工业4.0项目简介
工业4.0是什么意思
工业4.0是什么意思工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。
该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。
旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
其技术基础是网络实体系统及物联网。
德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber—PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。
工业4.0已经进入中德合作新时代，中德双方签署的《中德合作行动纲要》中，有关工业4.0合作的内容共有4条，第一条就明确提出工业生产的数字化就是“工业4.0”对于未来中德经济发展具有重大意义。
双方认为，两国政府应为企业参与该进程提供政策支持。
“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。
在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。
创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。
德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。
该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统（Cyber-Physical System)相结合的手段，将制造业向智能化转型。
“工业4.0”项目主要分为三大主题：一是“智能工厂”，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；二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者；三是“智能物流”，主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。
4.0工业简介
2015年可以称得上是“IoT（物联网）”元年。
物联网指的是将身边的一切物品通过互联网连接起来的技术和状态。
而“工业4.0”则是物联网的应用之一，即通过使用互联网促进制造业革新。
工业4.0原本是2011年由德国政府和企业共同提出的战略。
不过，最近通过自动化和互联网技术，越来越多的产品制造效率得以提高，因此作为全球性的一项举措日益得到认识。
特别能引人关注的是一些刚刚起步的创业企业的事例。
这些企业基于自身创意，利用其他企业的闲置生产线等生产产品，并在全球销售。
还有的在互联网上听取客户的意见，根据客户的要求以一件为单位为客户量身定制产品。
工厂或许有一天也会变得如同一部智能手机一样，通过追加应用软件，与零部件厂商等联动进行生产。
在德国，这一模式被称为大量客制化(Mass Customization )。
不过，日本法政大学教授西冈靖之在7月10日的日本经济新闻（中文版：日经中文网）指出，“（大量客制化）本质是制造业的服务化”。
仅仅依靠扩大物品的交易已经无法继续支撑企业增长，物品不结合服务的话，制造业难以实现高附加值。
而工业4.0正是解决这一时代课题的答案。
连载的上一篇文章中提到工业4.0将加快制造业的服务产业化。
英国飞机发动机制造商罗尔斯罗伊斯（Rolls-Royce）就是一个代表性的例子。
罗尔斯罗伊斯的监控中心在罗尔斯罗伊斯的监控室里可实时显示约4000架装载有该公司产品的飞机的飞行情况。
传感器测量到的温度、油压等数十项数据均通过网络被实时传回监控室。
假设某架飞机在飞行途中轴承油压升高，该公司将立即与航空公司取得联系，机场的维修人员将随时待命。
由于飞机在着陆后可立即采取检查和修理等措施，因此可以减少对后续航班的影响。
据说，处理类似的情况对于罗尔斯罗伊斯公司来说就就像家常便饭。
该公司通过24小时的数据监控服务从航空公司收取相关费用。
而该服务的收入就占该公司飞机发动机业务总销售额的70%。
德国咨询机构罗兰贝格（Roland Berger）日本联合代表长岛聪在近期撰写的《日本型工业4.0》一书中指出：“德国的起点是工厂，而英美则依靠数据。
工业4.0方案
工业4.0方案工业 40 方案在当今快速发展的时代，工业 40 已经成为全球制造业转型升级的重要趋势。
工业 40 旨在通过将先进的信息技术与制造业深度融合，实现生产过程的智能化、自动化和高效化，从而提高企业的竞争力和创新能力。
本文将探讨工业 40 的方案，包括其核心概念、关键技术、实施步骤以及可能带来的影响。
一、工业 40 的核心概念工业 40 是以智能制造为主导的第四次工业革命。
它强调的是通过数字化、网络化和智能化的手段，将生产中的各个环节紧密连接起来，实现信息流、物流和资金流的高效协同。
其中，“智能工厂”和“智能生产”是两个关键概念。
智能工厂是指利用各种先进技术，如物联网、大数据、人工智能等，实现工厂内部设备、人员和系统之间的互联互通和智能化管理。
在智能工厂中，生产设备能够自我感知、自我诊断和自我调整，从而提高生产效率和产品质量。
智能生产则是指通过智能化的生产系统和流程，实现个性化定制、灵活生产和快速响应市场需求。
例如，通过 3D 打印技术，可以实现小批量、个性化产品的快速制造；通过智能供应链管理，可以实现原材料的精准配送和库存的优化控制。
二、工业 40 的关键技术1、物联网（IoT）物联网是实现工业 40 的基础技术之一。
通过在设备、产品和生产环境中安装传感器和通信模块，实现万物互联。
这些传感器可以实时采集生产数据，如温度、压力、速度等，并将其传输到云端或数据分析平台，为生产决策提供依据。
2、大数据分析随着物联网技术的广泛应用，企业会产生海量的生产数据。
大数据分析技术可以对这些数据进行挖掘和分析，提取有价值的信息，如生产过程中的瓶颈、设备的故障预测、市场需求的趋势等。
基于这些分析结果，企业可以优化生产流程、提高设备利用率、降低生产成本。
3、人工智能（AI）人工智能在工业 40 中扮演着重要的角色。
例如，机器学习算法可以用于设备的故障诊断和预测性维护，减少设备停机时间；深度学习算法可以用于图像识别和质量检测，提高产品质量；智能优化算法可以用于生产排程和资源分配，提高生产效率。
工业4.0详解
互联网与工业4.0的关系工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。
该项目由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。
旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
其技术基础是网络实体系统及物联网。
“工业4.0”项目主要分为三大主题：一是“智能工厂”，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；二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者；三是“智能物流”，主要通过互联网、物联网、物流网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。
德国学术界和产业界认为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。
该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统（Cyber-Physical System)[5] 相结合的手段，将制造业向智能化转型。
德国的工业4.0没有明确指出它与互联网有什么关系，但实质上工业4.0依然是互联网进化过程中的一个组成部分，通俗的说，就是无数个行业被互联网浪潮冲击后，互联网开始改造工业制造业了。
我们在2007年发表的互联网进化论论文中提出“互联网将向着与人类大脑高度相似的方向进化，它将具备自己的视觉、听觉、触觉、运动神经系统，也会拥有自己的记忆神经系统、中枢神经系统、自主神经系统，也就是是说，互联网正在形成一个互联网大脑”，并绘制了下列互联网未来结构图.1.物联网是互联网大脑的感觉神经系统，因为物联网重点突出了传感器感知的概念，同时它也具备网络线路传输，信息存储和处理，行业应用接口等功能。
工业4.0
工业4.0会给机器安全带来什么?
工业4.0”项目主要面向两大主题，一是“智能工厂”，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；二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用。
器来获取信息，提高工作效率，无需人工干预，用于机器和生产。
那这里又包含了机器安全的什么呢？
工业4.0源于德国，并衍变为第四次工业革命。
那前三次革命是：
1，第一工业革命的特征在于引入机械生产的供电由水或水蒸汽。
例如 - 第一机械织机于1784年。
2，第二次工业革命的特点是引进大规模生产和供电电能。
例如 - 亨利·福特的汽车生产线于1908年。
能无线设备。
开始于20世纪70年代这只是刚刚那台机器的安全被允许离开硬连接的防护应用程序并重新加入自动化阵营。
现在，机器安全是电子和第三次工业革命的IT舞台的一部分。
否则，机器安全仍然会被挤到了第二阶段。
但是，由于机器安全对于许多应用，现在已经发展到第四次工业革命的平台的一部分。
业内自动化供应商已经在进入这一技术领域。
大家需要通过一个开放的工业以太网组织和我们现在的安全控制结合。
机器安全专家说：“现在安全的措施，限制生产过程的灵活性，或从充分发挥其潜力妨碍他们显然是适得其反。
局限于个别机器安全。
如果我们的目标是让机器和生产单元根据个人的工件调整其配置，我们需要自由地动态地添加或重组的机器模块。
”
由此看来，通过了解工业4.0 ，生产线，工厂或多个工厂将需要聪明的工业网络，动态功能，无需人工干预，可配置单元，同时保持其安全合规。
第二届全国职业技能大赛工业4.0项目 -回复
第二届全国职业技能大赛工业4.0项目-回复什么是工业4.0？工业4.0是指通过信息技术的应用，将传统的工业生产方式与现代科学技术的发展相结合，实现智能化、自动化的生产模式。
它以物联网、大数据、人工智能等技术为基础，提高生产效率、降低生产成本，为企业创造更大的经济效益。
工业4.0的目标是实现智能化的制造过程，通过网络化的连接和互通，使企业内部的各个环节能够高效协同工作。
这将使得企业能够更快速地适应市场需求，提供更加个性化、定制化的产品和服务。
工业4.0在全国范围内的推广和应用也得到了政府的大力支持。
为了加强工业4.0技能人才的培养，促进我国的制造业转型升级，全国职业技能大赛专门设立了工业4.0项目。
第二届全国职业技能大赛工业4.0项目共分为理论考试和实操比赛两个环节。
首先，参赛选手需要参加理论考试，测试他们对工业4.0的基本概念、技术原理、应用案例等方面的了解程度。
考试内容涵盖物联网、大数据分析、人工智能、云计算等相关知识。
通过理论考试的选拔，优秀的选手将有机会晋级到实操比赛阶段。
实操比赛将分为个人比赛和团队比赛两个部分。
个人比赛是通过给定的实际场景，选手需要结合工业4.0技术，通过编程、调试设备等方式，实现对生产过程的自动化控制和监测。
团队比赛则更加注重协同合作与团队配合能力。
比赛设定多个任务点，团队成员需要根据任务要求，分工合作，在限定时间内完成各自的任务。
任务包括设备的连接与通信、大数据分析、生产计划调度等。
在比赛中，选手除了展示自己的专业知识和技术能力外，还需具备解决实际问题的能力和创新意识。
因为工业4.0是一个不断发展演变的领域，需要不断攀登技术的高峰，才能不断满足市场和企业的需求。
参加第二届全国职业技能大赛工业4.0项目，不仅是对自己所学知识的检验和提升，也是对行业未来趋势的了解和掌握。
工业4.0的推广和应用，将使得制造业进入一个新的发展阶段，而我们作为技术人才，需要与时俱进，全面提升自己的素质和能力。
7.第46届世界技能大赛工业4.0项目技术文件
第一届全国技能大赛山东省选拔赛
工业4.0项目
技
术
文
件
第一届全国技能大赛山东省选拔赛组委会
2020年8月
目录
一、项目简介 (1)
（一）项目描述 (1)
（二）考核目的 (1)
（三）相关文件 (1)
（四）选手的条件和要求 (2)
二、选手需具备的能力 (2)
三、竞赛项目 (11)
（一）竞赛模块 (11)
（二）竞赛模块简述 (12)
（三）命题方式 (14)
四、评分标准 (14)
（一）评价分（主观） (14)
（二）测量分（客观） (15)
（三）评分流程说明 (15)
（四）统分方法 (15)
（五）参赛队排名 (16)
（六）裁判构成和分组 (16)
五、竞赛相关设施设备 (17)
（一）竞赛设备及要求 (17)
（二）竞赛准备要求 (17)
（三）赛场每个比赛工位所需设施 (19)
（四）场地设备 (22)
（五）材料 (23)
（六）选手自带的设备和工具 (24)
六、项目特别规定 (25)
（一）选手安全防护措施要求 (25)
（二）有毒有害物品的管理和限制 (26)
（三）选手其他约定 (26)
（四）裁判要求及约定 (27)
七、赛场布局要求 (28)
（一）场地面积要求 (28)
（二）场地照明要求 (28)
（三）场地消防和逃生要求 (29)
（四）医疗设备和措施 (29)
八、健康安全和绿色环保 (29)
（一）环境保护 (29)
（二）循环利用 (30)
九、开放赛场 (30)
（一）对于公众开放的要求 (30)。
拥抱工业4.0
74上海国资 capital shanghai 18 August 2014头脑风暴2013年，在汉诺威工业博览会上德国政府首次提出“工业4.0”的概念，并纳入《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一。
在经历了人类历史上三次工业革命之后，德国提出了第四次工业革命的蓝图，即生产力的智能化将解决制造业目前所面临的劳动成本及劳动力不足的问题，同时结合互联网技术充分发挥中小型制造业的优势。
而机器人产业全面引爆的背后，便是工业4.0的号角。
作为德国提出的工业4.0，能否在中国实现，从而加快中国制造的智能化。
不仅要找到中德制造业的不同，还需要结合中国工业自身的特点，深入进行改革。
为何提出工业4.0过去20年，发展中国家特别是以中国为代表的金砖四国，在制造业的全球份额中上升迅速。
按照工业增加值计算，从原先的20%上升到了40%；与西欧国家从36%下降至25%，形成了很强烈的对比。
西方，特别是以制造业为传统的德国，不可避免地对这种趋势产生了忧虑，担心其市场份额会进一步被侵蚀。
与此同时，中国制造企业在欧洲的兼并收购动作，亦让德国企业感受到威胁。
更担心中国企业会把一些好的德国生产制造经验、工艺转移到中国，进一步增强中国的实力，以致再过几年德国将会丧失其领先的制造能力。
其实，德国制造业面临的问题不止于此。
相较于中国，他们的人力成本依然非常高昂。
比如，德国一个典型制造业企业的人工成本要占到25%至30%，但在中国，前些年大约是5%，即便现在缓慢上升到7%、8%，或者再高一点，也仍然存在巨大的落差空间。
从而导致了制造业人工短缺和不平衡的严重制约。
如果到德国的工厂去察看，可以发现其工位并不是都开满的；而且，工人的夏令劳动时间相对较短，可能早上六七点钟来上班，下午两三点就下班了。
很少有那种中国普遍存在的三班倒“工业4.0”即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性生产方法拥抱工业4.0商学院commercial college7518 August 2014 capital shanghai 上海国资现象。
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决 定 生 产 制 造 过 程 等 的 网络 技 术 ．实现 实 时 管
理 。它 “ 自下而 上 ”的生产 模式革 命 ，不 但 节约 创 新技术 的成本 与 时间 ．还 拥有培 育新市 场 的潜
力 与机会
２ 】 “ 智 能生产 ”— — 主 要 涉及 整个 企 业 的 生产物流 管理 、人机 互动 以及 ３ Ｄ技 术在 工业 生 产 过程 中的应 用等 该 计划将 特 别注重 吸引 中小
企 业参与 ．力图使 中小 企业成 为新 一代智 能化生 产 技术的使 用者和受益 者 。同时也 成为先 进工业 生产技术 的创造者 和供 应者 ： ３ ） “ 智能 物流 ”—— 主 要 通过 互 联 网 、物
几 －
工
革命 性的生产 方法 该 战略 旨在 通过 充分利 用信
息通讯 技术 和网络空 间虚拟 系统— —信 息物 理系
４ 面 临 的挑 战
业
际
隹
统 （ Ｃ ｙ ｂ ｅ ｒ — Ｐ ｈ ｙ ｓ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ）相 结 合 的手 段 ， 将 制造业 向智能化转型
目前 “ 工业 ４ ． ０ ”项 目要面对 的挑战包 括 ： １ １缺 乏足 够 的技能 来加快 第 四次 工 业革 命
的进 程 ：
与 贡
目
墓
２ ）企业 的 Ｉ Ｔ部 门有冗余 的威 胁 ： ３ ）利益相 关者普遍不 愿意改 变。
５ 项 目关 键 点
“ 工业 ４ ． ０ ”的一个 关键点就是 “ 原材料 ｆ 物 质） ”＝ “ 信息” 。具体 来讲 ，就 是 工厂 内采 购来
“ 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
德 国学 术界 和产 业界 认 为 ． “ 工业 ４ ． ０ ”概 念 即是 以智能 制造 为主导 的第 四次 工业革命 ．是
１
Ｆ ｏ ｃ ｕ ｓ ｌ 聚 焦
计 划 旨在 提升制 造业 的智能 化水平 ．建 立具 有适
德 国政府提 出 “ 工业 ４ ． ０ ” 战略 。并在 ２ ０ １ ３ 年 ４月 的汉诺威 工业博 览会上 正式推 出 ．其 目的 是 为 了提高 德 国工业的竞 争力 ．在新一 轮工业 革 命 中 占领先机 该 战略 已经得 到德 国科 研机构 和 产业 界 的广 泛认 同 ．弗 劳恩霍 夫协会将 在其 下属 ６个～ ７个 生产 领域 的研究 所 引入 工业 ４ ． ０概念 ．
长 不 可 或缺 的 “ 顶梁 柱 ” 。 于 是 。２ ０ １ ３年 ４月
业革命元 年 ．新 一轮工 业革命 也将对 工业经 济和
人们生活 带来深 刻的影 响
２ 项 目内 涵
德 国政府 推 出定 义 为 “ 第 四 次 工 业 革 命 ” 的
《 保 障 德 国制 造 业 的未 来 ：关于 实施 工业 ４ ． ０战
西 门子公 司已经 开始将这 一概 念 引入 其工业软 件 开发和生产 控制 系统 ２ ０ １ ４年 ． “ 工业 ４ ． ０ ”概念 受到世界各 国高
应性 、资源效率 及人 因工程 学 的智慧 工厂 。在商 业流程及 价值 流程 中整合 客户及 商业伙 伴 其技
术基础是 网络 实体 系统 及物联 网 工业 ４ ． ０已经进 入 中德合作 新 时代 ．中德双
规 划 。 由 此 可 以 看 出 。２ ０ １ ５ 年 将 成 为 第 四 次 工
“ 工业 ４ ． ０ ” 是 由德 国率 先提 出 金 融 危 机
后 。几 乎所 有的发达 国家 经济都 萎靡 不振 。但德 国依 靠 制造 业 。不但 失 业率 低 且经 济 增长 迅 速 ，
这 让 德 国政 府 意 识 到 制 造 业 是 维 持德 国经 济 增
德国 “ 工业 ４ ． ０ ”战 略希 望通 过 开创 新 的制 造 方式 。实现 “ 智能工厂” ，让 云计 算只能成为制 造业 中的使 用对象 ，而不是掌控生产制造 的中枢 。 “ 工业 ４ ． ０ ”项 目主要分 为三大主题 ： １ １ “ 智 能 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 ：
方签 署 的 《 中德 合 作 行 动 纲 要》 中 ，有 关 工 业
４ ． ０合 作 内容 中的第 一条 就 明确 提 出工业 生 产 的 数字化 就是 “ 工业 ４ ． ０ ” ．对于 未来 中德经济 发展
具有重 大意义 。
１ 项 目背 景
度 关注 。各 国 纷 纷开 始 布 局 ．争 取 制造 业 话 语 权 ： 日本 于 ２ ０ １ ５年 １月 ２ ３日推 出 《 机 器 人 新 战 略 》；我 国 也 于 ２ ０ １ ４年 开 始 酝 酿 中 国 工 业 ４ ． ０ ，２ ０ １ ５年 出台 《 中国 制造 ２ ０ ２ ５ ）１ ０年 战略
聚焦 ｌ Ｆ ｏ ｃ ｕ ｓ
工业 ４ ． ０项 目简 介
工业 ４ ． ０是 德 国政府提 出的一个 高科 技 战略
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 两亿欧元
计 划。该 项 目由德 国联 邦教 育及研 究部 和联 邦经 济 技术部 联合资 助 。投 资预计 达 两亿 欧元。该 项
略 的建议 》 。 “ 工业 ４ ． ０ ”是 应用 物联 网、智能化 等新技 术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
“ 工业 ４ ． ０ ”概 念 包 含 了 由集 中 式 控制 向分 散 式增 强 型 控 制 的 基 本模 式 的转 变 ． 目标 是 建
提高 制造业 水平 。将制造 业 向智能化 转型 ，通 过
立 一个 高 度 灵 活 的个 性化 和数 字 化 的产 品与 服 务 的 生产 模 式 。 在 这 种模 式 中 。传 统 的行 业 界 限 将 消 失 ．并会 产 生 各 种 新 的活 动 领 域 和 合作