工业4.0简介(PPT 20页)
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最新工业4.0背景.教学讲义ppt课件
工业4.0产生的社会需求
产品个性化需求 随着社会的不断进步，人对产品个性化的需求越来越强 烈。生产高度灵活的工厂可以迎合顾客对产品个性化、多 样化、不断改变的要求，顾客甚至可以参与到在产品生产 过程中去——向工厂输入对产品的要求，以及创造力。 私人定制将成为一种趋势。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
工业4.0产生的技术背景
云计算
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
工业4.0产生的技术背景
大数据
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
工业4.0产生的技术背景
人工智能
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
工业4.0在德国产生的背景
德国人的危机意识 在全球产业创新最活跃的互联网领域，全球市值最大 的20个互联网企业中没有德国企业，甚至没有欧洲企业。
第十一章 车间作业计划（PAC）的编制
11.1 PAC的概念 11.2 PAC的编制步骤 11.3 PAC的监督与控制 11.4 JIT模式
11.1 PAC的概念
11.1.1 什么是车间作业计划 （PAC） 11.1.2 车间作业计划（PAC） 在ERP中的层次关系
11.1.1 什么是车间作业计划（PAC）
德国人的机遇意识 智能制造不仅需要单项技术突破，也需要各种技术的 集成，而这正是德国的优势所在。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
德国核心的工业软件
工业4.0在德国产生的背景
德国人的机遇意识 德国的工业电子、基础材料、基础工艺、基础装备、基础元器 件一直在全球处于领先地位，机械出口占全球16%，居全球首位。
工业4.0产生的社会需求背景
生产人性化需求
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
工业4.0PPT资料
2018/10/23 2
工业1.0
18世纪60年代至19世纪
中期，通过水力和蒸汽 机实现的工厂机械化可 称为工业1.0。这次工业 革命的结果是机械生产 代替了手工劳动，经济 社会从以农业、手工业 为基础转型到了以工业 以及机械制造带动经济 发展的模式。
2018/10/23 3
工业2.0
19世纪后半期至20世 纪初，在劳动分工的 基础上采用电力驱动 产品的大规模生产可 称为工业2.0。这次工 业革命，通过零部件 生产与产品装配的成 功分离，开创了产品 批量生产的新模式。
2018/10/23 17
如何转型成工业4.0（4）
六、夯实行业基础：把构建自主的信息产业体系和工业基础能力作为
建设智能制造的重要支撑 1、完善面向智能制造的网络基础设施：加快宽带网络演进升级，加强 对智能制造系统（CPS）的研发，加快推广下一代互联网（IPv6）。 2、增强电子信息技术支撑服务能力：坚持产用互动，面向智能工厂行 业应用，完善产业链协同创新体系。 3、强化工业基础能力：支持产业链上下游开展协同创新和联合攻关， 系统解决研发、设计、材料、工艺、检测和产业化等关键问题。 七、强化保障能力：人才、信息安全和制造业创新体系 1、关于制造业创新体系：我们要思考如何围绕智能制造趋势，结合中 国实践，建立自己的国家制造业创新体系，重组国家、企业、院所、 中介在交叉融合领域的组织体系和运行机制。 2、关于人才问题：创新型人才是“第二次机器时代”最稀缺的资源。 3、关于信息安全问题：培养三个能力，即智能制造系统中信息安全隐 患的“可发现”能力、“可防范”能力和“可恢复”能力。
人），面对中国制造业崛 起，德国危机感增强。
比例
2018/10/23
8
工业1.0
18世纪60年代至19世纪
中期，通过水力和蒸汽 机实现的工厂机械化可 称为工业1.0。这次工业 革命的结果是机械生产 代替了手工劳动，经济 社会从以农业、手工业 为基础转型到了以工业 以及机械制造带动经济 发展的模式。
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工业2.0
19世纪后半期至20世 纪初，在劳动分工的 基础上采用电力驱动 产品的大规模生产可 称为工业2.0。这次工 业革命，通过零部件 生产与产品装配的成 功分离，开创了产品 批量生产的新模式。
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如何转型成工业4.0（4）
六、夯实行业基础：把构建自主的信息产业体系和工业基础能力作为
建设智能制造的重要支撑 1、完善面向智能制造的网络基础设施：加快宽带网络演进升级，加强 对智能制造系统（CPS）的研发，加快推广下一代互联网（IPv6）。 2、增强电子信息技术支撑服务能力：坚持产用互动，面向智能工厂行 业应用，完善产业链协同创新体系。 3、强化工业基础能力：支持产业链上下游开展协同创新和联合攻关， 系统解决研发、设计、材料、工艺、检测和产业化等关键问题。 七、强化保障能力：人才、信息安全和制造业创新体系 1、关于制造业创新体系：我们要思考如何围绕智能制造趋势，结合中 国实践，建立自己的国家制造业创新体系，重组国家、企业、院所、 中介在交叉融合领域的组织体系和运行机制。 2、关于人才问题：创新型人才是“第二次机器时代”最稀缺的资源。 3、关于信息安全问题：培养三个能力，即智能制造系统中信息安全隐 患的“可发现”能力、“可防范”能力和“可恢复”能力。
人），面对中国制造业崛 起，德国危机感增强。
比例
2018/10/23
8
工业4.0
工业4.0是指以国际智能化计算机系统主导的第四次工业革命。
自第三次工业革命以来，传统的制造技术一直占据制造业的主导地位来支撑发展，虽然传统技术给人类社会带来了巨大的发展，但随着人类科学技术的进步，其弊端问题也相应出现，如生产效率低，资源浪费等，因此工业4.0也呼之欲出来实现对传统制造业的转型升级。
相比于其他三次工业革命，工业4.0的本质是以现代机械化，智能化和信息化技术为基础，实现智能化生产线的建设来解决上述提到的一系列问题。
与其他三次工业革命的比较如表一目前世界各发达国家都有自己的工业4.0发展规划，但德国凭借在机械和装备制造业的强大实力而倍受关注，其工业4.0也受到世界瞩目。
德国工业4.0的主要内容为“一个核心”、“两重战略”、“三大主题”和“八项举措，具体如下：一个核心：“智能化+网络化”它通过虚拟实体系统( Cyber-Physical System, CPS)建立智能工厂,实现智能制造。
两重战略：利用“领先的供应商战略”“领先的市场战略”来增强制造业的竞争力。
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。
八项措施:实现技术标准化和开放标准的参考体系;建立模型来管理复杂的系统;提供一套综合的工业宽带基础设施;建立安全保障机制;创新工作的组织和设计方式;注重培训和持续的职业发展;健全规章制度;提升资源效率。
德国“工业4. 0”的发展目标一方面是要消除工业控制与传统信息管理技术之间的距离,另一方面是要建设智能工厂并进行智能生产。
工业4.0系统宣传课件
（六）专业的售后团队
双方达成合作意向，我方会派专业的工程师上门安装，同 时对客户方的工程师进行培训。培训内容： 1、产品使用 2、产品安装 产品支持一个月包退，三个月包换，一年保修。 全年365天，全天24小时，售后服务。
（七）不仅仅是工业4.0系统
1）大数据分析
我们会根据客户的需求，对大
量的数据进行分析，帮助企业
是停止还是运行的，是否发生故障，哪台设备发生故障，系统
自动通过短信/邮件/平台报警的方式通知企业，极大提高响应 的效率。
（三）巨大的市场竞争压力
在当今的市场经济环境下，竞争日益激烈，企业必须在众多竞 争者里面脱颖而出，其中设备的差异化和客户对设备以及企业 的满意度至关重要。 企业通过工业4.0系统的远程故障诊断功能快速帮助客户解决设 备故障，恢复生产；同时通过系统大数据功能进行分析，找出 常见故障点及故障原因，找出解决方案，帮助企业提升设备工
（三）远程故障诊断
当设备发生故障时，系统会主动报警通知企业（通过短信、邮 件、平台报警方式），企业可通过调取历史数据，查找故障点， 远程对故障进行排查，帮助客户快速恢复生产。
（四）PLC程序远程上下载
设备的程序更新，用户可以
远程对设备进行编程和调试，
减少运维成本和客户的停机 时间。 当企业尾款不能及时收回时， 通过远程对程序进行修改，
三、为什么需要工业4.0系统
（一）高昂的售后维护成本
（二）设备分散，不便管理 （三）巨大的市场竞争压力 （四）尾款回收
（一）高昂的售后维护成本
目前对于大多数机械设备的故障诊断，PLC程序升级大多是必须由人工 去完成。而很多时候设备故障仅仅是操作人员操作失误或软件故障引起 的，且有时设备售后人员由于开始无法判断设备的故障点，导致售后人 员不得不多次来回维修，这不仅大大提高了企业的售后维护成本，还大
智能制造与工业4.0介绍PPT
智能企业必须具备的基本功能和技术
三种智能化功能互联互通的信息化技术
能按照所形成的处理方案自动完成执行任务的技术。
灵敏准确的感知能力
能自动、灵敏准确地感知（测量）生产过程的各种参数和变量并转变为数据信息的技术。
正确的思维判断能力
能根据相关信息自动思维判断并给出处理方案发送至相关执行部门的技术。
行之有效的执行方法
根据《中国制造2025》规划，我国造纸工业迈入制造强国行列。
紧跟国家规划
在基础较好的工厂，先易后难，过程中积累经验，逐步实现企业网络化、智能化，绿色化，迈入工业4.0.
部分工厂先迈入工业4.0
如何转型？
思考4.在优势企业构建智能能量管理平台
浆纸工业智能能量管理平台的功能
思考5.逐步构建智能浆纸企业
-启动触发-
运行管理数据的应用
在线监测系统及其数据的应用
在线监控系统布局图
设备工程师
支持工程师
服务工程师
Wifi或4G
企业局域网
Wifi或4G
Wifi或4G
Wifi或4G
Wifi或4G
Wifi或4G
客户端电脑
监控诊断数据库服务器
客户端手机
DCS监控系统
互联外网
防火墙
在线监测系统及其数据的应用
在线监测
-触发3#-
Reset
触发2：启动计划的同时协同备品管理。
-触发4#-
触发4：更高层次协调工作。
运行管理数据库应用的案例
维修工单的触发
图1：设备监控数据库
如图1所示设备运行管理数据库中可以统计出某个设备启停次数、运行时间、平均温度、最大温度值、运行最大电流、运行平均电流、振动平均值、振动最大值等设备运行数据。在数据库的前期设计阶段会层别和敲定该设备正常运行值的范围，即该设备的基础数据库。运行管理数据库实时监测到异常趋势数据后，会触发相应的报警级别，不同的报警触发不同的维修方案，相应的维修结束后，会反馈给运行管理数据库开始下一轮的实时数据监测。
三种智能化功能互联互通的信息化技术
能按照所形成的处理方案自动完成执行任务的技术。
灵敏准确的感知能力
能自动、灵敏准确地感知（测量）生产过程的各种参数和变量并转变为数据信息的技术。
正确的思维判断能力
能根据相关信息自动思维判断并给出处理方案发送至相关执行部门的技术。
行之有效的执行方法
根据《中国制造2025》规划，我国造纸工业迈入制造强国行列。
紧跟国家规划
在基础较好的工厂，先易后难，过程中积累经验，逐步实现企业网络化、智能化，绿色化，迈入工业4.0.
部分工厂先迈入工业4.0
如何转型？
思考4.在优势企业构建智能能量管理平台
浆纸工业智能能量管理平台的功能
思考5.逐步构建智能浆纸企业
-启动触发-
运行管理数据的应用
在线监测系统及其数据的应用
在线监控系统布局图
设备工程师
支持工程师
服务工程师
Wifi或4G
企业局域网
Wifi或4G
Wifi或4G
Wifi或4G
Wifi或4G
Wifi或4G
客户端电脑
监控诊断数据库服务器
客户端手机
DCS监控系统
互联外网
防火墙
在线监测系统及其数据的应用
在线监测
-触发3#-
Reset
触发2：启动计划的同时协同备品管理。
-触发4#-
触发4：更高层次协调工作。
运行管理数据库应用的案例
维修工单的触发
图1：设备监控数据库
如图1所示设备运行管理数据库中可以统计出某个设备启停次数、运行时间、平均温度、最大温度值、运行最大电流、运行平均电流、振动平均值、振动最大值等设备运行数据。在数据库的前期设计阶段会层别和敲定该设备正常运行值的范围，即该设备的基础数据库。运行管理数据库实时监测到异常趋势数据后，会触发相应的报警级别，不同的报警触发不同的维修方案，相应的维修结束后，会反馈给运行管理数据库开始下一轮的实时数据监测。
工业4.0概述
4.工业4.0概述4.1 工业4.0以前时代：工业1.0机械化，以蒸汽机为标志，用蒸汽动力动力驱动机器取代人力，从此手工业从农业分离出来，正式进化为工业。
工业2.0电气化，以电力的广泛应用为标志，用电力驱动机器取代蒸汽动力，从此零部件生产与产品装配实现分工，工业进入大规模生产时代。
工业3.0自动化，以PLC（可编程逻辑控制器）和PC的应用为标志，从此机器不但接管了人的大部分体力劳动，同时也接管了一部分脑力劳动，工业生产能力也自此超越了人类的消费能力，人类进入了产能过剩时代。
4.2工厂的业务模式作为一个工厂，存在的目的只有两个，生产产品，然后卖出去。
所以在工业企业中，通常会分为两个大的部门，一个是生产部门，一个是业务部门，前者通过MES（制造执行系统）管理，后者通过ERP（管理信息系统）来管理。
ERP更倾向于财务信息的管理，而MES更倾向于生产过程的控制。
简单的说，ERP主要告诉你客户需要生产多少个瓶子，哪天下单，哪天要货，而MES主要负责监控和管理生产这些瓶子的每一个步骤和工序如何实现。
现今中国工厂的很多车间里，各个生产设备之间、生产设备和控制器之间，都已经基本实现了连通。
其中有一部分工厂已经实现通过制造执行系统（MES）连通起来，而业务部门全部通过ERP连通起来了。
但是，ERP和MES并没有关联起来！所以当ERP给MES下达生产计划指令后，MES在生产过程中发生了与计划偏差的事项（如设备损坏，原料不合格等），MES会根据车间的实际情况进行调整。
但是ERP却没法联动同时联动进行调整，所以它会继续按照原本的计划执行订单。
如果偏差不断放大，财务系统和工厂的实际情况就会出现很大差距。
没有连接起来有两个原因，首先是ERP由专注财务系统的人员开发，MES由懂得生产环节的人员来开发，双方职业术语对接困难。
另外，业务部门和生产部门在公司里通常是分开运营。
为了解决这个问题，只有部门间人员沟通，手动调整系统内信息。
德国工业4.0详细内容介绍
02 中
工 业 4. 0 各 国 战 略 国 距 离 工 业 4. 0 还 有 多
中德签署《中德合作行动纲领》 2014年10月10日，中华人民 共和国国务院总理李克强在访问 德国期间和德国总理默克尔，联 合发表了《中德合作行动纲领》， 重点突出了双方在制造业就“工 业4.0”计划的携手合作。双方将 以中国担任2015年德国汉诺威消 费电子、信息及通信博览会 (CeBIT)合作伙伴国为契机，推进 两国在移动互联网、物联网、云 计算、大数据等领域的合作。
工 业 4. 0 各 国 战 略
02
美 国 工 业 4. 0 挑 战
依托硅谷模式抢占软件技术优势，发展先进生产方式
美国的互联网以及ICT巨头与传统制造业领导厂商携手， GE、思科、IBM、英特尔等80多家企业成立了工业互联网联盟， 正重新定义制造业的未来，并在技术、标准、产业化等方面 做出一系列前瞻性布局，工业互联网与成为美国先进制造伙 伴计划的重要任务之一。
03
中 国 制 造 20 25
对外： 丝绸之路经济带：
用一 路一 带眼 光看 《中 国制 造 2025 》
• • • 中国至东南亚、南亚、印度洋。
培养全球眼光、 世界格局迫在 中国经中亚、俄罗斯至欧洲（波罗的海）； 中国经中亚、西亚至波斯湾、地中海； 眉睫！
21世纪海上丝绸之路：
• 从中国沿海港口过南海到印度洋，延伸至 欧洲； • 从中国沿海港口过南海到南太平洋。
德国工业4.0
对中国制造启示
主要内容
1 工业4.0
2 工业4.0各国战略
3 中国制造2025
提 纲
▪ 一. 德国工业4.0介绍 ▪ 二. 其他发达国家情况 ▪ 三. 对中国工业的启示
最新 工业4.0图解概述 工业4.0图解PPT
物理对 象
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
21
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
移动式个性化自适应的辅助 导航系统
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
多模式的人机交互
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
面向智慧工厂的APP商店
下载量身定制的用户界面
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
面向智慧工厂的室内精确定位
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
19
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
第四次工业革命自动化-信息物理系统（CPS） 信息物理系统（Cyber Physical System，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。（Karl Henrik Johansson，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
12
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
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• 在简单通过邮箱、文字处理以及云计算软件进行宣传之外，谷歌还可 能利用它在搜索引擎的主导地位推广其产品和服务。例如，该公司正 处于研发初期阶段的自动化驾驶技术。
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政府支持
• 多年来，德国企业在生产技术方面一直处于领先地位。现在，它们又得到了政府的支 持来保持这一优势。
• 工业4.0属于德国政府青睐的公私合作项目。德国政府没有通过提供补贴来挑选优胜者 ，而是提供2亿欧元资金支持研发，为企业形成统一的标准创造新的技术和网络化机遇 ，也就是利用庞大的公共研究机构来帮助企业进行研究和开发工作。
• 这座占地面积10万平方英尺工厂的主要任务是为其它工业巨头生产自动化设备，但这并不是关键， 其重大意义在于厂内1000个制造单元是如何通过网络进行联络的。通过网络控制，厂房里的大多数 设备都可以在脱离人类劳动力的情况下对零部件进行挑选和组装。
• 对于德国各方面倾力打造的综合项目工业4.0(Industrie 4.0)，其联合董事长沃夫尔冈·瓦尔斯特 (Wolfgang Wahlster)表示，这样的智能工厂能够让产品完全实现自动化生产：装配线上的半成品会 告诉“机器它需要什么服务”，然后机器按照这些信息自动组装出成品。
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数字经济
• 德国大步迈进工业互联网主要是美国在互联网的主导地位令其日益不 安。据网络数据门户Statista统计，谷歌目前处理95%的德国互联网搜 索。谷歌无处不在的影响力，可能对德国工业企业试图利用互联网建 立更加注重服务的商业模式构成威胁。
• 力推工业4.0项目的德国国家科学工程院院士君特·舒(Günther Schuh)称 ，他注意到德国产业对像亚马逊、谷歌这样公司的垄断地位感到切实 的担忧，因为这些公司掌控着消费者与企业的结合点。
工业4.0
huster
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目录 contents
A 工业4.0简介 B 德国的工业4.0 C 案例
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工业4.0的概念
通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的 事物和服务连接起来，创造前所未有的价值、 构建新的商业模式的产官学一体的项目。
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互联工厂
C 案例
动态生产线
当前汽车生产线也是高度静态配置，不可能将同一厂商不同 产品组的部件相互置换。比如，客户不能将同是大众品牌下 的保时捷的坐椅用于大众其它车型。工业4.0之下，将形成动 态生产线，实现车辆的混装并确保匹配
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C 案例
远程维护服务
在工业4.0之下，生产系统将如同“社会机器”，以类似于社 交网络的方式运转，自动连接到云平台搜索合适的专家处理 问题。专家将通过集成的知识平台，通过移动设备更有效地 进行传统的远程维护服务。
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目录 contents
A 工业4.0简介 B 德国的工业4.0 C 案例
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C 案例
减少能耗
当前汽车车身激光焊接生产线运行具有间歇性。间歇 期各种设备的能耗占总能耗的12%。工业4.0之下，采 用“网络唤醒模式”，可大幅减少间歇期能耗
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C 案例
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ห้องสมุดไป่ตู้
“工业4.0”的两大主题
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等。
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工业4.0的好处
在生产能力上，工业4.0将确保仅一次性生产， 且产量很低时的获利能力，确保工艺流程的 灵活性和资源利用率。另一方面，工业4.0将 使人的工作生涯更长，工作与生活更加平衡， 高工资时产业仍有强大竞争力。
建议书坦言，德国拥有强大的机械和装备 制造业，但中国对德国工业构成竞争威胁， 美国也在通过各种计划，促进先进制造业 发展。德国制定工业4.0战略的目的，就 是为了“确保德国制造的未来”。
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B 德国的双重战略
一方面德国要成为工业4.0智能技术 的全球领导性供应商；另一方面，德 国需要为CPS技术和产品培育新的市 场。配合双重战略，建议书提出需要 在标准化和参考架构、管理复杂系统、 监管框架等8个关键领域采取行动。
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“工业4.0”的实现方式
主要是通过深度应用ICT（信息通信技 术），总体掌控从消费需求到生产制造 的所有过程，由此实现高效生产管理。
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目录 contents
A 工业4.0简介 B 德国的工业4.0 C 案例
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B 德国制定工业4.0战略的目的
生产均具有高度的灵活性
当前产品设计已被高度固化，客户不可以将跨一款车的雨刷 器用于跨厂商的其它车型。工业4.0之下，设计、生产均具有 高度的灵活性，可以完成端到端的从客户需求到加工制造等 各方面的配置，以较低的成本满足客户需求，实现产量很低 仍能获利的一次性生产，为客户生产该款雨刷器。
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• 现在，德国的工业制造也将未来寄托在物联网技术上。虽然这类智能 工厂现在还处于试点阶段，但德国人工智能研究中心已经与不少德国 企业进行合作，并在该领域取得了不少最为先进的成果。
• 德国人工智能研究中心在化工巨头巴斯夫(BASF)位于凯泽斯劳滕的工 厂开展了试点活动，该工厂所生产的洗发水和洗手液已经完全实现自 动化。
• 这项创新活动的初衷旨在帮助德国的工作制造业保持竞争优势，以应对发展中国家制造业的劳动成 本优势以及美国本土再次崛起的制造业。
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智能工厂
• 所谓智能工厂，其技术核心则是物联网。作为未来科技发展的大趋势 ，物联网目前受到越来越多科技公司的关注。今年初，谷歌就花费32 亿美元收购了智能家居设备制造商Nest Labs，大举进军消费类物联网 领域。
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工业4.0：让工厂不再有工人
• 10月27日，作为全球领先的工业制造强国，德国目前紧跟数字革命潮流，借力最新科学技术占据未 来工业制造的发展先机。
• 位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格(Amberg)的西门子工厂就是德国政府、企业、大学以及研究机 构合力研发全自动、基于互联网智能工厂的早期案例。
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政府支持
• 多年来，德国企业在生产技术方面一直处于领先地位。现在，它们又得到了政府的支 持来保持这一优势。
• 工业4.0属于德国政府青睐的公私合作项目。德国政府没有通过提供补贴来挑选优胜者 ，而是提供2亿欧元资金支持研发，为企业形成统一的标准创造新的技术和网络化机遇 ，也就是利用庞大的公共研究机构来帮助企业进行研究和开发工作。
• 这座占地面积10万平方英尺工厂的主要任务是为其它工业巨头生产自动化设备，但这并不是关键， 其重大意义在于厂内1000个制造单元是如何通过网络进行联络的。通过网络控制，厂房里的大多数 设备都可以在脱离人类劳动力的情况下对零部件进行挑选和组装。
• 对于德国各方面倾力打造的综合项目工业4.0(Industrie 4.0)，其联合董事长沃夫尔冈·瓦尔斯特 (Wolfgang Wahlster)表示，这样的智能工厂能够让产品完全实现自动化生产：装配线上的半成品会 告诉“机器它需要什么服务”，然后机器按照这些信息自动组装出成品。
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数字经济
• 德国大步迈进工业互联网主要是美国在互联网的主导地位令其日益不 安。据网络数据门户Statista统计，谷歌目前处理95%的德国互联网搜 索。谷歌无处不在的影响力，可能对德国工业企业试图利用互联网建 立更加注重服务的商业模式构成威胁。
• 力推工业4.0项目的德国国家科学工程院院士君特·舒(Günther Schuh)称 ，他注意到德国产业对像亚马逊、谷歌这样公司的垄断地位感到切实 的担忧，因为这些公司掌控着消费者与企业的结合点。
工业4.0
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A 工业4.0简介 B 德国的工业4.0 C 案例
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工业4.0的概念
通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的 事物和服务连接起来，创造前所未有的价值、 构建新的商业模式的产官学一体的项目。
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互联工厂
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动态生产线
当前汽车生产线也是高度静态配置，不可能将同一厂商不同 产品组的部件相互置换。比如，客户不能将同是大众品牌下 的保时捷的坐椅用于大众其它车型。工业4.0之下，将形成动 态生产线，实现车辆的混装并确保匹配
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C 案例
远程维护服务
在工业4.0之下，生产系统将如同“社会机器”，以类似于社 交网络的方式运转，自动连接到云平台搜索合适的专家处理 问题。专家将通过集成的知识平台，通过移动设备更有效地 进行传统的远程维护服务。
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目录 contents
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C 案例
减少能耗
当前汽车车身激光焊接生产线运行具有间歇性。间歇 期各种设备的能耗占总能耗的12%。工业4.0之下，采 用“网络唤醒模式”，可大幅减少间歇期能耗
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C 案例
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ห้องสมุดไป่ตู้
“工业4.0”的两大主题
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等。
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工业4.0的好处
在生产能力上，工业4.0将确保仅一次性生产， 且产量很低时的获利能力，确保工艺流程的 灵活性和资源利用率。另一方面，工业4.0将 使人的工作生涯更长，工作与生活更加平衡， 高工资时产业仍有强大竞争力。
建议书坦言，德国拥有强大的机械和装备 制造业，但中国对德国工业构成竞争威胁， 美国也在通过各种计划，促进先进制造业 发展。德国制定工业4.0战略的目的，就 是为了“确保德国制造的未来”。
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B 德国的双重战略
一方面德国要成为工业4.0智能技术 的全球领导性供应商；另一方面，德 国需要为CPS技术和产品培育新的市 场。配合双重战略，建议书提出需要 在标准化和参考架构、管理复杂系统、 监管框架等8个关键领域采取行动。
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“工业4.0”的实现方式
主要是通过深度应用ICT（信息通信技 术），总体掌控从消费需求到生产制造 的所有过程，由此实现高效生产管理。
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目录 contents
A 工业4.0简介 B 德国的工业4.0 C 案例
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B 德国制定工业4.0战略的目的
生产均具有高度的灵活性
当前产品设计已被高度固化，客户不可以将跨一款车的雨刷 器用于跨厂商的其它车型。工业4.0之下，设计、生产均具有 高度的灵活性，可以完成端到端的从客户需求到加工制造等 各方面的配置，以较低的成本满足客户需求，实现产量很低 仍能获利的一次性生产，为客户生产该款雨刷器。
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• 现在，德国的工业制造也将未来寄托在物联网技术上。虽然这类智能 工厂现在还处于试点阶段，但德国人工智能研究中心已经与不少德国 企业进行合作，并在该领域取得了不少最为先进的成果。
• 德国人工智能研究中心在化工巨头巴斯夫(BASF)位于凯泽斯劳滕的工 厂开展了试点活动，该工厂所生产的洗发水和洗手液已经完全实现自 动化。
• 这项创新活动的初衷旨在帮助德国的工作制造业保持竞争优势，以应对发展中国家制造业的劳动成 本优势以及美国本土再次崛起的制造业。
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智能工厂
• 所谓智能工厂，其技术核心则是物联网。作为未来科技发展的大趋势 ，物联网目前受到越来越多科技公司的关注。今年初，谷歌就花费32 亿美元收购了智能家居设备制造商Nest Labs，大举进军消费类物联网 领域。
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工业4.0：让工厂不再有工人
• 10月27日，作为全球领先的工业制造强国，德国目前紧跟数字革命潮流，借力最新科学技术占据未 来工业制造的发展先机。
• 位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格(Amberg)的西门子工厂就是德国政府、企业、大学以及研究机 构合力研发全自动、基于互联网智能工厂的早期案例。