工业4.0生态系统
数字生态系统(Digital Ecosystems)帮你创新工业4.0时代商业模式
数字生态系统(Digital Ecosystems)帮你创新工业4.0时代商业模式数字技术驱动着第四次工业革命，许多企业期待引入这些新技术，以便他们能够在创新性产品的研发和生产中带来更高的效率和成本优势。
更重要的是，企业关注点不应仅局限于单纯提高企业效率的某一具体解决方案，而应及早了解这些新技术对商业模式的颠覆性以及由此带来的新盈利模式。
伴随着这一变革，出现了更激烈的市场竞争，即技术标准日趋全球化，许多欧洲企业面临着越来越多新兴市场创新性企业的竞争。
由此导致以这种单纯的差异化竞争手段（即通过提供高质量产品参与竞争的手段）为基础的企业战略在长期看来是不可持续的。
在工业4.0背景下，应重新审视以往制造业以高效、标准化为基础从事新产品生产的传统商业模式。
鉴于这一新挑战，许多制造业企业正在寻找拓展新业务的可能。
智能解决方案(Smart Solutions)是其中的一种新尝试，它通过将产品服务延伸至产品生命整个周期来开发可持续性的差异化产品功能。
更让人感兴趣的是一种新模式的出现，其中服务将取代产品，供应商将深度的参与到产品价值链中。
智能解决方案(Smart Solutions)致力于打造集成式完整的解决方案，企业关注的焦点将从产品生产转向以服务的形式为客户提供增值性产品解决方案上来。
向以服务为中心的新商业模式的延伸或转变意味着很多企业无力承担其巨大投资。
特别是中小企业（SME），大多还不具备足够的资源来满足客户对产品服务解决方案不断提升的需求。
产品市场的全球化以及由此产生的全球化的服务需求更加剧了这一现状。
企业应如何利用对服务类产品不断增长的需求来创新本企业的商业模式，同时避免对此新业务的巨大投资。
对此问题的创新性解决方案是，建立涵盖所有参与服务体系的合作企业的新全球化合作网络。
通过运用最新的数字化技术，将在全球实现不同行业间共享高效低成本的资源。
实现这种数字生态系统(Digital Ecosystems)，应突破只关注本企业产业链的局限，与合作企业在产品开发、工艺流程及设计产品服务方案中紧密配合。
工业4.0——构建工业物联网生态系统的正确姿势
工业4.0——构建工业物联网生态系统的正确姿势参考资料：ReadWrite、新浪科技工业4.0仅是一种被技术提供商带着销售目的过分夸大华而不实的术语？还是在未来几个月或几年内就能够实现的行业趋势？诸多迹象表明，工业4.0是行业大势。
工业4.0也被称作第四次工业革命，其中包括自动化技术的大量应用以及在数字工厂中更大的数据交互。
工业4.0名称的由来，归因于早期的制造阶段——机械化、电气化以及电子信息化三个历史阶段。
工业1.0、2.0、3.0、4.0概念介绍工业1.0是机械制造时代，即18世纪引入的机械设备制造时代；时间大概是18世纪60年代至19世纪中期就是通过水力和蒸汽机实现工厂机械化。
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以工业、机械制造带动经济发展的新模式。
那时的机械设备还没有电气自动化控制的概念。
工业2.0是电气化与自动化时代，即20世纪初的电气化与自动化时代；时间大概是19世纪后半期至20世纪初。
也就是在劳动分工基础上采用电力驱动产品的大规模生产；因为有了电力，所以才进入了由继电器、电气自动化控制机械设备生产的年代。
这次的工业革命，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高效新模式。
工业3.0是电子信息化时代，即20世纪70年代开始并一直延续至现在的信息化时代。
在升级工业2.0的基础上，广泛应用电子与信息技术，使制造过程自动化控制程度再进一步大幅度提高。
生产效率、良品率、分工合作、机械设备寿命都得到了前所未有的提高。
在此阶段，工厂大量采用由PC、PLC/单片机等真正电子、信息技术自动化控制的机械设备进行生产。
自此，机器能够逐步替代人类作业，不仅接管了相当比例的“体力劳动”，还接管了一些“脑力劳动”。
工业4.0概念是德国政府2013年《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一，并已上升为国家战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。
【聚焦】工业4.0的本质与目标
【聚焦】工业4.0的本质与目标工业4.0被认为是第四次工业革命，是德国政府2011年11月公布的《高技术战略2020》中的一项战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新，保持德国的国际竞争力。
工业4.0本质是基于“物联网系统”实现“智能工厂”工业4.0将在前三次工业革命的基础上进一步进化，基于物联网系统（Cyber Physical System）实现新的制造方式。
物联网系统是指通过传感网紧密连接现实世界，将网络空间的高级计算能力有效运用于现实世界中，从而在生产制造过程中，与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析，形成可自律操作的智能生产系统。
工业4.0核心是动态配置的生产方式工业4.0报告中描述的动态配置的生产方式主要是指从事作业的机器人（工作站）能够通过网络实时访问所有有关信息，并根据信息内容，自主切换生产方式以及更换生产材料，从而调整成为最匹配模式的生产作业。
动态配置的生产方式能够实现为每个客户、每个产品进行不同的设计、零部件构成、产品订单、生产计划、生产制造、物流配送，杜绝整个链条中的浪费环节。
与传统生产方式不同，动态配置的生产方式在生产之前或者生产过程中，都能够随时变更最初的设计方案。
工业4.0描绘的智能工厂中，固定的生产线概念消失了，采取了可以动态、有机地重新构成的模块化生产方式。
工业4.0首要目标是工厂标准化德国工业影响力的一个侧面就是“标准化”。
PLC编程语言的国际标准IEC 61131-3（PLCopen）主要是来自德国企业；通信领域普及的CAN、Profibus以及EtherCAT也全都诞生于德国。
但是，推行工业4.0需要在多个关键领域采取行动。
其中，最重要的就是标准化和参考架构。
工业4.0的标准化工作主要围绕智能工厂生态链上各个环节制定合作机制，确定哪些信息可被用来交换。
为此，工业4.0将制定一揽子共同标准，使合作机制成为可能，并通过一系列标准（如成本、可用性和资源消耗）对生产流程进行优化。
【推荐下载】我国制造新思路：工业4.0生态及杀手级应用
张小只智能机械工业网
张小只机械知识库我国制造新思路：工业4.0生态及杀手级应用
主持人：工业4.0研究院-院长兼首席经济学家胡权
演讲主题：工业4.0生态及杀手级应用
胡权：我今天下午主要交流的题目是工业4.0生态及杀手级应用，附标题是投资我国制造业的新逻辑和新思路。
工业4.0研究院差不多是每个月会围绕一个主题进行深度研究，这也是去年我们和一些上市公司进行了一些合作当时提出了这样一个问题，因为工业4.0大家也都比较清楚，不管是德国提的，还是全球提的这个新技术革命，一个最重要的特征是什么呢？
是网络化在这样一个生产制造里面的应用，或者是工业里面的应用。
特征既然是网络化，就会想到一个事情，就是互联网时代。
开始讨论这个问题的时候，提出一个问题，提出了一个疑问，既然我们认为网络化在工业里的应用，会不会呈现像互联网时代初期发展的一些特征？
答案是肯定的，接下来和大家做一个分享，主要分为两个大部分，第一个部分是关于工业4.0的生态，它的概念到底是什么含义，另外是把我们所思考的、研究的、观察到的承受出来的杀手级的应用和大家做一个分享。
什么叫做工业4.0呢？德国工业4.0平台2012年就发布了一份报告，里面准确的提出了我们做工业4.0原因是在于为了保障德国的制造业的未来，同时的话，也指出了最核心的应用是什么？
就是CPS，就是信息物理融合系统的概念。
这里面同时也指出我们为什么做这样一件事情，是未来的制造业，网络要连接在一起，同时也提出一个概念，叫做分布。
工业4.0：新制造业生态系统
“工业4.0”新制造业生态系统文／李辉在过去的20年里，西欧国家工业增加值的全球份额减少了至少10%。
与之相对应的是中国等新兴国家份额的持续增加。
然而面对自己的优势地位频受冲击，发达国家显得应对无力。
在优厚的社会福利条件下，不仅劳动力数量有限，工人愿意投入的劳动时间也十分有限。
与此同时，发达国家担心的中国等后发国家，却也同样面临诸多挑战。
以廉价劳动力和环境代价换取微薄利润的生产方式，已经陷入了劳动力红利渐失和环境污染难以承受的窘境。
传统强国期待升级，维持竞争优势；后发国家期待转型，提高竞争力。
新近的信息技术与工业融合所带来的“工业革命”，为双方提供了一次机会，未必均等但确实是众所期待的机遇。
“新”工业革命在2013年汉诺威工业博览会上，德国，“工业4．0”工作组发布了《保障德国制造业的未来：关于实施工业4.0战略的建议》，将“工业4.0”定义为德国工业未来的发展方向。
在这一年，中国国内正在热议由英国《经济学人》于2012年4月的《第三次工业革命：制造业与创新》专题报道、美国著名未来学者杰里米·里夫金于2011年出版的《第三次工业革命》一书所提出的“第三次工业革命”。
少被人们注意但同样值得关注的一则同类消息是，2013年12月12日美国白宫召开了第一次CPS全体成员会议。
这次会议以及美国之前的一系列相关动作，将美国工业的未来发展聚焦在CPS方向。
CPS即Cyber-Physical System,译作“信息物理系统”，或者“虚拟网络一实体物理系统”。
按照美国加利福利亚大学Edward A．Lee教授在其2008年的技术报告《信息物理系统：设计挑战》中的解释：“CPS是计算过程和物理过程的集成系统，利用嵌入式计算机和网络，对物理过程进行监测和控制，并通过反馈环实现计算过程和物理过程的相互影响。
”这一定义并非共识，据说学术界的CPS定义有十余种。
但是这一还在完善定义的术语所指代的内容，俨然已成为了工业未来发展的基础。
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
人工智能与制造业：智能制造与工业4.0
人工智能与制造业：智能制造与工业4.0在21世纪的工业革命浪潮中，人工智能（AI）与制造业的结合催生了智能制造的概念，而工业 4.0则是这一概念的集大成者。
智能制造不仅仅是自动化的升级，它代表了一种全新的生产方式，其中数据、机器学习和物联网（IoT）技术共同作用，以实现生产过程的优化、灵活性和效率。
智能制造的核心在于数据的实时收集和分析。
通过在生产线上部署传感器和执行器，工厂能够实时监控机器的性能和生产过程。
这些数据被传输到中央系统，利用机器学习算法进行分析，以预测潜在的故障、优化生产流程，甚至自动调整生产线以适应需求的变化。
工业4.0进一步推动了这一进程，它强调的是生产过程的智能化和网络化。
在工业4.0的框架下，工厂不再是孤立的实体，而是通过互联网连接的生态系统的一部分。
这意味着生产设备、供应链、客户和产品本身都能够相互通信，形成一个高度互联的网络。
例如，通过使用人工智能，生产线可以自我调整以适应不同的产品需求，实现真正的定制化生产。
这种灵活性对于满足消费者日益增长的个性化需求至关重要。
同时，智能制造还能够帮助企业减少浪费，提高资源利用率，从而实现可持续发展。
然而，智能制造和工业 4.0也带来了挑战。
首先，企业需要投资于新技术和培训员工以适应新的工作方式。
其次，数据安全和隐私保护成为了新的关注点，因为生产过程中收集的大量数据可能会被滥用。
此外，随着自动化程度的提高，一些工作岗位可能会被机器取代，这引发了对就业安全的担忧。
尽管存在挑战，智能制造和工业 4.0的潜力是巨大的。
它们不仅能够提高生产效率和产品质量，还能够创造新的商业模式和服务，如基于数据的预测性维护和按需生产。
随着技术的不断进步，我们可以预见，智能制造将继续引领制造业的未来，为全球经济带来深远的影响。
工业4.0：智能制造与数字化工厂的未来
工业4.0：智能制造与数字化工厂的未来引言工业4.0是一个非常热门的话题，它代表了制造业的未来发展方向。
随着科技的不断进步和数字化的普及，工业4.0正逐步改变着我们的工业制造方式。
智能制造和数字化工厂成为了工业4.0的重要组成部分。
本文将探讨工业4.0对制造业的影响，以及智能制造和数字化工厂在工业4.0中的角色和前景。
1. 工业4.0的定义与背景1.1 工业4.0的定义工业4.0是指以互联网、云计算和大数据等新兴技术为基础，通过智能化和网络化的方式来实现制造业的数字化转型。
它引入了物联网、人工智能和自动化技术，将生产和服务环节无缝连接，实现更高效、灵活、智能的工业制造方式。
1.2 工业4.0的背景工业4.0的概念最早由德国提出，旨在推动德国制造业的创新和发展。
随着全球经济的快速发展和竞争的加剧，各国都纷纷关注并投入大量资源研究和推动工业4.0的实施。
2. 工业4.0的核心特征工业4.0的核心特征主要包括以下几个方面：2.1 自动化生产工业4.0引入了先进的自动化技术，利用传感器和执行器等设备进行数据采集和监控，通过智能控制系统实现生产过程的自动化管理，从而提高生产效率、降低生产成本。
2.2 灵活生产工业4.0采用模块化的生产方式，通过智能化的设备和系统实现生产流程的灵活调整和快速切换。
生产线可以根据市场需求的变化进行灵活调整，实现个性化定制生产。
2.3 数字化管理工业4.0倡导将生产和管理过程数字化，通过大数据分析和智能决策系统提供实时的生产数据和管理信息，帮助企业精确掌握生产状况，从而做出更准确的决策。
2.4 人机协同工业4.0注重人机协同的合作方式，在生产过程中将人和机器进行有效的整合，通过人机界面和虚拟现实等技术提供更人性化的操作界面，提高工作效率和员工满意度。
3. 智能制造：工业4.0的核心智能制造是工业4.0的核心理念和基础。
它利用物联网、人工智能和大数据等技术，将设备、系统和工作流程进行智能化改造，实现智能的生产和管理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工业4.0 生态系统：人、机、软件
工业4.0是为整个社会提出的一个未来理念
第四次工业革命—工业4.0—是德国和欧洲生产模式变革的产物。
它的首要目标是确保德国和欧洲工业在全球供应链竞争中保持领先，不再指单独的企业或集团在全球竞争中赢得客户，企业生产流程中的实力将决定其全球市场竞争的成败。
越来越个性化的客户需求带来生产的多样性，一个批次只生产一种产品的情况也非常频繁。
这对企业生产流程产生了深刻的影响，要求企业不仅横向集成生产流程，还要纵向集成到自动化控制层，这样才能更好的管理生产流程的新变化。
为了能经济地管控这种生产的多样性，企业生产需要特别的灵活才能应对。
只有通过设置更小的生产单元，或者与不同企业开展合资、合作的方式才能实现。
社会大趋势
需求的全球化与生产全球化在同步进行，当占领国外市场时“本土化”就起着越来越重要的作用。
为了应对由此带来的生产控制和企业管理的挑战，需要对所有的生产基地以及创造价值的合作伙伴进行高效的互联互通。
对不同企业间的互联以及不同软件系统之间的通信仅仅是当今面临的巨大挑战之一。
除了技术本身外，参与生产流程当中的人员之间的内部文化协同也是一个挑战。
在设计生产工艺架构时要把人口迁徙的新思路也考虑进来，对于模式陈旧同时人员潜能退化的公司，除了需要提高生产自动化程度，还要改变生产流程之间的联动方式。
这种联动性以用户为本，必须考虑与现有工作的关联。
这也意味着根据生产要求需从大量信息中筛选并展示出相关的重要信息。
新的生产联动除了有效的工具外，还要有受过培训的相应人员参与其中。
价值观的转变让人们在规划生活时开始关注全新的或其它不一样的影响因素，与过去相比，社会和经济的可持续发展变得更加重要。
智能工厂
生产系统是由信息物理系统(CPS) 构成的。
CPS的一个基本特征便是在使用互联网标准的情况下以先进的方式对生产系统联网。
不仅是设备与设备之间的通信，工件与生产技术之间的通信也不断增加。
物料和工件在物联网中有识别号来实现通信。
分散式组织型生产单元具有无可比拟的灵活性，工件和生产技术在智能工厂中的互联互通能够灵活的且基于实际应用来重新配置生产系统。
在物联网中可以看见并获取这些生产系统的资源和能力（把生产作为一种能力）。
智能工厂理念中关键的成功因素是产品和生产系统的集成开发。
这意味着，在企业内部把从产品开发流程到相应生产技术开发的跨学科结合必须提升至一个新的高度。
灵活的生产系统要求同样灵活的软件系统，从而计划、模拟和控制生产流程（网络服务）。
如今的集中式系统方案将被不断发展的CPS的智能化和高度透明的分散式系统所替代。
大数据
高度透明的生产管理系统利用传感器采集的大量数据对实际生产状况进行评估，在考虑现有生产的情况时必须整理好获取的数据和信息，并针对性的控制当前的生产参数。
这里并不仅仅指建立一个报表系统和类似“事后分析”生产状况评估。
采集的数据（大数据）控制着生
产流程并实现实时故障排除。
社会4.0
“工业4.0”必须理解为以社会为一个整体的未来方案，即“社会4.0”，人们也许比以往任何时候都更加处于中心位置。
一些特定职位描述会有一定程度的改变，或完全被变革掉。
产品生产的多样化在不断增加，同时又要缩短供货周期，减少专职人员，这对许多企业而言是一项大的挑战。
还有重要的一点，未来的城市化生产将更接近人们的居住地。
这对生产的供应和处理就会要求不同的物流方案。
不忽视人的需求，事实上现在企业是完全相反的—而未来在进行企业计划时必须更多考虑人的需求。
“工业4.0”生态系统不仅包括“智能工厂”还有带有控制生产内存的智能产品，要求人们完成高质量的，有创造性的工作并平衡好工作和生活将是一个难题，因此人们可以尽可能灵活的控制好未来的生产系统。