智能制造——数字化车间
山东省智能制造场景数字化车间智能工厂申报条件
山东省智能制造场景数字化车间智能工厂申报条件
1.在山东省境内注册，具有独立法人资格且正常经营三年以上，具有健全的财务管理机构和制度，财务状况良好，信用良好且无违法记录的生产制造企业。
2.企业主导产品（技术）符合国家产业政策和行业政策导向。
具有良好的智能制造基础，已制定智能化发展规划和具体推进措施。
3.申报的智能制造场景、智能工厂、数字化车间应已经建成并投入使用，智能制造场景满足《智能制造典型场景参考指引》、数字化车间满足《数字化车间关键要素》、智能工厂满足《智能工厂关键要素》，在缩短产品研制周期、提高劳动生产率、降低运维成本、提高能源利用率、降低产品不良率等方面取得显著效果。
4.智能制造实践取得技术突破，鼓励使用安全可控的关键技术装备和工业软件。
通过智能制造实践带动企业研发、制造、管理、服务等各环节智能化水平提高，在同行业处于领先水平，实践模式具有可复制性、易推广性，具有示范带动作用。
智能制造——数字化车间
智能制造——数字化车间智能制造——数字化车间1.简介1.1 背景1.2 目的1.3 范围2.智能制造的定义2.1 什么是智能制造2.2 智能制造的关键技术和特点3.数字化车间的概念与目标3.1 数字化车间的定义3.2 数字化车间的目标3.3 数字化车间的优势4.数字化车间的关键要素4.1 智能设备与物联网连接4.2 大数据分析与预测4.3 与机器学习4.4 无线网络与通信技术5.数字化车间的实施步骤5.1 规划与设计阶段5.2 设备采购与布局5.3 数据采集与分析系统建设 5.4 人员培训与技术支持5.5 迭代和改进6.数字化车间的应用案例6.1 智能在车间的应用6.2 物流自动化与优化6.3 生产线协同与调度6.4 质量控制与追溯系统7.数字化车间的挑战与风险7.1 安全与隐私问题7.2 技术标准与互操作性7.3 人员培训与变革管理8.法律名词及注释8.1 工业互联网8.2 数据隐私保护法8.3 信息安全管理体系9.附件列表9.1 数字化车间布局图9.2 设备采购清单9.3 数据采集与分析系统架构图10.结束语本文档涉及附件，请参考附件列表。
本文所涉及的法律名词及注释：________●工业互联网：________指通过物联网、物理系统和计算系统的集成，实现网络化、信息化和智能化的工业系统。
●数据隐私保护法：________一种法律框架，旨在保护个人或组织的数据隐私和信息安全。
●信息安全管理体系：________一套基于风险管理方法的信息安全管理框架，通过制定相应的策略和流程，确保信息系统的机密性、完整性和可用性。
数字化车间 术语和定义
数字化车间术语和定义
数字化车间是指利用数字技术和信息化手段，将传统车间生产流程进行数字化、自动化和网络化改造，实现生产过程可视化、信息化、智能化的现代化生产模式。
以下是数字化车间的相关术语和定义： 1. 工业互联网：通过物联网、云计算、大数据、人工智能等技术手段，将设备、物料、人员等连接起来，实现数字化生产、智能制造、服务优化的综合体系。
2. 智能制造：利用数字化技术和智能化手段，实现生产过程的自动化、智能化和柔性化，提高生产效率和产品质量，满足个性化需求。
3. 云制造：基于云计算、大数据、物联网等技术手段，将生产过程中的设备、物料、数据等资源进行集中管理和共享，提高生产效率和资源利用率，降低生产成本。
4. 工业大数据：通过采集、存储、处理和分析生产过程中产生的大量数据，提取价值信息，为企业决策和生产优化提供支持。
5. 数字孪生：将实际生产过程建立数字化模型，实时反映生产状态和生产效率，为生产调度和优化提供决策依据。
6. 5G网络：第五代移动通信技术，提供高速、低时延、大容量的网络连接，为智能制造和工业互联网提供可靠的数据传输和通信支持。
7. 物联网：通过传感器、RFID等技术手段，将设备、产品、物料等信息进行实时监测和管理，提高生产过程的可视化和智能化。
8. 工业APP：基于移动端的应用程序，为企业管理和生产过程提供实时监测、数据分析、生产调度等功能，提高生产效率和管理效能。
9. ERP系统：企业资源计划系统，通过对生产、采购、销售等业务过程的集成和管理，实现企业资源的优化配置和生产过程的协同化。
10. MES系统：制造执行系统，将生产计划转化为生产任务，实现生产过程的监控、调度和控制，提高生产效率和产品质量。
智能制造——数字化车间
智能制造——数字化车间在当今这个科技飞速发展的时代，智能制造已经成为制造业转型升级的重要方向。
其中，数字化车间作为智能制造的核心环节，正逐渐改变着传统制造业的生产模式和管理方式。
什么是数字化车间呢？简单来说，数字化车间就是将信息技术、自动化技术与制造技术深度融合，实现车间生产过程的数字化、智能化和网络化。
通过数字化手段，对车间的设备、人员、物料、工艺等进行全面的管理和监控，从而提高生产效率、降低成本、提升产品质量。
数字化车间的建设离不开一系列先进的技术支持。
首先是工业物联网技术，它能够将车间内的各种设备和传感器连接起来，实现设备之间的互联互通和数据采集。
这些实时采集的数据如同车间的“脉搏”，为生产决策提供了重要依据。
例如，设备的运行状态、生产进度、能耗情况等数据都可以被及时获取和分析，一旦发现异常，就能迅速采取措施进行调整。
其次，大数据分析技术在数字化车间中也发挥着关键作用。
大量的生产数据经过分析处理，可以挖掘出隐藏在数据背后的规律和问题。
比如，通过对产品质量数据的分析，可以找到影响产品质量的关键因素，进而优化生产工艺；对设备故障数据的分析，可以预测设备可能出现的故障，提前进行维护保养，减少停机时间。
此外，人工智能技术的应用也为数字化车间增添了新的活力。
例如，利用机器学习算法可以对生产过程进行优化，实现智能排产；通过图像识别技术可以对产品进行自动检测，提高检测效率和准确性。
数字化车间带来的好处是显而易见的。
对于企业来说，最直接的就是提高了生产效率。
传统车间中，生产计划的制定往往依赖于人工经验，容易出现不准确和不及时的情况。
而在数字化车间中，通过智能排产系统，可以根据订单需求、设备状态、物料供应等因素，自动生成最优的生产计划，大大提高了生产的计划性和协调性。
同时，数字化车间还能够减少生产过程中的浪费。
通过对物料的精准管理和对生产过程的严格控制，可以降低物料的损耗和废品率，从而降低生产成本。
产品质量的提升也是数字化车间的一大优势。
智能制造中的数字化车间技术研究
智能制造中的数字化车间技术研究一、数字化车间技术的意义及概述数字化车间技术是智能制造的重要组成部分，其在制造业中的应用逐渐得到了广泛认可。
数字化车间技术以数字化手段为主要动力，通过数字化设计、数字化生产、数字化资源管理，将不同制造环节的信息实现共享、互联、可视化，从而提高了制造过程的透明度和敏捷性，优化了生产效率和质量控制能力，提高了智能制造的整体水平。
数字化车间技术的主要组成部分包括数字化设计系统、数字化生产系统、数字化资源管理系统、信息处理与分析系统、智能控制系统等。
数字化设计系统能够实现产品设计的数字化、虚拟化和优化，提高了产品的设计质量和效率；数字化生产系统能够实现生产过程的数字化、柔性化和自动化，加强了生产流程的智能化和灵活性。
数字化资源管理系统能够实现对物流、生产和质量等资源的数字化管理和监控，提高了资源利用效率和安全性；信息处理与分析系统能够实现对生产过程中数据的快速捕捉、分析和挖掘，提高了数据决策效率和精准度。
智能控制系统能够实现对生产设备和工艺的实时监控、调整和优化，提高了生产质量和效率。
二、数字化车间技术的核心技术及应用数字化车间技术的核心技术包括数字化建模、数字化仿真、数字化监控和数字化控制。
数字化建模技术通过建立数字化产品和数字化工艺模型，实现了产品设计和工程设计的数字化，建立了产品和生产过程的信息数据共享、可视化和可重复性，提高了产品质量和生产效益。
数字化仿真技术通过数学模型和仿真软件对产品和生产过程进行预测和模拟，降低了生产成本和风险，提高了精度和工效。
数字化监控技术通过传感器和数据采集技术对生产设备和工艺进行实时监控，实现了实时跟踪和管理，提高了产品质量和生产效率。
数字化控制技术通过数字化技术对生产过程中的控制和调整，实现了生产过程的自动化、柔性化和智能化，提高了生产领域的效率和质量。
数字化车间技术的应用范围很广，包括机械制造、电子信息、化工、航空航天、医药等领域。
智能化车间与智能制造
智能化车间与智能制造：未来工业的趋势和挑战随着数字化、物联网、云计算等技术的迅猛发展，智能化制造的潜力正不断地被充分挖掘和利用。
已经成为现代工业的重要发展趋势，它可以提高生产效率、降低成本、提高竞争力、增加利润，同时也可以提高产品质量和创新能力。
然而，智能化制造也面临着一些挑战，例如技术壁垒、人才缺乏、精细化管理等。
本文将从多方面探讨的实践应用和未来发展趋势。
智能化车间的定义和特点智能化车间是指采用数字化、自动化、信息化技术，将传统工厂转变为具有智能化生产能力的先进制造车间。
智能化车间最显著的特点是智能化设备的广泛应用，例如工业机器人、自动化生产线、物联网技术、人工智能等。
智能化车间还具有高度的自动化程度、生产过程的可视化和数字化、协同制造和优化生产等特点。
智能化车间是实现智能制造的重要手段和载体。
智能制造是高度一体化的现代制造方式，它在生产、管理、服务等方面集成了先进的技术手段，例如工业互联网、5G通信、大数据、云计算等。
智能制造的特点是基于信息化技术的强大智能化支持，使生产过程实现高效、灵活、智能、可持续的生产模式，从而提高生产效率和生产质量。
智能化车间与传统车间的比较智能化车间相对于传统车间，最显著的特点是数字化和自动化程度的提高。
智能化车间可以实现设备自动化、生产过程自动化、数据自动化、质量控制自动化等多方面的自动化和数字化。
同时，智能化车间可以实现设备和系统之间的智能互联，实现生产过程的优化和协同。
传统车间相对而言，生产过程可控性和自适应性不够，需要更多的人力和物力投入，生产效率和质量难以保证。
智能化车间的优势智能化车间具有生产效率高、生产成本低、生产质量高、生产灵活性强、生产过程可持续等显著优势，具有以下几个方面的具体表现：1. 生产效率高：智能化车间可以实现设备和系统之间的智能协同，生产过程自动化、数字化和可视化程度高，生产效率明显提升。
2. 生产成本低：智能化车间可以实现设备自动化和零库存生产等模式，生产成本得到有效控制。
数字化车间评定标准
数字化车间评定标准数字化车间作为智能制造的核心单元，是指企业以生产对象所要求的工艺和设备为基础，以信息技术、自动化、测控技术等为手段，用数据连接车间不同单元，对生产运行过程进行规划、管理、诊断和优化的实施单元。
数字化车间应具有多个数字化智能化应用场景，应用场景是面向研发设计、生产制造、企业管理等全过程单个或多个环节，通过5G、工业互联网、大数据、人工智能等新一代信息技术与先进制造技术深度融合，实现具备特定功能和实际价值的应用。
1.信息基础设施安全可靠。
采用现场总线、以太网、物联网和分布式控制系统等信息技术和控制系统，建立车间级工业通信网络；利用工业互联网平台，支撑自动化、数字化、智能化生产；建有工业信息安全技术防护体系，具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。
2.智能装备广泛应用。
自动化、数字化、智能化生产和检测等设备台（套）数占车间设备台（套）数比例达到50%以上。
依据国家标准《信息化和工业化融合管理体系生产设备管理能力成熟度评价》（GB/T23021-2022）的要求，生产设备数字化管理能力成熟度达到感知交互级（L3）以上。
3.车间设备互联互通。
车间内生产、检测设备联网数占自动化、数字化、智能化设备总数的比例达到行业先进水平。
4.生产线智能化运行。
离散型行业应用自动化成套装备、自动化成套控制系统，优化工艺流程，建成柔性智能制造单元，提升设备运转效率和产品质量稳定性。
流程型行业应用智能仪表、数据采集和监控系统替代人工记录，关键生产环节工艺数据自动采集，实现基于模型的先进控制和在线优化。
5.生产过程实时调度。
应用生产过程数据采集和监控系统，实现现场操作、设备状态、生产进度、质量检验等生产现场数据的实时监控、自动报警和诊断分析；应用制造执行系统（MES），实现车间作业计划、设备维修维护计划自动生成，并可根据产品生产计划实时调整；生产过程数据采集和监控系统（SCADA）、制造执行系统（MES）和企业资源计划系统（ERP）实现集成，优化生产运营管理流程。
智能电表数字化车间 智能制造标准
智能电表数字化车间智能制造标准智能电表数字化车间：智能制造标准的实践应用一、引言智能电表数字化车间是指利用智能电表等先进技术手段，对生产车间进行数字化、智能化改造，以实现生产过程的自动化、智能化管理的生产模式。
随着智能制造理念的深入推进，智能电表在数字化车间中扮演着越来越重要的角色。
本文将从智能电表数字化车间的实践应用角度，探讨智能制造标准的相关内容。
二、智能电表数字化车间的实践应用1. 智能电表在智能制造中的地位智能电表作为数字化车间的核心设备之一，对于实现数字化生产、智能化管理起着至关重要的作用。
它能够实现对用电量、用能效率等数据的实时监测和分析，为生产过程的优化提供数据支持。
智能电表在智能制造中具有不可替代的地位。
2. 智能电表数字化车间的应用场景智能电表数字化车间的应用场景涵盖了多个方面，包括但不限于：生产设备的用电监测与分析、能源消耗的实时监测、电能质量的检测与管理等。
通过对这些方面的监测与管理，智能电表能够帮助企业实现对能源的合理利用，降低生产成本，提高生产效率。
3. 智能电表数字化车间的实际效果通过在数字化车间中的实际应用，智能电表取得了显著的效果。
某制造企业引入了智能电表后，通过对生产设备的用电情况进行监测与分析，及时发现了一台设备存在能效低下的问题，经过调整后，节能效果显著。
智能电表在数字化车间中的实际效果是显著的。
三、智能制造标准的相关内容在智能电表数字化车间的实践应用中，智能制造标准起着至关重要的作用。
智能制造标准是对数字化生产、智能化管理的一系列要求和指导，它涉及到了生产过程的方方面面，不仅仅是设备的智能化，还包括了生产流程、质量管理等方面的要求。
智能制造标准的制定旨在引导企业在数字化、智能化转型中把握方向，提高生产效率，降低生产成本，从而增强企业的竞争力。
在智能制造标准中，智能电表数字化车间的应用被赋予了重要的地位。
标准中对智能电表的要求与规范，不仅是对其技术能力的要求，更是对其在生产过程中所起作用的全面要求。
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工业4.0——从智慧工厂到智能生产
Industry 4.0
——德国高科技战略计划首位
电子、IT、工 业机器人
信息物联系统
复 杂 程
工业革命4.0 度
电力广泛应用
工业革命3.0
蒸汽机
1784 18世纪末
20世纪初
工业革命2.0
工业革命1.0
时间
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
Industry 4.0
机床1
机床2
面向机床的APP平台
智能产品
信息物理生产系统
云安全网络
工业4.0——从智慧工厂到智能生产 • 面向智慧工厂的室内精确定位
工业4.0——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
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
• 智慧工厂中的机器人技术
机器人不再被固定在 安全工作地点而是与人一起协同工作
今天
明天
新一代轻量化，灵活的机器人与人类在智能工厂一起协同工作
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
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
• 智慧工厂中的智能装配
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
计算机软件、新型材料、更灵活的机器、新工艺（特别是三 维打印），以及网络上提供的各种软体服务，这些新科技的汇聚 使工厂将逐渐告别大批量生产，进入完全客户化定制，以更低的 成本、更高的效率和质量生产更多样化的产品，满足不同顾客的 不同需求。
所有革命都要进行一场 惨烈的淘汰，不会以人的意 志为转移。第三波工业革命 也不例外，就像之前两波工 业革命都曾淘汰若干行业和 劳工，未来制造业势必再出 现一场优胜劣败的大洗牌， 工厂需要的劳工将越来越少， 但需要更高的技能。
– 产品：集成有动态数字存储器、感知和通信能力，承载着在 其整个供应链和生命周期中所需的各种必需信息
– 设施：由整个生产价值链所集成，可实现自组织 – 管理：能够根据当前的状况灵活决定生产过程
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
• 工业4.0下的产品特点
——集成了信息存储、传感、无线通信功 能 – 产品是信息载体
2010年，中国工业总产值占全球 工业总值的比重已经达到19.9%，超 过美国成为全球第一制造业大国。美 国以18%排第二，日本第三，德国第 四。
我国世界制造大国的地位，是在承接世界制造 链的转移和我国制造业水平不断提升的过程中逐渐 形成的。
处于世界产业价值链的低端
规模扩大
美国
装备升级
技术提升
..我. 国制造
产品在整个完整的供应链和生命周期中 都一直带有自身信息
– 产品是一个agent
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
我生产于2010 年4月30日，5 月3日出厂
请握中间
已经打开2分 钟了，请盖上
工业4.0——从智慧工厂到智能生产 • 工业4.0自动化-信息物理系统（CPS）
标准化和 管理 建立宽频 构建安全 工作有效 培训与 完善 资源利用 参考架构 复杂系统 基础设施 保障体系 组织设计 专业发展 监管框架 率的平衡
工业4.0涉及 为复杂产品和 不同企业的网 制造系统的管 络连接与集成， 理提供适当的 因此需开发一 解释性模型、 套统一的标准， 工具和方法 并提供相应的
增强数字化文化技能 和包容性
应用信息和通信技术应对 气候变化和人口老龄化
更多的研发投资
“信息化战略行动计划” 七大领域
更强的互操作性
更快的互联网接入
统一数字市场的建立
增强互联网的信任度 和安全性
美国“先进制造伙伴”计划
为了巩固制造业竞争优势并确保其在世界制造强国中的领先地位，美国提 出并启动了 “先进制造伙伴（Advanced Manufacturing Partnership）”计 划，并投入5亿美元推动这项工作。 主题词：3D打印、物联网、制造回归、先 进材料、新一代机器人、自动化生产线、节能制造工艺……
通过价值链实现横向集成
跨整 个价 值链 的工
程
工业4.0——从智慧工厂到智能生产 • 工业4.0自动化-信息物理系统（CPS）
垂直集成与网络化制造
在明天的智慧工厂，生产结构不会是固定的，预定义的。相反，一组IT 配置的 规则将被定义，可以根据具体情况 进行工厂结构的拓扑结构配置组 合，其中包括针对模型，数据，通信和计算 算法的所有相关要求。
数字化工厂可以理解为：在我国传统庞大的制造业躯 体上装上大脑和灵魂，使之成为智能和智慧的、能适应现在 38 和未来竞争的企业形态。
制造执行系统（MES）的功能构件
制造执行系统（MES）的应用
制造执行系统（MES）的应用
制造执行系统（MES）的应用
制造执行系统（MES）的应用
制造执行系统（MES）的应用
数字化工厂
——我国当前工业企业的必然选择， 也是唯一选择
“数字化工厂”是以信息技术为代表的高技术与传统工 业领域所有要素融合，进而促进传统工业的改造、提升、变 革和创新，形成新型工业装备及系统，催生新的工业模式， 构建现代产业体系，提升工业的核心竞争能力。
现代工业装备 = 硬装备 + 软装备
这种评论以直白的方式宣告，以美国为首的西方 发达国家政府和企业希望通过这场正在来临的以移 动互联网、物联网、云计算、大数据以及3D打印和 新一代机器人等为基础的工业革命击败中国制造业 。
我们
如何来适应？ 如何来把握？？ 如何来应对？？？
中国制造2025的提出
李克强总理在政府工作报告中的讲话
“中国制造2025”围绕创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人 才为本等关键环节，以及先进制造、高端装备等重点领域，重点促进以云计 算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业 等的融合创新，为大众创业、万众创新提供环境，加快制造业转型升级、提 升增效，力争到2025年从制造大国迈入制造强国行列。
– 智慧工厂
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
– 智能生产
主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动、 3D打印以及增材制造等技术在工业生产过程中 的应用等
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
• 智慧工厂的流程
——基于云安全网络
智慧工厂2…N 智慧工厂1
智能物料
机床间通信
智能 … 智能
在西门子成都工厂，宽敞的厂房里只有二三十名工人在工作，大多数工 序都是自动完成的。对此，西门子表示：我们建设数字化工厂，其一是为 了获得更高的产品质量，通过各种体系的无缝连接保障产品质量。其二是 为了实现快速生产的调整。其三是帮助客户有效缩短产品的上市时间。
业水平不 断提升
世界制造大国
生产制造大国
日本
欧盟
台湾
世界制造...
产业链的 转移
全球产业价值分配
附加值
微笑曲线
研发 活动
高技 术零 部件
简单 零部
件
技术与资本密集
市场与 生产性 营销 服务业 Nhomakorabea组装
劳动密集
全球产业价值链
价值链
信息与管理密集
The Third Industrial Revolution
——德国高科技战略计划首位
“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2亿欧元。
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
• Industry 4.0——德国高科技战略计划 • 两大主题：智慧工厂、智能生产
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
• 工业4.0的标准规范
EMMA: 多模式工业辅
助系统
标准
工业4.0 智慧工厂
USDL: 信息物理产品系 统中的语义服务
OMM: 语义产品内存
工业4.0——从智慧工厂到智能生产 • 德国一些企业已经开始实施industry 4.0
TRUMPF公司：全球领先的技术公司，
如果说，工作母机、重大设备和生产线等是工业能力 的硬装备，那么，设计思想、管理模式、各种信息系统、标 准和网络等就是新型工业能力的软装备。硬装备与软装备的 集成产物就是提升工业能力的新型工业装备。
进一步说，如果硬装备是为新型工业提供硬能力的 “躯体”，软装备则是现代工业提供软能力的“灵魂”，也 是新型工业装备的“大脑”。
制造执行系统（MES）的应用
制造执行系统（MES）的应用
制造执行系统（MES）的应用
设备能耗信息
制造执行系统（MES）的应用
远程监控设备实时作业状态
德国富克公司60米龙门加工中心
奥地利五轴数控龙门加工中心
奥地利IGM公司悬臂自动焊机
瑞典伊萨公司自动焊机
西门子数字化工厂
其业务覆盖机床、医药、激光和电子技术
SAP公司：全球领先的
企业应用软件公司
BOSCH公司：德国最大
的工业企业之一 ，精密机械 及电气工程的工厂 。
WITTENSTEIN公司：伺服电机和
运动控制技术制造商
FESTO公司：全球领先的工厂自动
化技术供应商
“工业4.0”行动领域
保持德国制造业发展，促进全球竞争力提升
参考架构。
建立宽带互联 网基础设施， 为工业4.0提 供可靠、全面 和高质量的通 信网络
在确保生产设 工业4.0将改 通过促进学习、 完善法律法规， 工业4.0能提
施和产品本身 变员工的工作 终身学习和以 以保护企业数 高资源的生产