工业4.0云平台
工业4.0技术标准软件信息平台
工业自动化系统与集成 工业制造管理数据
ISO 15926:2004
工业自动化系统和集成.包括油气生产设施的加工设备使用寿命数据的集成
ISO 16739:2013
建造和设施管理行业中数据共享用行业基础类（IFC）
ISO/PAS 17506:2012
工业自动化系统和集成.工业数据的3D可视化用COLLADA数字资产规范
IEC 61360
常用术语（CDD）
IEC 61987
工业过程测量和控制，数据结构和要素
IEC 62683
低压开关设备和控制设备--信息交换用产品数据与性能
IEC 62794
工业过程测量,控制和自动化.生产设备的表示用参考模型(数字化工厂)
IEC 62832
工业过程测量,控制和自动化.生产设备的表示用参考模型(数字化工厂)
ISO 14258:1998
工业自动化系统 企业模型的概念与规则
ISO 15704:2000
工业自动化系统 企业参考体系结构和方法论的需求
ISO 15745:2003
工业自动化系统和集成.开放系统应用集成框架
ISO/CD 15746
自动化系统和集成–集成先进的生产过程控制和优化
制造系统
ISO 16100:2009
ISO/DPAS 17729
DoDAF- MODAF 统一概括
ISO 18629:2004
工业自动化系统和集成 过程规范语言
ISO/TS 18876:2003
工业自动化和集成交换、存取和共享工业数据的集成
ISO/PAS 22720:2005
ASAM开放式数据服务5.0
ISO 22745:2010
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。
工业4.0平台技术要求
设备的使用与维护培训、编程软件基本功能的使用培训、行业应用真实案列培训等。
次
1
套
2
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工业4.0
模拟量输入输出模块
配套与模拟输出模块共用安装架，模拟量输入端子用于处理0到10V范围的信号。电流分辨率为12位，在电隔离状态下被传送到上一级自动化设备。EtherCAT端子的输入通道以接地点作为基准电位。在EtherCAT端子中，4个单端输入为两线制，并有一个公共的内部接地电位端。各端子的电源触点互相接触连接。所有输入端的基准地为0 V电源触点。LED指示EtherCAT端子的信号状态。输入点数:4 （单端）;电源:通过 E-bus;信号电压:0 … 10 V;内部阻抗:> 130 kΩ;输入滤波器频率极限:1 kHz;分辨率:12 位;转换时间:~ 500 µs;测量误差:< ± 0,3 % (满量程);电气隔离:500 Vrms (E-bus/信号电压);E-bus 电流损耗:180 mA;过程映像中的位宽:输入: 4 x 16 个数据位, 4 x 16 位控制/状态;重量:60 g;工作温度:0 °C ... +55 °C;储藏温度:-25 °C ... +85 °C;相对湿度:95%, 无凝结;抗振动/抗冲击能力:符合 EN 60068-2-6/EN 60068-2-27/29;抗电磁及瞬时脉冲干扰/静电放电:符合 EN 61000-6-2/EN 61000-6-4;防护等级:IP 20;安装位置:任意;插接式接线。
套
1
2
工业4.0伺服驱动系统
伺服驱动器模块为单相交流电源，额定/最大电流3A/9A，编码器支持21bit，速度控制范围为：1:5000，速度响应1KHZ以上，速度指令为DC-10V~DC+10V，速度变动率不超过0.01%，扭矩控制重复精度在0.01%以内。支持CIA402模式支持位置控制模式，速度控制模式，扭矩控制模式，插补位置控制模式，循环同步位置控制模式，循环同步速度控制模式，循环同步扭矩控制模式，归属模式，数字信号输入包括6通道：PCON,CAN2,ALMRST,HOME,POT,NOT，可设置信号正负逻辑；TouchProbe输入2通道，每通道提供RISING,FALLINGEDGE检测功能；数字信号输出提供4通道，支持ALARM,READY,ZSPD,BRAKE,INPOS,INSPD,WARN,7种功能，可设置正负逻辑；支持USB通信及程序下载，支持发电制动，支持再生制动，支持5位7点显示共功能，支持MODE键控，支持过电流、电压、欠压，输入异常，超速，电缆、驱动器过热，编码异常，再生过大，通信异常等保护功能。模组支持EtherCAT总线控制。具备驱动器切换功能，可实事自动切换平台与何组驱动器连接，方便学生单独调试。
SAP智能制造工业4.0架构
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。
工业3.0。始于20世纪70年代并一直延 续到现在，电子与信息技术的广泛应用， 使得制造过程不断实现自动化，可称为 工业3.0。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
工业4.0
SAP ECC/ME记录从原材料到产 成品的全过程信息，对产品安全、 质量进行全过程管控， 同时结合条 码、二维码、RFID等来提高信息的读 取效率。
智能产品
SAP Hybris/CRM可以实时接 入多渠道的定制化客户需求；
SAP SRM/Ariba连接供应商并和供应商协同； SAP SNC连接外协加工商并与其协同； SAP TM连接运输商并其协同。
供应商/合同制造商 绩效管理 制造分析
ERP 计划
SCM 制造
PLM 交付
分销商 / 客户
INTEGRATION
制造智能和运营智能
基于OPC 的DCS /
PLC
业务逻辑服务 可视化 质量引擎 6 西格玛 KPIs /指标 / 报警 数据服务
NW 复合环境
Plant Connectivity 工厂连接器
ERP
MES
SCADA/ Historian
Machine Layer
生产工厂
商业网络
5大核心业务场景
1 生产工厂到生产运营管理集成 （ERP/PO/MES MII Pco)
2
机台设备互联M2M
3 电子商务B2B/B2C集成 (hybris/CRM)
4
生产协同( SNC/SRM/Ariba)
工业大数据平台
人员数据
• 基本信息 • 行为信息
物料数据
• 基本信息
• 计量信息 • 位置信息 • 物流信息 • 加工信息 • 装配信息 • 追踪信息
质量数据
• 检验数据 • 随机性 • 概率特征 • 相关性
客户数据
• 需求数据
• 产品数据 • 位置数据 • 竞争对手 • 信用数据 • 业务数据 • Web信息 • 行为信息
u 聚类分析 对建模后时间序列数据的按照时间端特
征进行提取并聚类，聚类的结果对应到采集到的生 产国产数据。 u 关联分析 对于不同分类数据的相关性，通过拉长 时间轴的长度进行分析。 u 行为分析 对采集到的事件和分类数据的进行关联 性分析，并对应到产线运营行为上。
预测与优化
生产过程优化
u 能力平衡 通过分析工序的Cycle time，工序瓶颈以及相应的等 待事件，该出每一步工序所需要能力平衡的建议。
u 异常事件 通过对过程事件的分析发现经常性出现异常事件的原
因，原因：机器、人员、原材料、能源等。 u 缺陷事件 通过分析过程中反馈记录的质量信息， 进行相关因素分析，通过改善相关因素进行质量改
善。
u 按因优化 将挖掘发现的过程事件原因进行进行合 并处理，改出相应的优化方案。
预测与优化
人机协同优化
模型算法- DNN
神经网络是一组模拟人脑进行模式识别的算法组合，通 过聚类或者标记原始数据进行数据感知，它可以识别真 实世界包含在向量中的数据，如图片、声音、文本等。
深度神经网络与单层神经网络的区别是数据通过了多步模式识别的隐藏 层处理，传统的神经网络机器学习算法依赖于一个输入一个输出一个隐 藏的浅层神经网络学习，而深度神经网络是在一个以上的隐藏层学习。
工业4.0标准
工业4.0标准工业4.0标准：工业4.0（Industry 4.0）是基于工业发展的不同阶段作出的划分。
按照共识，工业1.0是蒸汽机时代，工业2.0是电气化时代，工业3.0是信息化时代，工业4.0则是利用信息化技术促进产业变革的时代，也就是智能化时代。
工业4.0的概念最早出现在德国，2013年的汉诺威工业博览会上正式推出，其核心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。
随后由德国政府列入《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。
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、资源效率及基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。
[1] 德国所谓的工业4.0是指利用物联信息系统（Cyber—Physical System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。
“中国制造2025”与德国“工业4.0”的合作对接渊源已久。
2015年5月，国务院正式印发《中国制造2025》，部署全面推进实施制造强国战略。
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。
成立背景编辑播报“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。
德国政府提出“工业4.0”战略，并在2013年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6－7个生产领域的研究所引入工业4.0概念，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。
工业4.0下的云制造资源集成分析
工业4.0下的云制造资源集成分析【摘要】本文从工业4.0的角度探讨了云制造资源集成的重要性和发展趋势。
首先介绍了云制造技术及其应用现状，分析了工业4.0对云制造资源集成的影响。
接着探讨了云制造资源集成的关键技术，并以某企业的实践案例为例进行分析。
文章还总结了云制造资源集成的优势和挑战。
结尾展望了工业4.0下云制造资源集成的未来发展趋势，并强调了工业企业在云制造资源集成中的重要性。
通过本文的分析和探讨，有助于读者更好地了解工业4.0环境下的云制造资源集成，为相关领域的实践提供参考和启示。
【关键词】工业4.0, 云制造, 资源集成, 技术应用, 企业实践, 优势, 挑战, 发展趋势, 重要性1. 引言1.1 工业4.0下的云制造资源集成分析"工业4.0下的云制造资源集成分析"是当前工业制造领域的热点话题，随着信息技术与制造技术的不断融合，云制造资源集成已经成为提高生产效率和降低生产成本的重要手段。
工业4.0的出现使得制造企业需要更加智能化、网络化、灵活化，而云制造资源集成正是实现这一目标的关键技术之一。
对于工业企业来说，充分利用工业4.0下的云制造资源集成技术，能够帮助企业实现生产过程的数字化、智能化转型，提升企业竞争力。
本文将重点分析云制造技术的现状和应用情况，探讨工业4.0对云制造资源集成的影响，深入挖掘云制造资源集成的关键技术，并通过实例分析展示企业在工业4.0时代的云制造资源集成实践。
还将讨论云制造资源集成所面临的优势和挑战，展望工业4.0下云制造资源集成的未来发展趋势，强调工业企业在云制造资源集成中的重要性。
2. 正文2.1 云制造技术介绍及应用现状分析云制造技术是指将制造业的生产、管理和交易等业务通过互联网、云计算和物联网等技术进行集成和协同，实现制造资源的灵活调度和管理。
云制造技术的应用范围非常广泛，涵盖了产品设计、工艺优化、生产计划、设备监控、质量检测、供应链管理等方面。
工业4.0及智能制造解决方案
（一）本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂”
二、工业4.0时代的智能制造
信息物理系统
信息
信息计算
CPS 系统通信
物理
物理控制
2006年2月 美国发布（美国竞争力计划） CPS 为重要的研究项目
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
核心技术—物联网
inT研eh发xetre 行业支持
标准化
一、工业4.0是什么
科学的科学生生产产观观
生产观 效率、质量、成本、安全 科学的生产观遵循的四项基本原则：
第一、如何提高效率？ 第二、如何降低成本？ 第三、如何提升质量？ 第四、如何保障安全？ 四项基本原则应该从生产力和生产关系两个方面来运作：
以先进的科学技术为技术抓手；以先进的管理科学为管理抓手。
三、未来制造业畅想
（四）制造业将成为信息产业的一部分
三、未来制造业
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
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
三、未来制造业
制造业也将成为信息产业的一部分
三、未来制造业
谢谢观赏！
张彦国
一、工业4.0是什么
当前的外包开发
2000: 部分外包的价值链 • 外包包括工艺过程开发等核心环节 • 用供应链管理、产品生命周期管理等软件系统管理外包工作
1. 研发
2. 设计
工艺过程开发
3.原型制造 4.零部件生产
供应链管理 产品生命周期管理
5. 系统集成 6. 销售服务
子装配体 零部件
一、工业4.0是什么