物联网与工业40
物联网与工业互联网的应用
物联网与工业互联网的应用随着技术的不断发展和进步，物联网和工业互联网已经成为了各个领域的热门话题。
那么，这两者之间是如何联系和区别的呢？本文将重点探讨物联网与工业互联网的应用。
一、物联网物联网是指通过网络技术，将传感器、RFID、无线通信等技术结合在一起，将物理设备和物体进行互连，实现信息的互通和数据的收集、处理、传输，从而实现智能化控制。
物联网的应用非常广泛，包括但不限于智能家居、智能交通、智能照明等。
物联网通过连接多个设备和物体，实现了数据的集中管理和远程控制。
例如，智能家居中，用户可以通过智能手机或者语音控制设备进行开关、调节、状态查询等操作。
这使得生活更加便捷、快捷和舒适。
此外，物联网也被广泛应用于医疗、农业和环保等领域。
例如，在医疗领域，物联网可以通过监控患者的健康状况、提醒患者按时服药、管理医院资源等方面起到很大的作用。
在农业领域，物联网可以通过远程监测土壤温度、水分含量、灌溉控制等方面，实现精准农业，提高产量、质量和效益。
二、工业互联网工业互联网是指在制造企业内部，在生产线、设备、产品等各个环节中应用互联网技术，实现设备互联、数据传输、信息共享等多种功能，推进制造业向智能化、个性化、服务化的方向发展。
工业互联网旨在将传统的制造产业转型升级，推进智能制造，提高制造效率、降低成本。
通过设备互联，实现数据实时传输和监控，可以及时找出机器故障，减少生产成本和损失。
通过生产线的智能化控制，提高产品的生产效率和质量，满足不断变化的生产需求。
此外，工业互联网还可以实现生产计划、物料管理、供应链协同等方面的升级，进一步提高制造企业的综合竞争力。
三、物联网和工业互联网的结合物联网和工业互联网都涉及到物体互联、数据共享等方面，两者之间的联系也非常密切。
物联网技术的应用可以使工业互联网更加智能化和高效化。
例如，在工业生产中，通过物联网技术对设备和生产数据的监测和分析，可以准确把握设备状态，避免生产中出现故障和损失，进而提高生产效率和产品质量。
互联网+、物联网、工业4.0技术和架构
✓ 2014年B2B电子商务业务收入规模达192.2亿元人民币，增长28.34%；交易规模达9.4万亿元人民币，增长 15.37%。同时，B2B电商业务也正在逐步转型升级，主要的平台仍以提供广告、品牌推广、询盘等信息服 务为主。阿里巴巴、慧聪网、华强电子网等多家B2B平台开展了针对企业的“团购”、“促销”等活动， 培育企业的在线交易和支付习惯。
从2013年以在线理财、支付、电商小贷、P2P、众筹等为代表的细分互联网嫁接金融的模式进入大众视野以 来，互联网金融已然成为了一个新金融行业，并为普通大众提供了更多元化的投资理财选择。对于互联网金 融而言，2013年是初始之年，2014年是调整之年，而2015年将成为各种互联网金融模式进一步稳定客户、 市场，走向成熟和接受监管的规范之年。[
与传统企业相反的是，当前“全民创业”时代的常态下，与互联网相结合的项目越来越多，这些项目从诞生开 始就是“互联网+”的形态，因此它们不需要再像传统企业一样转型与升级。“互联网+”正是要促进更多的互联 网创业项目的诞生，从而无需再耗费人力、物力及财力去研究与实施行业转型。可以说，每一个社会及商业阶 段都有一个常态以及发展趋势，“互联网+”提出之前的常态是千万企业需要转型升级的大背景，后面的发展趋 势则是大量“互联网+”模式的爆发以及传统企业的“破与立”。
“网络众包+工业”。在互联网的帮助下，企业通过自建或借助现有的“众包”平台，可以发布研发创意需 求，广泛收集客户和外部人员的想法与智慧，大大扩展了创意来源。工业和信息化部信息中心搭建了“创客 中国”创新创业服务平台，链接创客的创新能力与工业企业的创新需求，为企业开展网络众包提供了可靠的 第三方平台。帽子VPN
工业40及其核心技术
工业 4.0 及其核心技术1 背景介绍工业 4.0 即第四次工业革命的概念，在2011 年德国汉诺威工业展中被首先提出，随即被列入德国高科技战略2020 计划中，在越来越多的在学术期刊，文献，论坛中进行讨论研究[2] 。
在政策层面，截止至2014 年，在德国政府的支持下，德国联邦政府教育研究基金和德国联邦政府公共事务与能源基金已投入超过 2 亿欧元，支持工业界对工业 4.0 进行研究[1] 。
在讨论工业 4.0 之前，本文以汽车制造业为例，首先来回顾前三次工业革命。
第一工业革命诞生于18 世纪末的英国，以水利和蒸汽机作为代表，标志着工业开始进入机械化时代。
第二次工业革命诞生于19 世纪末20 世纪初，以电力的大规模应用作为代表，标志着工业进入了大规模流水化作业时代。
1886 年，卡尔本茨制造了世界第一台乘用汽车，汽车工业正式在第二次工业革命的初期诞生。
而随着1913 年福特开发的第一条流水装配线的推广，第二次工业革命中实现了在低生产成本，高生产效率前提下的大批量生产。
第三次工业革命诞生于20 世纪中期，以计算机和IT 技术作为代表，标志着工业进入自动化时代。
1969 年，通用汽车公司开始在生产线上引入可编程逻辑控制器，自此微处理器开始作用于汽车工业生产[3-4] 。
如图 1 所示。
进入21 世纪后，当今工业社会中，企业面对着前所未有的激烈市场竞争和客户对个性化定制产品的消费需求。
如何从生产大规模单一产品的进化到快速适应市场，具备生产的灵活性，成为企业生存和发展的关键。
而德国推出工业4.0 这一概念，就是旨在帮助企业应对产品生命周期的缩短和产品种类的多样化[5-6] 。
如图2所示。
反映了在汽车工业中，汽车产品种类及单一车型产量的历史变迁。
2 工业4.0 的定义随着工业 4.0 的关注度日益提高，越来越多的探究机构，工业企业参与了工业 4.0 的讨论。
但是目前，参与其中的各个学术界或是工业界的组织对工业4.0 还没有一个统一的认识[7] 。
物联网的国内外研究和发展现状
物联网的国内外研究和发展现状在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）正以惊人的速度改变着我们的生活和工作方式。
物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。
其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。
从国际上来看，许多发达国家在物联网领域投入了大量的研究资源，并取得了显著的成果。
美国一直处于物联网技术的前沿，其在传感器技术、数据分析、网络安全等方面具有深厚的技术积累。
例如，美国的一些科技巨头公司致力于开发智能家庭设备，实现家庭中的电器、照明、安防等系统的互联互通和智能化控制。
通过手机应用，用户可以远程操控家中的设备，实时了解家中的情况。
欧洲在物联网领域也表现出色，特别是在工业物联网方面。
德国的“工业40”战略，强调了通过物联网技术实现制造业的智能化升级。
工厂中的设备通过物联网相互连接，实时收集生产数据，进行预测性维护，提高生产效率和产品质量。
日本则在物联网的应用方面有着独特的发展，尤其在交通和物流领域。
通过物联网技术，实现了对车辆的实时监控和交通流量的优化管理，提高了交通运输的效率和安全性。
在国内，物联网的发展同样如火如荼。
政府高度重视物联网产业的发展，将其列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。
出台了一系列政策，鼓励企业加大研发投入，推动物联网技术的创新和应用。
我国在物联网的基础技术研究方面取得了重要突破。
在传感器技术方面，国内企业不断提高传感器的精度和稳定性，降低成本，满足了各种应用场景的需求。
在通信技术方面，5G 网络的快速发展为物联网提供了更高速、低延迟的通信保障，使得大量设备能够实时、稳定地连接到网络。
在应用领域，物联网在智慧城市建设中发挥了重要作用。
通过在城市中部署各种传感器，如环境监测传感器、交通流量传感器等，实现了对城市的智能化管理。
物联网应用领域及场景分析
物联网应用领域及场景分析在当今科技飞速发展的时代，物联网（Internet of Things，简称IoT）已经成为了一个热门话题，并逐渐渗透到我们生活的方方面面。
物联网简单来说，就是通过各种传感器、网络技术和智能设备，让物体能够相互连接、通信和交互，从而实现智能化的管理和控制。
接下来，让我们一起深入探讨一下物联网的应用领域及场景。
一、智能家居智能家居可以说是物联网应用最为广泛和贴近人们生活的领域之一。
想象一下，当你下班回家，还在途中就能通过手机提前打开空调，调整到舒适的温度；到家时，智能门锁自动识别你的身份并开门，灯光自动亮起，背景音乐缓缓播放。
这些场景不再是科幻电影中的幻想，而是已经成为现实。
在智能家居中，物联网技术使得各种家电设备能够互联互通。
智能冰箱可以监测食物的存储情况，提醒你及时补充短缺的食材，甚至还能根据食材推荐食谱；智能洗衣机能够根据衣物的材质和脏污程度自动调整洗涤模式；智能摄像头让你随时随地查看家中的情况，保障家庭安全。
二、智能交通交通领域也是物联网大显身手的地方。
智能交通系统通过在道路、车辆和交通设施上安装传感器和通信设备，实现了交通信息的实时采集和处理。
例如，城市中的交通信号灯可以根据实时交通流量自动调整绿灯时间，减少拥堵；车辆上的传感器能够监测车辆的行驶状态、油耗等信息，帮助司机更好地掌握车辆情况，并为交通管理部门提供数据支持，用于优化交通规划。
此外，物联网技术还在智能停车方面发挥了重要作用。
通过安装在停车场的传感器，司机可以通过手机应用快速找到空闲的停车位，节省了寻找车位的时间，提高了停车场的利用率。
三、医疗健康物联网在医疗健康领域的应用为人们的健康带来了更多的保障。
智能穿戴设备，如智能手环、智能手表等，可以实时监测心率、血压、睡眠质量等生理指标，并将数据上传至云端，供医生和用户随时查看。
在医院中，物联网技术也被广泛应用。
医疗设备可以通过物联网实现智能化管理，提高设备的使用效率和维护水平；病人的病历和医疗信息可以实现数字化和联网，方便医生随时查阅和诊断。
信息技术与工业40的发展
标题：信息技术与工业4.0的发展随着科技的飞速发展，信息技术在各个领域的影响力日益增强。
尤其在工业领域，信息技术与工业4.0的结合，正在推动着工业生产方式的深刻变革。
一、信息技术与工业4.0的背景工业4.0，也被称为工业物联网，是工业发展的新阶段。
在这个阶段，信息技术、物联网技术、大数据分析、人工智能等先进技术被广泛应用于工业生产中，实现了生产过程的智能化和自动化。
信息技术与工业4.0的结合，为工业生产带来了前所未有的机遇和挑战。
二、信息技术在工业4.0中的应用1.物联网技术：物联网技术是实现工业4.0的基础。
通过物联网技术，设备、生产线、仓库等都被连接在一起，实现了信息的实时共享和交换。
这不仅提高了生产效率，还降低了生产成本。
2.大数据分析：大数据分析是工业4.0的重要工具。
通过对海量数据的分析，企业可以更好地理解生产过程，预测市场需求，优化生产计划。
3.人工智能：人工智能在工业4.0中的应用，使得机器能够自我学习、自我优化，提高了生产效率和产品质量。
三、信息技术对工业4.0的影响信息技术的发展，对工业4.0的影响深远而广泛。
首先，它改变了生产方式，使生产过程更加智能化和自动化；其次，它提高了生产效率，降低了生产成本；最后，它提升了产品质量，为消费者提供了更好的产品和服务。
四、未来展望随着信息技术的发展，工业4.0将进入一个全新的阶段。
未来的工业生产将更加智能化、个性化、绿色化。
企业将能够根据消费者的需求，实时调整生产计划，提供定制化的产品。
同时，信息技术的发展也将推动绿色制造技术的发展，减少生产过程中的能源消耗和环境污染。
五、结论信息技术与工业4.0的结合，正在深刻改变着工业生产的面貌。
它使生产过程更加高效、智能和环保，为全球制造业带来了巨大的机遇和挑战。
在未来，随着信息技术的进一步发展，我们可以期待一个更加智能、个性化和绿色的工业生产新篇章。
然而，我们也要看到，信息技术与工业4.0的结合仍面临许多挑战，如数据安全、隐私保护、技术人才短缺等问题。
工业4.0战略的目标是什么？
工业4.0 战略的目标是什么？摘要: 工业战略4.0 的目标是什幺？智能自适应化，机电控制模块化，过去大家都强调机电一体化，但机电一体化是个被动的执行机构，这个执行机构必须和控制系统结合在一起，成为一个自动化的模体，叫机电控制一体化，第三个叫互联移动实用...工业战略4.0 的目标是什幺？智能自适应化，机电控制模块化，过去大家都强调机电一体化，但机电一体化是个被动的执行机构，这个执行机构必须和控制系统结合在一起，成为一个自动化的模体，叫机电控制一体化，第三个叫互联移动实用化，PLM 管理一体化那幺工业战略4.0 到底应用哪些技术？我认为数字工、厂工业自动化控制系统、无缝一致的通信技术、Web 2.0、云计算和大数据、机器与机器之间的通信（M2M )、软件技术、参与人的角色、物联网、网络物理系统、嵌入式控制技术、机械制造设计技术等等都是包含其中的。
在工业战略4.0 之下，那幺工厂的结构就不是金字塔的结构，如现场层，控制层，管理层，以及后面的ERP 层，而成为一个平面的结构，所以传统的控制体统要改革，改成什幺样的呢？产生了一个三维度的控制系统的框架，这个系统将协同生命周期链，管理链，和产业链有机结合起来，所以现在的PLM 应该叫企业的生命周期管理EPLM。
过去的系统设计都是预知系统的设计，而工业4.0 控制的关键在于系统能自行配置和智能生产系统流程网络化的设计，这是根本的区别。
所以互联网自动化是实现工业4.0 战略的关键，这个方向上有很多的课题可以做，等待着年轻人去实现。
德国为了推动工业4.0 的发展，成立由IT，电子，电气及设备装置生产厂商，研究单位，大专院校组成工业智能制造战略平台，制定中国工业制造发展纲要，所以工业4.0 不是一两个企业完成的而是成百上千企业共同努力实现的。
菲尼克斯电气也是这个联盟的一个重要成员，参与一个研究群中的项目开发工作。
最后，德国工业战略4.0 给我们带来的启示？从德国的发展路径可以看出，要搞工业4.0 首先要完成工业3.0 ，IT 行业的专家与自动化专家必须一起合作，长期的规划，跨行业，跨专业的整合协调作战。
工业40与数字孪生
工业40与数字孪生
工业4.0是指通过数字化技术和物联网等技术手段来推动工业生产方
式的转型和升级。
它的核心是将物理系统与数字系统相互连接，实现工厂
的自动化、智能化和可持续发展。
工业4.0的目标是通过数字化技术实现
工厂的智能化、灵活化和高效化，提高生产效率和质量，降低成本和资源
消耗。
数字孪生是指利用数字模型对实际工厂或产品进行虚拟仿真和分析。
它基于物理实体的数字化模型，将实际系统的各种数据、性能和运行状态
进行实时更新和监控，以实现对实际系统的精准模拟、预测和优化。
数字
孪生可以帮助企业在产品设计、生产过程和运维中进行仿真和优化，提高
生产效率、减少故障率和降低成本。
工业4.0和数字孪生之间存在着密切的关系。
工业4.0提出了一种新
的工业生产方式，数字孪生则是工业4.0的核心技术之一、数字孪生为工
业4.0提供了数据支撑和决策分析的手段，能够对工厂和产品的各种数据
进行实时分析和优化，从而提高生产效率和质量。
同时，工业4.0的推动
也促进了数字孪生技术的发展和应用，使其从理论研究逐渐走向实际应用。
总之，工业4.0和数字孪生是当前工业领域中的两个重要概念和技术，它们的结合可以推动工业生产方式的转型和升级，提高企业的竞争力和可
持续发展能力。
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交付顾客买得起的产品和服务
一、工业4.0的意义
大规模定制的优势
成本低 效率高 交货快
大规模定制生产
品种多 个性化
大规模生产
品种单一 标准化
定制生产
成本高 效率低 交货慢
一、工业4.0的意义
（三）工业4.0具体能实现什么？
智能
一、工业4.0的意义
传统生产方式
信息
材料
物质 生产
一、工业4.0的意义
物联网发展现状与应用案例简述二
物联网与工业4.0
宝鸡华信诚电子科技有限公司 研发中心
一 工业4.0的意义
目
二 工业4.0时代的智能制造
录
三 未来制造业畅想
一 工业4.0的意义
出台过程
工业4.0平台发布 白皮书（实施计划）
德国科学-产业经济研究联盟与德 国国家科学与工程院（Acatech） 共同制定工业4.0发展战略
5 6 7 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
一、工业4.0的意义
（一）为何是4..0
一、工业4.0的意义
根据客户定点安排生产，属拉动式生 产方式
核心 通过稳定性和控制力取得高效率
通过灵活性和快速响应来实现多样化 和定制化
战略
成本领先战略：通过降低成本、提 差异化战略：通过快速反应、提供个
高生产效率获取竞争优势
性化的产品获取竞争优势
目标
以低价格开发、生产、销售、交付 以多样化和定制化开发、生产、销售、
产品和服务
▪
我的岗位处于良好的受控状态吗。10:40:3710:40:3710:4010/13/2020 10:40:37 AM
▪
来料检验按标准，产品质量有保证。20.10.1310:40:3710:40Oct-2013-Oct- 20
▪
严格要求安全在，松松垮垮事故来。10:40:3710:40:3710:40Tuesday, October 13, 2020
▪
安全连着亲戚朋友，安全连着妻子儿 女。20.10.1320.10.1310:40:3710:40:37October 13, 2020
▪
全员实动，开张大吉，销售创意，呼 唤奇迹 。2020年10月13日上 午10时40分20.10.1320.10.13
Enterprise Infrastructure
运行设施 Operations Infrastructure
CAM MPM
MI
WMS Quality
T&A Sched
etc.
MES EAM Lean/CI
HMI Equipment & Automation
产品 Production
TMS
客户侧
Customers
《德国2020高技术战略》行 动计划发布，11个“未来项 目”缩减为10个（投资84亿 欧元）；“工业4.0”一词 首次出现（投资2亿欧元）
建工业4.0平台
《德国2020高技术战略》发布， 并重点推出11个“未来项目”
一、工业4.0的意义
社会背景
1 2
3 4
老龄化社会带来的劳动力减少 资源匮乏，能效仍需提升 产业转移带来的国内制造业空心化
三、未来制造业畅想
制造业产品将被视为电子产品或者网络产品
三、未来制造业畅想
未来的汽车能否与网络互联，可能成为汽车市场上的决定 性因素
三、未来制造业畅想
三、未来制造业畅想
制造业也将成为信息产业的一部分
三、未来制造业畅想
▪
勿以小恶而为之，勿以小善而不为之 。20.10.1320.10.13Tuesday, October 13, 2020
三、未来制造业畅想
（二）大数据驱动制造业向服务业转型
三、未来制造业畅想
数据量的增速
1980以来，每40个月翻一番 数据量增速，是GDP增速的4倍 数据处理能力，是GDP增速的9倍 2000年人类信息75%是模拟数据，2007年是6%，现在1%？
全球数据量预测（单位ZB）
三、未来制造业畅想
制造业大数据
二、工业4.0时代的智能制造
制造业节能途径
工业节能减排 与综合利用
收集和分析 能源信息
识别问题
管理运营
改变耗能不 良习惯
二、工业4.0时代的智能制造
三 未来制造业畅想
（一）工业软件充斥整个制造业
Business
企业侧
ERP
HR
FIN
支持
供应侧 SCM Suppliers
设计
CRM
CAD
企业设施
A
产品数据
B
运营数据
制造业大数据
C
价值链数据
D
外部数据
三、未来制造业畅想
推送营销
市场预测
精准匹配
大数据驱动制造 业向服务业转型
生产管理
三、未来制造业畅想
社交应用
智能制造
智能工厂
智能数据
智能制造
智能产品
三、未来制造业畅想
智能设备
产生 使用
（三）网络信息安全同样影响工厂
三、未来制造业畅想
（四）制造业将成为信息产业的一部分
2013年
2014年 4月
在德国科学-产业经济研究联 盟 （Forschungsunion Wirtschaft-Wissenschaft） 的倡导下，开始研究工业4.0
2011年 1月
2010年
2012年
4月
2012年 3月
4~10月
工业4.0发展战略 发布；由VDMA、 BITKOM、ZVEI 组成秘书处，组
二、工业4.0时代的智能制造
信息物理系统
信息 物理
信息计算
CPS 系统通信
物理控制
二、工业4.0时代的智能制造
信息物理系统
二、工业4.0时代的智能制造
智能工厂
二、工业4.0时代的智能制造
智能生产
二、工业4.0时代的智能制造
横向、纵向、端到端的集成
二、工业4.0时代的智能制造
愿景是解决能源消费等社会问题
工业2.0
一、工业4.0的意义
工业3.0
一、工业4.0的意义
（二）工业3.0与工业4.0有哪些不同？
一、工业4.0的意义
大规模定制生产与大规模生产的比较
大规模生产
大规模定制
管理理念 以产品为中心，以低成本赢得市场 以顾客为中心，以快速响应赢得市场
驱动方式
根据市场预测安排生产，属推动式 的生产方式
能源
产品
智能生产方式
一、工业4.0的意义
（五）工业4.0能产生多少价值？
一、工业4.0的意义
二 工业4.0时代的智能制造
智能制造： 本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂” 核心是动态配置的生产方式 关键是信息技术应用 愿景是解决能源消费等社会问题
二、工业4.0时代的智能制造
本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂”