994 年人民币汇率改革以来, 在中国保持对美商品 出口快速增长的同时, 美国对中国产品反倾销调查和反倾 销最终措施数量也有了大幅地增长。
1.数字化手段有效地提升了产品开发质量
- 22 -
飞机数字化开发（B787)
车间
车间
生产监控
生产管控 人员
质量管控 人员
技术 工程师
全球物流 专家
环境预警
生产、装配现场
高清视频、生 产信息、物流 信息等
装配现场
技术 支持
供应商 管理人员
采购管理 人员
质量 管理
物流 支持
全球供应商工厂 ......
4.“中国制造”亟待技术跨越
-6-
产品质量有待提高
✓在产业链的下游：核心技术亟待加强 ✓与欧美产品相比：质量存在明显差距
4.“中国制造”亟待技术跨越
-7-
从价格优势到技术优势转变 国内：
✓ 成本上升（人力、土地、能源） ✓ 用工荒（技术工人不足） ✓ 国家出口退税政策变化
国外：
✓ 周边国家新制造工厂的兴起 越南 印度
工业4.0：智能化
1.工业革命发展历程
- 11 -
一、工业4.0的意义
工业 1.0
1.工业革命发展历程
- 12 -
一、工业4.0的意义
工业 2.0
1.工业革命发展历程
- 13 -
工业 3.0
1.工业革命发展历程
- 14 -
工业 4.0（人机对话）
2.数字化制造的特征
- 15 -
采用数字化仿真手段，对制造过程中制造装备、制
视频会议
技术支持
物流准备
采购 支持
环境信息 支持
1.数字化手段有效地提升了产品开发质量
- 23 -
数控纺织机械
手动式
全数控
半自动
数控织机，由原来3-4小时/毛衣，变为40分钟/毛衣，1个工人操作5-10台机器
1.数字化手段有效地提升了产品开发质量
- 24 -
数控印刷机械
机械长轴传动
最高速度： 160米/分
造工艺、制造系统以及产品性能进行定量描述，使工艺
设计从基于经验的试凑向基于科学推理转变。
铣削机床
镗拉机床
材料毛坯
生产 线系 统
冲压机床
焊接装备
实物产品
2.数字化制造的特征
- 16 -
数字化技术体系：产品表达数字化、制造装备数字 化、制造工艺数字化、制造系统数字化。
CAD:UG/Catia/PRO-E CAE:Nastran/Ansys
2.美国对“中国制造”的忧虑
-4-
寻求技术跨越
美国奇点大学著名教授瓦 德瓦2012年1月11日在《华盛顿 邮报》认为：
我们将人工智能、机器人和 数字化制造相结合，使得美国 企业家在本土建厂，生产出各 种产品， 这是一场制造业的革 命。中国还如何能与我们竞争 ？很快就轮到中国担忧了。
3.目前德国制造业面临的压力
PDM: Team-Center ERP: SAP、Enovia
影响制造效率
控制：NC、CNC,DNC 系统：MC,FMC,FMS
影响制造效率
制造系统 数字化
涉及装备与产品 的几何、力学行 为的耦合！
影响制造质量
2.数字化制造的特征
- 17 -
汽车发动机上端盖
3.智能化制造的特征
传感检测 信息化、实时化
从数字化制造到智能制造优秀课件
1.“中国制造”改变着整个世界
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改革开放30多年来， 科技进步在制造领域发挥 了重要作用，“人口红利 ”与“政策红利”相辅相 成，显著提高了“中国制 造”产品的市场竞争力。
1
1.“中国制造”改变着整个世界
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中国已经成为全球第二大经济体。中国 极可能成为“第五个”世界制造中心。
电子长轴传动
以电子虚拟轴作为主 导轴，机器各单元分 散驱动；
传动由智能化驱动器 高精度控制的电子长 轴；
最高印刷速度： 350米/分
2.高精度数字化制造主要研究范围 - 25 1.数字化设计-加工-测量一体化 2.高效精密切削磨削加工 3.超高精度、高性能平面、曲面制造 4.特殊功能结构的特种加工（电火花加工、激光加工、声波加工） 5.复杂机械系统装配性能保障 6.制造系统运行优化
报告提纲
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一、为什么要发展智能制造？ 二、工业4.0与智能制造 三、数字化制造及其研究进展 四、智能制造技术及应用展望
1.工业革命发展历程
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第四次工业革命 智能化工厂
智能装备及信息通信
第三次工业革命 高自动化柔性生产 计算机信息技术驱动
第二次工业革命 批量流水线生产
电力驱动
第一次工业革命
报告提纲
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一、为什么要发展智能制造？ 二、工业4.0与智能制造 三、数字化制造及其研究进展 四、智能制造技术及应用展望
1.智能化工厂实例
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✓ 装备运行过程检测 ✓ 制造质量的检测
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工艺设计 智能化、知识化
✓ 制造工艺的智能设计 ✓ 制造工艺的实时规划
控制执行 柔性化、自动化
✓ 装备自动控制 ✓ 装备柔性操作
报告提纲
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一、为什么要发展智能制造？ 二、工业4.0与智能制造 三、数字化制造及其研究进展 四、智能制造技术及应用展望
1.数字化手段有效地提升了产品开发质量
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飞机数字化开发（B777)
美国B777的应用效果
➢ 开发周期：9年→4.5年 ➢ 成本降低：25％ ➢ 100％整机数字化设计 ➢ 世界垄断与霸主地位
1.数字化手段有效地提升了产品开发质量
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飞机数字化开发（B787)
产品生产控制中心
机械化生产
蒸汽驱动
18世纪末
20世纪初
70年代初
至今
1.工业革命发展历程
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蒸汽机
机械传动 +
蒸汽驱动 =
机械化
工业1.0：机械化
普通机床
加工装备
+
电动机
=
电气化
工业2.0：电气化
数控机床
机床
+
电脑
=
按编程操作 适应能力低
工业3.0：数字化
智能机床
数控机床
+
智能控制
=
工艺优化 提升30龄化社会带来劳动力减少
资源匮乏，能效仍需提升 产业转移带来国内制造业空心化
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发展中国家技术实力不断增强
经济全球化中，需要对市场做出快速响应
需要根据消费者需求，实现差异化、个性化的生产
保持制造业国际领先地位所需的标准化
制造业占据全国GDP的25%、出口总额的60%，影响极大
伴随世界制造业的发展， 在不同的阶段形成了四大世界 级制造中心。
中国制造 日本制造 美国制造
德国制造
英国制造
1750
1800
1850
1900
1950
2000
2050
1.“中国制造”改变着整个世界
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欧美采取贸易保护反制
自1994 年人民币汇率改革以来, 在中国保持对美商品 出口快速增长的同时, 美国对中国产品反倾销调查和反倾 销最终措施数量也有了大幅地增长。
1.数字化手段有效地提升了产品开发质量
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飞机数字化开发（B787)
车间
车间
生产监控
生产管控 人员
质量管控 人员
技术 工程师
全球物流 专家
环境预警
生产、装配现场
高清视频、生 产信息、物流 信息等
装配现场
技术 支持
供应商 管理人员
采购管理 人员
质量 管理
物流 支持
全球供应商工厂 ......
4.“中国制造”亟待技术跨越
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产品质量有待提高
✓在产业链的下游：核心技术亟待加强 ✓与欧美产品相比：质量存在明显差距
4.“中国制造”亟待技术跨越
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从价格优势到技术优势转变 国内：
✓ 成本上升（人力、土地、能源） ✓ 用工荒（技术工人不足） ✓ 国家出口退税政策变化
国外：
✓ 周边国家新制造工厂的兴起 越南 印度
工业4.0：智能化
1.工业革命发展历程
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一、工业4.0的意义
工业 1.0
1.工业革命发展历程
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一、工业4.0的意义
工业 2.0
1.工业革命发展历程
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工业 3.0
1.工业革命发展历程
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工业 4.0（人机对话）
2.数字化制造的特征
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采用数字化仿真手段，对制造过程中制造装备、制
视频会议
技术支持
物流准备
采购 支持
环境信息 支持
1.数字化手段有效地提升了产品开发质量
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数控纺织机械
手动式
全数控
半自动
数控织机，由原来3-4小时/毛衣，变为40分钟/毛衣，1个工人操作5-10台机器
1.数字化手段有效地提升了产品开发质量
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数控印刷机械
机械长轴传动
最高速度： 160米/分
造工艺、制造系统以及产品性能进行定量描述，使工艺
设计从基于经验的试凑向基于科学推理转变。
铣削机床
镗拉机床
材料毛坯
生产 线系 统
冲压机床
焊接装备
实物产品
2.数字化制造的特征
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数字化技术体系：产品表达数字化、制造装备数字 化、制造工艺数字化、制造系统数字化。
CAD:UG/Catia/PRO-E CAE:Nastran/Ansys
2.美国对“中国制造”的忧虑
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寻求技术跨越
美国奇点大学著名教授瓦 德瓦2012年1月11日在《华盛顿 邮报》认为：
我们将人工智能、机器人和 数字化制造相结合，使得美国 企业家在本土建厂，生产出各 种产品， 这是一场制造业的革 命。中国还如何能与我们竞争 ？很快就轮到中国担忧了。
3.目前德国制造业面临的压力