智慧工厂(工业4.0)
工业4.0智能化工厂
浅析工业4.0和智能化工厂所谓工业4.0是基于工业发展的不同阶段作出的划分。
按照目前的共识，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。
工业化4.0主题：1、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;2、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;3、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。
工业4.0驱动新一轮工业革命，核心特征是互联。
互联网技术降低了产销之间的信息不对称，加速两者之间的相互联系和反馈，因此，催生出消费者驱动的商业模式，而工业4.0是实现这一模式关键环节。
工业4.0代表了“互联网+制造业”的智能生产，孕育大量的新型商业模式，真正能够实现“C2B2C”的商业模式。
智慧工厂是指集合多种自动化硬件设备、MES（生产执行系统）、ERP（生产管理系统）、QMS（品质管理系统）、SCM（物流管理系统）等众多强大软硬件集成的管理控制平台。
实现管理信息系统与现场设备的无缝对接，真正使生产设备自动化。
智慧工厂管理平台集合“排产”与“生产调度”、在线质量控制、车间物料规划与控制、生产过程追溯、可视化过程监控和生产状态分析等功能于一身，通过实现高度的自动化和信息化，打造智慧工厂，达到成本削减、生产效能提升和品质保证的目的。
智慧工厂管理平台为企业带来的六大优势：1、生产效率成倍提升：对生产信息的智能化分析和跟踪，不断挖掘设备以及作业潜能，提高生产效率，持续改善管理目标。
2、产品品质的持续改善：实时采集生产信息、记录生产数据、管控生产过程、全面监控生产流程、关注生产品质，事后分析持续改善产品品质。
智慧工厂主题演讲稿范文
大家好！今天，我非常荣幸能够站在这里，与大家共同探讨智慧工厂这一前沿话题。
随着科技的飞速发展，工业4.0时代的到来，智慧工厂已成为制造业转型升级的重要方向。
在这里，我将从智慧工厂的定义、重要性、发展趋势以及我国智慧工厂的建设实践等方面，与大家进行深入交流。
一、智慧工厂的定义智慧工厂，顾名思义，是指利用物联网、大数据、云计算、人工智能等先进技术，实现生产过程的智能化、网络化、绿色化、服务化，提高生产效率、降低成本、提升产品质量，为用户提供更加优质、便捷、个性化的产品和服务。
二、智慧工厂的重要性1. 提高生产效率：智慧工厂通过优化生产流程、提高设备利用率，缩短生产周期，实现生产效率的显著提升。
2. 降低生产成本：智慧工厂通过自动化、智能化手段，减少人力成本，降低能源消耗，提高资源利用率，实现生产成本的降低。
3. 提升产品质量：智慧工厂通过实时监测、数据分析，对生产过程中的问题进行预警和优化，确保产品质量的稳定性和可靠性。
4. 增强企业竞争力：智慧工厂有助于企业实现差异化竞争，提高市场占有率，增强企业核心竞争力。
5. 推动产业升级：智慧工厂是工业4.0时代的重要标志，有助于推动我国制造业向高端、智能化方向发展。
三、智慧工厂的发展趋势1. 网络化：智慧工厂将实现设备、生产数据、供应链等信息的互联互通，实现全产业链协同发展。
2. 智能化：通过人工智能、大数据等技术，实现生产过程的自动化、智能化，提高生产效率和质量。
3. 绿色化：智慧工厂将注重环保，实现节能减排，降低生产过程中的资源消耗。
4. 服务化：智慧工厂将关注用户需求，提供个性化、定制化的产品和服务。
5. 安全化：智慧工厂将加强网络安全防护，确保生产数据的安全。
四、我国智慧工厂的建设实践近年来，我国政府高度重视智慧工厂建设，出台了一系列政策措施，推动制造业转型升级。
以下是一些典型的智慧工厂建设实践：1. 郑州富士康智慧工厂：通过自动化、智能化生产线，实现手机等电子产品的快速生产。
智慧工厂解决方案
智慧工厂解决方案第1篇智慧工厂解决方案一、背景分析随着工业4.0时代的到来，智慧工厂成为制造业发展的重要趋势。
利用物联网、大数据、云计算等先进技术，实现工厂生产过程的自动化、信息化、智能化，提高生产效率，降低生产成本，增强企业竞争力，是我国制造业转型升级的必由之路。
二、目标定位本方案旨在为我国制造企业提供一套合法合规的智慧工厂解决方案，通过以下几个方面实现工厂的智能化升级：1. 提高生产效率，缩短生产周期；2. 降低生产成本，提高产品合格率；3. 提升企业管理水平，优化生产资源配置；4. 实现生产过程的绿色、可持续发展。
三、核心内容1. 智能制造装备选用具有高精度、高稳定性、高可靠性的智能制造装备，如工业机器人、自动化生产线、智能仓储系统等，实现生产过程的自动化。
2. 工业物联网利用工业物联网技术，实现设备、物料、人员之间的信息互联互通，提高生产过程的协同性和灵活性。
3. 大数据与云计算采集生产过程中的大数据，通过云计算平台进行数据分析和挖掘，为生产决策提供有力支持。
4. 信息化管理系统搭建企业级信息化管理系统，包括ERP、MES、WMS等，实现企业内部生产、采购、销售、库存等环节的集成管理。
5. 智能决策与优化四、实施方案1. 项目前期开展项目可行性研究，明确项目目标、范围、投资预算等，制定详细的项目实施计划。
2. 设备选型与采购根据企业生产需求，选型合适的智能制造装备，进行设备采购。
3. 系统集成将智能制造装备、工业物联网、大数据、信息化管理系统等模块进行集成，实现生产过程的智能化。
4. 人员培训与技能提升组织企业员工进行智能制造相关技术的培训，提高员工技能水平，确保项目顺利实施。
5. 项目实施与监督在项目实施过程中，设立专门的项目管理团队，对项目进度、质量、成本等方面进行监督和控制。
6. 项目验收与评价项目实施完成后，组织专家进行项目验收和评价，确保项目达到预期效果。
五、合规性保障1. 严格遵守国家相关法律法规和政策，确保项目合法合规；2. 选用具有合法资质的智能制造装备供应商和系统集成商；3. 加强数据安全保护，遵守国家网络安全法等相关规定；4. 注重环境保护，实现生产过程的绿色、可持续发展。
智慧工厂——工业4.0时代的战略核心
化 技 术 的 结 合 ，构 建 深 度 整 合 的 数 字 化 工 厂 ：智 能 工 厂 中 不 仅 仅 是 智 能 系 统 、 智 能 模 型 这 么 简 单 ，而 是 把 传 统 的工厂附加上形 象思维 ，让他独立承 担起 分 析 、判 断 、 决 策 的 任 务 ，在 智 能 机 器 的 配 合 下 能 够 更 好 的 发 挥 出 人 的 潜 力 ，使 人 机 之 间 表 现 出 一 种 平 等 共 事 、互 相 理 解 、互 相 协 作 的 关 系 。 因此 ，在智能 制造 系统当 中，高素质 、 高 智 能 的 人将 发 挥 更 好 的 作 用 。 人 工 智 能 则 承 担 起 了 能 够 帮 助 厂 区 分 析 、 判 断 、决 策 的 任 务 ，机 器 智能 和 人 的 智 能 能 真 正 的 集 成 在 一 起 ，相 互 配 合 、 相 得 益 彰 。
“工 业 ４．０” 项 目 主 要 分 为 三 大 主 题 ， 一 是 “智 慧 工 厂 ”。重 点 研 究 智 慧 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 慧 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 慧化 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 慧物 流 ”，主要 通 过 互 联 网 、 物 联 网 、 务联 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 。
工业4.0时代的厂房升级改造智慧厂房
工业4.0时代的厂房升级改造智慧厂房在工业4.0时代，智慧厂房成为了厂房升级改造的主要方向。
智慧厂房通过引入先进的技术和设备，实现工厂的数字化、网络化和智能化，提高生产效率和经济效益，推动企业实现可持续发展。
智慧厂房的建设，首先需要进行数字化改造。
这包括利用物联网技术和传感器将设备、产品以及工作环境中的各种信息进行实时采集和传输。
通过对这些数据进行分析和处理，企业可以实现对生产过程的实时监控和追踪，及时发现潜在的问题并采取措施。
数字化改造还可以为企业提供大量的历史数据和分析报告，帮助企业进行生产计划和决策，优化生产流程。
智慧厂房还需要进行网络化改造。
企业可以将生产设备、工作人员以及管理系统通过互联网连接起来，形成一个统一的信息平台。
通过建立信息平台，企业可以实现不同部门之间的协作和信息共享，提高生产效率和工作效率。
网络化改造还可以支持企业实现远程监控和管理，使企业能够随时随地掌握生产状态，及时做出反应。
智慧厂房还需要进行智能化改造。
企业可以引入人工智能和机器学习等先进技术，让设备和机器具备自主学习和决策的能力。
通过智能化改造，企业可以实现生产过程的自动化和智能化控制，减少人工操作，提高生产效率和一致性。
智能化改造还可以提高设备的故障诊断和维修能力，减少生产线的停机时间和维修成本。
在实施智慧厂房改造项目时，企业需要根据自身的具体情况制定相应的计划和策略。
企业需要进行全面的技术评估，确定需要引入的技术和设备，并结合工厂的布局和设施进行优化设计。
然后，企业需要进行设备的更新和升级，确保设备具备数字化、网络化和智能化的功能。
企业需要进行培训和知识传授，提高员工的技术水平和应用能力，推动智慧厂房的顺利运营。
工业4.0是什么意思？
工业4.0是什么意思？工业4.0是什么意思？工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。
该项目由德国联邦教育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、资源效率及人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。
德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber—PhysicalSystem 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。
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。
工业4.0概念股有哪些？A股工业4.0概念股一览表股票代码/名称300161华中数控000410沈阳机床300166东方国信000837秦川机床300353东土科技300023宝德股份300124汇川技术002380科远股份000821京山轻机300293蓝英装备300222科大智能002184海得控制300307慈星股份002063远光软件300136信维通信002559亚威股份300154瑞凌股份002031巨轮股份600560金自天正300193佳士科技600894广日股份000021深科技600089特变电工600448华纺股份300097智云股份600806昆明机床工业4.0龙头股一览工业自动化：日发精机、京山轻机、海得控制、中际装备、蓝英装备、汇川技术、金自天正、梅安森等。
工业互联网：东土科技、东华测试等。
工业机器人：机器人、新时达、林州重机、智云股份、三丰智能、巨星科技、博实股份等。
3D打印：金运激光、亚太科技、银邦股份、光韵达等。
传感器：苏州固锝、汉威电子、华工科技等。
工业4.0的简单介绍
一、工业4.0概述
工业4.0背景
工业化始于18世纪末机械制造设备的引进，那时像纺织机这样的机器彻 底改变了货物的生产方式。
继第一次工业革命后的第二次工业革命大约开始于20世纪之交，在劳动 分工的基础上，采用电力驱动产品的大规模生产。
20世纪70年代初，第三次工业革命又取代了第二次工业革命，并一直延 续到现在。第三次工业革命引入了电子与信息技术（IT），从而使制造过 程不断实现自动化，机器不仅接管了相当比例的“体力劳动”，而且还接 管了一些“脑力劳动”。
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二、工业4.0的任务
（1）标准化和参考架构 （2 ）管理复杂系统 （3）为工业建立全面宽频的基础设施 （4）安全和保障 （5）工作的组织和设计 （6）培训和持续的专业发展 （7）监管框架 （7）资源利用效率
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三、工业4.0的特征
特征一：制造中采用物联 网和服务；
基于物联网和服务互联 网智慧工厂的架构；
9）垂直集成和网络化制造系统。
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五、工业4.0未来发展领域
1.智能工厂
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2.智能化产品
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3 、个性化定制产品
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4，高度人性化（制造 岗位的灵活设置）
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5.基于信息安全下 的云平台
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6 、工业4.0将发展出全新的 商业模式合作模式； 工业4.0往往被冠以诸如“网络 化制造”、“自我组织适应性强 的物流”和“集成客户的制造工 程”等特征； 它将产生新的组织系统及专业 的供应商；
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特征二： 满足个性化的需求； 面向客户的APP商店；
6
特征三： 智能制造的人机一体化协 同创造. ；
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特征四： 工业4.0综合创新中心
智慧工厂系统解决方案
智慧工厂系统解决方案第1篇智慧工厂系统解决方案一、前言随着工业4.0时代的到来，智慧工厂成为制造业发展的重要趋势。
为实现生产自动化、信息化及智能化，提高生产效率，降低成本，增强企业竞争力，本方案围绕智慧工厂的核心需求，结合先进的信息技术、物联网、大数据、人工智能等手段，提供一套合法合规的智慧工厂系统解决方案。
二、目标与原则1. 目标：- 提高生产效率，缩短生产周期；- 降低生产成本，提高产品质量；- 实现生产过程透明化、智能化，提高管理效率；- 提升企业创新能力，增强市场竞争力。
2. 原则：- 合法合规，确保系统建设符合国家法律法规要求；- 安全可靠，保障生产安全、数据安全；- 系统集成，实现各业务系统高效协同；- 易用易维护，降低用户使用和维护成本；- 可持续发展，满足企业长期发展需求。
三、解决方案1. 基础设施层：- 构建高速、稳定、可靠的网络环境，满足生产设备、信息系统互联互通需求；- 部署智能传感器、工业相机、机器人等智能设备，实现生产现场数据实时采集、传输、处理。
2. 平台层：- 搭建工业互联网平台，整合生产、供应链、销售等业务系统，实现数据共享、业务协同；- 利用大数据技术，对生产数据进行挖掘、分析，为企业提供决策支持；- 应用云计算技术，提供弹性、可扩展的计算资源，满足企业不断增长的计算需求。
3. 应用层：- 设计智能生产管理系统，实现生产计划、生产调度、质量控制、设备管理等业务智能化；- 构建智能仓储物流系统，提高物料配送效率，降低库存成本；- 部署智能运维系统，实时监控设备状态，预防设备故障，降低维修成本；- 搭建企业级数据分析和可视化平台，为管理层提供决策依据。
4. 安全与合规：- 建立完善的信息安全防护体系，保障系统安全稳定运行；- 遵循国家相关法律法规，确保数据合法合规使用；- 定期对系统进行安全检查、评估，防范潜在风险。
5. 培训与支持：- 提供全方位的培训服务，确保用户熟练掌握系统操作；- 设立技术支持团队，及时解决用户在使用过程中遇到的问题；- 定期收集用户反馈，持续优化系统功能，满足用户需求。
智慧工厂系统解决方案
摘要：随着工业4.0的浪潮席卷全球，智慧工厂成为了制造业转型升级的重要方向。
本文旨在探讨智慧工厂系统解决方案，从系统架构、关键技术、实施步骤和效益分析等方面进行阐述，为我国制造业企业提供参考。
一、引言智慧工厂是利用物联网、大数据、云计算、人工智能等先进技术，实现生产过程的智能化、网络化、绿色化、个性化，提高生产效率、降低成本、提升产品质量和竞争力。
在我国制造业转型升级的大背景下，智慧工厂系统解决方案的研究与应用具有重要意义。
二、智慧工厂系统架构1. 物联网感知层物联网感知层主要负责收集生产过程中的各种数据，包括设备运行状态、生产线参数、物料信息等。
通过传感器、RFID、摄像头等设备，实现对生产环境的实时监测。
2. 数据采集与传输层数据采集与传输层负责将感知层收集到的数据传输至数据处理中心。
通过有线或无线网络，实现数据的高速传输和实时共享。
3. 数据处理与分析层数据处理与分析层是智慧工厂的核心，负责对收集到的海量数据进行存储、处理、分析，挖掘出有价值的信息，为生产决策提供依据。
4. 应用服务层应用服务层提供各类智能应用，如设备预测性维护、生产线优化、生产计划调度、质量管理等，实现生产过程的智能化管理。
5. 人机交互层人机交互层是智慧工厂与操作人员之间的桥梁，通过HMI、移动终端等设备，为操作人员提供实时数据、操作指令和决策支持。
三、关键技术1. 物联网技术物联网技术是实现智慧工厂的基础，通过传感器、RFID、无线网络等手段，实现对生产环境的实时监测和数据采集。
2. 大数据技术大数据技术对海量数据进行存储、处理和分析，挖掘出有价值的信息，为生产决策提供依据。
3. 云计算技术云计算技术为智慧工厂提供强大的计算能力和存储空间，实现数据的高效处理和应用。
4. 人工智能技术人工智能技术应用于设备预测性维护、生产过程优化、智能决策等方面，提高生产效率和产品质量。
5. 工业软件技术工业软件技术是实现智慧工厂各项功能的关键，包括生产管理、设备管理、质量管理等。
【全文】智慧工厂整体建设方案 (2)
资料准确率
服务水准
根据物料信息、生产 信息、产品信息、出 库信息等，实现正反 向追溯，查询效率提
根据物料信息、生产 信息、产品信息、出 库信息等，实现正反 向追溯，资料准确率
根据详细的物流信息流资 料，压缩客诉问题的分析 和处理时间，提高客户对 产品质量的信任度，综合
Traceability
85%
100%
智能生产创新点4：生产可视化
智慧人力管理
字、语音帮助)
智慧物流控制
运
智慧生产排程
智慧环境安控
控制•无人化厂区巡逻
智慧节能管理
控制•用水量分析与控
制造执行系统(MES制)
智慧设备管理
•集成机械手臂
智能质量管理
人员作 业信息
产品检 测信息
环境感 测信息
设备信 息
实时生 产信息
订单信息
物流信 息
设计思路—智慧工厂规划蓝图
PMI提升动力不足2015年前3月PMI 均在50%左右浮动，其中前两月均 低于50%，3月份只有50.1%。该指数表明2015年第一 季度保持增长态势，但增长动力不足，经济收缩
中国制造业发展现状
按行业分规模以上工业企业主要指标
行业
2013年
2012年
企业数（个）
主营业务收入（亿元）
企业数（个）
主营业务 收入（亿 元）
电子制造
34037
61018.14
33383
24540.18
装备制造
58193
159613.49
56933
67225.68
快消制造
119005
238922.84
109431
56623.01
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硬件无关 抽象服务
服务库
现场层
硬件相关 设备控制
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
智慧工厂的车间 ——基于无线、RFID、传感器和服务的架构
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
绿色驾驶 APP
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
智能产品案例-波音
波音公司已经在一些领域（军用民用）应用信息物理系 统，从中获益匪浅。
CPS 对于波音公司航空航天领域至关重要
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
Cyber：包括3D模型，仿真模型，文档， 关系，工作条件等数据能够通过可变信息 网络在任何地方和任何时间进行搜集
物理
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
对象 CPS系统触发了工业自动化模式转变
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
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 现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
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
第四次工业革命下的产品特点
——集成了信息存储、传感、无线通信功能 产品是信息载体
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
我生产于2010 年4月30日，5 月3日出厂
请握中间
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
已经打开2分 钟了，请盖上
4.1 第四次工业革命——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
机床间通信
智能物料
智能 … 智能
机床1
机床2
面向机床的APP平台
信息物理生产系统
智能产品
云安全网络
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
智慧工厂的布局
基于肢体动作的物理 辅助
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
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
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
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
第四次工业革命将基于信息物理系统、物联网和互联服务， 它将产生大量的大数据流，这些大数据能够被搜集和分析用 于指导高效高品质生产；
基于信息物理系统的工业辅助系统能够支持、帮助和培训智 慧工厂的下一代工人；
多通道增强现实系统能够允许个性化的工作流程和快速学习 新产品工艺。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
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
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
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）
工业革命1.0
时间
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
基于物联网与服务的智能 智能化环境 环境发展过程
嵌入式计算机
智能工厂
中央计算机
PC
智能手机
智能卡
90%的计算机 都是嵌入式
1个计算机： 多个用户 1个计算机： 1个用户
多个计算机：1个用户
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
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
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
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）
服务 算法
CPS：系统中的物理对象和相应的虚拟对 象通过泛在信息网络进行通信
文档
云
三维模型 工艺数据
…
Cyber：算法和服务，服务的动态集成 和服务提供商，并跨越边界进行信息交流
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。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
第四次工业革命的标准规范
EMMA: 多模式工业辅
助系统
标准
第四次工业革命 智慧工厂
USDL: 信息物理产品系 统中的语义服务
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
OMM: 语义产品内存
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
智能产品案例-智能化汽车
动力管理APP
驾驶员辅助 APP
智能用户界面 APP
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——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 三个设想：产品、设施、管理
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
智慧工厂 智能制造 工业4.0介绍
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
Industry 4.0 ——德国高科技战略计划首位
信息物联系统
复 杂 程
工业革命4.0 度
电子、IT、工 业机器人
工业革命3.0
蒸汽机
电力广泛应用
工业革命2.0
1784 18现世代纪设计末与集成制造技术教2育0部世重点纪实初验室
德国一些企业已经开始实施industry 4.0
TRUMPF公司
SAP公司
BOSCH公司
WITTENSTEIN公司
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
FESTO公司
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
总结
多品种小批量智能产品的高精度卓越品质生产是未来像德国 一样成功经济的发展趋势
80%制造创新基于信息通信技术，通过信息通信技术实现了 智慧工厂、绿色和城市生产
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
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）
通过价值链实现横向集成
跨整 个价 值链 的工
程
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
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）
高精度高品质多品种小 批量的智能产品
绿色生产：清洁、资源 利用率高的可持续发展
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
智能工厂位于城市 的城市生产
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
Industry 4.0 ——德国高科技战略计划首位
“第四次工业革命” 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。
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——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
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
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）
物联网
经济
文化
…
与所有领域相关的通用技术 （语义技术、云计算服务平台）
工业 CPS应用 智慧工厂
CPPS
能源 CPS应用 智能电网
移动通信 CPS应用 智能手机
健康 CPS应用 智能健康
…
安全、工程、教育、参考框架、模型
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
4.1 第四次工业革命——从智慧工厂到智能生产
第四次工业革命下的数据挖据与知识发现
——大数据 制造业存储了超过其他工业部门的数据 从2010年以来新产品数据达到接近2艾字节（216）
仪器仪表产品 供应链管理系统 产品全生命周期系统
现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
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）