工业4.0论文1500字
机械制造的发展及创新技术论文(共2篇)

机械制造的发展及创新技术论文(共2篇)一、机械制造的发展及创新技术机械制造是工业生产的重要组成部分,是现代工业的核心基础。
在工业4.0时代背景下,机械制造行业正通过智能化技术、数字化技术、材料技术等方面的创新,五大要素的融合,实现开放合作,实现高质量、高效率、低能耗、低成本的生产模式,值得关注。
1、机械制造的发展历程机械制造产业是工业革命的产物,作为工业生产的重要环节,一直处于不断发展和进步的过程中。
从最早的手工打制到工业机器时代,再到计算机控制、智能化生产时代,机械制造的发展经历了几个重要阶段:(1)手工制造阶段。
手工制造阶段是最基础的机械制造阶段,人们通过细致的手工制作,将生产工业化,将以手工为主的生产方式逐步转化为机械化生产。
(2)机器制造阶段。
机器制造阶段是机械制造技术开始向现代化迈进的重要阶段。
19世纪末,工业革命的逐步深入推动着机械制造技术的不断进步和发展。
冲压机、汽车、地铁等大量使用的机器设备在这一阶段获得了发展。
(3)数控机床时代。
20世纪70年代,随着计算机的发展,发明了数控机床。
数控机床的出现,使得机械加工完成工作更加精细、准确,一时间成为了机械制造的主流。
(4)智能化生产时代。
智能化生产时代是以人工智能、物联网、大数据等现代信息技术为支撑的,机械制造数字化、智能化、网络化、自动化高端产品的生产时代。
目前,机器制造行业正经历由传统机械制造向数字化与智能化方向转型的浪潮。
2、机械制造的创新技术(1)智能化技术。
智能化是指企业获取和整合生产过程的数据,通过适当的算法快速转化成有用的信息。
智能化技术最大的优势是提高生产效率和优化部件的生产,节省时间和减少劳动力成本。
具体地说,智能化技术包括人工智能、机器学习、自然语言处理、机器视觉、语音识别等。
(2)数字化技术。
数字化技术是机械制造中另一项重要的创新技术。
数字化技术通过各种现代高精度测量技术,可以从产品设计、工艺规划到加工制造全过程中获得数值化数据。
把论文写在祖国大地上——就工业4.0与关键元素访地球化学专家王学求

王学求:对于“把论文写在祖国大地上”, 我认为有三层含义:一是科学是无国界的,但科 学家是有祖国的,所以研究成果首先应该服务于 祖国;二是我们所做的研究成果是基于全国范围 的野外采样调查工作,获得的第一手数据,绘制 出元素周期表上76种化学元素的全国地球化学 图,从这个意义上说是把76种元素空间分布绘制 在中国大地上;三是这个专辑是针对关键元素与 关键资源勘查,本专辑大部分成果都是基于高质 量数据产生的高水平成果,作者放弃在国外杂志 发表,而在中文杂志上首发,这样中文读者不但 可以第一时间读到论文,也更便于理解,可能就 会第一时间产生效益。
年左右开始的新石器时代,陶土就是关键资源; 公元前4000年开启的铜器时代,铜、锡是关键资 源;公元前1000年左右开启的铁器时代,铁是关 键资源。资源是由化学元素构成的,构成工业4.0 时代的关键资源的物质成分由56种元素组成,这 56种化学元素被称为关键元素,是现代制造、低 碳能源、电子产品、国防安全必需的物质基础。 我们地球化学工作者,就是要把这56种关键元 素,通过系统的采样和实验室测试,绘制出地球 化学图,按图溯源去发现这些矿产资源。就像人 们每天用地图导航一样,去找到目的地。
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科学传播
2021 年第 2 期 总第 189 期
开展地球化学基准网野外监控采样国际培训
关键资源;以计算机为代表的第三次工业革命, 除了使用传统的石油、天然气等化石能源以外, 核能源的铀,计算机材料的硅、镓、锗、铂族元
. All Rights 素Re、s金e等rv是e关d键. 资源。再向前回溯到公元前8000
问:您在该专辑的主编寄语中对比了于2016 年前后的中国与美国、欧盟在关键资源与关键元 素方面的异同,是否暗示三者之间工业版本的不 同?或者发展的水平有差异?
从德国“工业4.0”看中国制造强国建设

产能经济从德国“工业4.0”看中国制造强国建设于晓飞 梁 靓 车玲洁 浙江省工业经济研究所摘要:研究德国“工业4.0”,能够从智能化、信息化角度分析全球制造业的新动向,也对中国制造强国建设提供良好的借鉴。
本课题结合全球制造业发展动向、中国制造强国建设导向,提出:(1)把中国制造和德国制造的优势结合起来,强强联合走向第三国;(2)把美国制造业回归与德国工业4.0结合起来,权衡利弊,形成中国特色的工业4.0;(3)在制造业强国建设上,要注意中国与德国、美国的制造业优势差别,加快实施中国版工业4.0。
关键词:德国“工业4.0”;中国制造业;智能化;信息化中图分类号:F421 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2015)024-000295-02一、德国“工业4.0”的出台背景在全球,德国是制造业最出色的国家之一,竞争力非常强,特别是装备制造行业,全球领先。
2006年德国发布《德国高技术战略》,目标是通过创新,克服其成本劣势,使德国保持全球市场领导者的地位。
2013年,在《德国高技术战略》与《德国高技术创新战略2020》的基础之上,德国提出工业4.0战略。
2008年国际金融危机爆发后,2010年德国又提出《创意·创新·增长——德国2020高技术战略》,目的是根据国家重大任务制定研究和创新政策,有针对性地激发科研与经济领域的巨大潜力,为德国和全球面对的重大挑战找到面向未来的解决方案。
2013年由多领域专家组成的德国工业4.0工作组发布了专门报告——《保障德国制造业的未来:关于实施“工业4.0”战略的建议》。
该战略已经得到弗劳恩霍夫协会、西门子为代表的德国科研机构和产业界的广泛认同。
二、工业4.0是什么?“工业4.0”是什么?德国“工业4.0”战略希望能够将信息物理系统和信息通讯技术结合在一起,帮助制造业更好的转型,转向智能化方面。
“工业4.0”是互联,西门子、博世和蒂森克虏伯的专家提到工业4.0的核心是连接,希望能够连接设备生产销售的各个方面,并通过网络持续地保持数字信息的交流。
德国工业4.0

2、工业4.0对我国的启示
德国工业4.0战略为我 们展现了一幅全新的工业 蓝图,在新的发展背景下, 将信息化的时代特征与我 国工业化历史进程紧密结 合起来,把两化深度融合 作为主线,为推动工业转 型升级注入新的动力,从 而在向工业化迈进的过程 中占得先机,这是4.0战略 对我国推进工业转型升级 的重要启示。
工业4.0对我国的启示
1、把两化深度融合作为主要着力点。 2、超前部署建设国家信息物理系统网络平台。 3、启动国家智能制造重大专项工程。 4、用标准引领信息网络技术与工业融合。 5、构建有利于工业转型升级的制度保障体系。 6、产学研用联合推动制造业创新发展。
3、结合本专业谈发展方向
现状: 随着现代社会经济建设的快
1.2 概述
对德国工业4.0的核心内容进行概括的话,可以总结为:建 设一个网络(Cyber-Physical System,信息物理系统)、研究两大 主题(智能工厂、智能生产)、实现三大集成(横向集成、纵向集 成与端对端集成)、推进三大转变。
工业4.0的定义
工业1.0。18世纪60年代至19 世纪中期,通过水力和蒸汽机 实现的工厂机械化可称为工业 1.0。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 转型到了以工业以及机械制造
三个转变
1、实现生产由集中向分散的 转变,规模效应不再是工业生产的 关键因素,工业生产的基本模式将 由集中式控制向分散式增强型控制 转变。
2、实现产品 由大规模趋同性 生产向规模化定 制生产转变,未 来产品都将完全 按照个人意愿进 行生产,极端情 况下,将成为自 动化、个性化的 单件制造。
3、实现由 客户导向向客 户全程参与的 转变,客户不 仅出现在生产 流程的两端, 而是广泛、实 时参与生产和 价值创造的全 过程。
“工业4.0”之思考

机械制造文摘——焊接分册工业管理员工是否愿意配合,如何配合?4“工业4.O”对我国的启示}作为指引未来工业生产的一种全新概念,德国“工业4.0”的思路是:在工厂生产新的系统中,产品的组件直接与生产系统沟通,发出接下来所需生产过程的指令,这样将改变整个制造过程,整个系统将更加智能,联网更加紧密,不同组件之间可以相互沟通,反应更加迅速。
德国电子电气工业协会预测:不同部分之间可以相互沟通,使效率提高30%。
我们可以看到,在提倡能源节省、高效生产的今天,“工业4.0”将会在未来影响或决定着工业生产的发展速度。
对中国制造业有以下几个建议:第一,要深入了解制造过程,知道别人如何设计制造系统;第二,要了解装备,然后从装备的角度去做差异化,寻求能够达到更大的单位价值的方法;第三,要思考如何去提高产品价值、发现新的价值;第四,不同水平的企业从基础管理抓起,从规范化、标准化、“两化融合”等方面分别逐步着手落实。
无论“工业4.0”,还是CPS,都会带动信息化和智能化,能够让社会运转得更好。
德国、美国相对来说,以高端制造为主,要让中国直接从低端制造,跃升到德角度来看,我们应该看到信息技术不断突破与工业技术日益融合将是工业发展的必然趋势。
工业生产将更多基于信息技术背景下的人、物料与机器之间的互动。
无论是“工业4.0”,还是数字化生产,在工控软件技术方面,这才是国内厂商最为迫切寻求突破的技术环节。
总之,直面“工业4.0”,探寻切合中国工业技术与制造业信息管理发展实际的最佳途径,引领技术与管理界的发展,将成为我国企业管理者和其它从业者的责任和义务。
我们不要被这些所谓的新名词所困惑,但是也不能固步自封,要在坚持走“两化深度融合的道路”的同时吸收借鉴国外先进的技术和管理理念。
充分认识到,挑战与机遇往往是一个硬币的两面,发达国家“再工业化”也为中国实现跨越式发展带来机遇。
但总体而言,传统的行业边界将消融,并会产生各种新的活动领域和合作形式。
工业4.0对我国产业升级的作用分析论文

工业4.0对我国产业升级的作用分析论文“工业4.0”的概念最早诞生于2005年,德国学术界和产业界对“工业4.0”概念的一个比较统一的阐释是继机械化、电气化和信息技术之后,以智能制造为主导的第四次工业革命。
主要是指通过信息通信技术和虚拟网络—实体物理网络系统的结合,将制造业向智能化转型,实现集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,最终建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务生产模式。
其最终目的是在工业生产过程中实现人工智能技术以及网络技术的广泛应用。
2011年德国政府将上述目的定位为一项高科技技术战略,并取名为“工业4.0”,这是德国政府推行的‘新一代智能工厂计划’,以物联网为基础。
这意味着网络进入工厂大生产,是一个崭新的工业制造逻辑和方式。
过去是以中心控制指挥系统,每一分钟对机器发出指令。
现在我们有了完全不同的生产结构,按照商品所附带的信息,由这些信息告诉机器需要什么样的生产过程,以制造出符合客户要求的产品。
与德国这样的老牌制造业强国相比,我国作为新兴的制造业基地.如何从德国工业4.0中得到启发,充分发挥我国的《中国制造2025计划》的顶层设计作用,实现我国的产业结构升级,依靠研究、新技术、扩大创新,目标明确地去激发我国在科学和经济上的巨大潜力,从而显著提高效率、减少资源浪费,促进产业结构升级。
一、引言为了保持作为全球领先的装备制造供应商的优势,应对未来发展所面临的内外挑战,继续发挥德国工业的优势,德国政府提出了自己的“工业4.0”战略,通过在制造业领域大力应用物联网以及服务互联网技术,在向更高层次工业化的迈进过程中先发制人,争夺新一轮技术与产业革命的话语权。
我国自改革开放以来,靠着廉价的`劳动力、土地,丰富的工业原料,一跃成为了世界加工厂、代工厂。
中国制造以“物美价廉”享誉全球,但这种成功不可持续,也不会一直被持续。
随着我国综合实力不断上升及资源的短期不可再生,廉价劳动力一去不返,土地成本日渐增长,人口红利拐点即将到来,曾经的劳动力密集型、资源密集型产业面临着越来越多的问题,各种社会矛盾不断暴露,改革进入瓶颈期、深水区,我国政府发现这一现状后,积极主动推进我国产业结构优化升级,要求充分利用各地资源,因地制宜地去发展。
工业4.0

四 工业4.0的智能制造
工业4.0的智能制造
本质 是基于“CPS”实现“智能工厂” 核心 是动态配置的生产方式实现“柔性生产” 关键 是信息技术应用实现生产力飞速发展 愿景 是解决能源消费等社会问题
本质是基于“CPS”实现“智能工厂”
信息物理系统
服务
算法
文档
云
三维模型 工艺数据
…
物理 对象
智慧工厂需要稳定的无线流量、可靠 的安全 策略、 可视化 集中管 控、移 动APP运维, 去支持 物联网 扩展, 实时监 测、自 动调控 办公室 温度、 湿度、 光照等 环境因 素,助 力企业 打造舒 适的智 慧办公 环境, 能方便 及时地 掌握诸 如网络 拓扑结 构、网 络性能 统计、 网络故 障等信 息;可 以实现 移动管 理整个 厂区网 络,随 时随地 网络运 维。统 一管理 全区的 无线AP、楼层 交换机 、IoT 传感器 等,实 现万物 互联; 中心控 制器集 无线AC 、身份 认证、 大数据 收集分 析、上 网行为 管理和 审计、 无线有 线运维 、物联 网平台 于一体 ;员工 办公、 访客网 络和无 线生产 实现三 网安全 隔离, 确保网 络安全 性;无 线生产 网采用 同频组 网技术 ,接入 无线扫 码枪、 无线摄 像头、 移动叉 车、AGV无人 搬运车 等,不 允许其 他终端 接入, 保证生 产网络 的正常 运行; 员工办 公和访 客移动 终端使 用不同 的SSID ,内部 员工通 过账 号密码接入无线网络,PDA等办公移 动终端 使用PSK+MAC地址 白名单 接入网 络,保 证只允 许受信 任的终 端接入
一 工业4.0
横向集成:一级供应商、二级供应商 ,以及 销售商 信息的 无缝对 接。企 业之间 通过价 值链以 及信息 网络所 实现的 一种资 源整合 ,为实 现各企 业间的 无缝合 作,提 供实时 产品与 服务, 推动企 业间研 产供销 、经营 管理与 生产控 制、业 务与财 务全流 程的无 缝衔接 和综合 集成, 实现产 品开发 、生产 制造、 经营管 理等在 不同的 企业间 的信息 共享和 业务协 同。
初探德国工业4.0的涵义及其对我国工业化的启发

工业4.0的涵义及对我国工业化的启发祝鹏哈尔滨工业大学人文与社会科学学院摘要:由德国人首次提出的工业4.0是以物联网为基础的先进生产系统,是目前工业化的高级形式。
其本体构成要素是机器、计算机、互联网,其产业技术基础就是生产自动化、信息化和网络化,而保证其实现的技术基础就是大数据。
这对如何加快我国产业升级和未来工业化发展具有重要的借鉴意义。
关键词:工业4.0;大数据;物联网;工业化1.问题的提出2013年,中国制造业突破20万亿元,占全球装备制造业的比重超过1/3,稳居世界首位,成为世界第一大制造国。
中国钢材产能达到9.51亿吨,水泥产量21.8亿吨,汽车产量1927.18万辆,煤炭产量36.6亿吨,手机产量11.8亿部,计算机产量3.5亿台,发电量49774亿千瓦时,彩电、洗衣机、空调、各类纺织品以及日用轻工业品等总产量在世界位居全球第一。
这些数据似乎彰显着一个事实,中国的确是“世界工厂”。
然而,虽然中国电脑产量世界第一,但2012年进口芯片约1650亿美元,超过了进口石油的1200亿美元。
中国制造业规模已经达到世界第一,但竞争力远未达到世界水准。
虽然有些高技术产品也贴上“中国制造”的标签,但我们所做的仅仅是完成生产和包装这一最后环节,赚取的是微薄的利润,而真正的核心技术我们很少掌握。
我国的工业生产能力、研发能力、技术创新能力和经营管理水平距离欧美发达国家都有相当大的差距,现在的中国绝大多数的出口企业没有核心技术,不具备核心竞争力,工业化道路还有很长的路要走……这就不得不让我们思考这样的问题,我们应该如何理解当今作为“世界工厂”的中国?应该如何准确把握正在工业化的中国向何处去?深入认识这些问题都离不开我们对当今世界工业化发展的理解和把握。
2011年在德国“汉诺威工业博览会”上,德国人工智能研究中心行政总裁沃尔夫冈·瓦尔斯特尔教授开幕式提出,通过物联网等媒介来推动第四次工业革命,提高制造业水平。
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工业4.0论文1500字篇一:工业4.0论文工业 4.0 中国如何做与之对应的决策工业 4.0 的诞生 20xx 年德国汉诺威工业博览会上,德国相关协会提出工业 4.0 的初步概念,此后德机械设备制造联合会等协会牵头,来自企业、政府、研究机构的专家成立了“工业 4.0 工作组”进一步加强工业 4.0 的研究并向德国政府进行报告,20xx 年发表了工业4.0 标准化路线图,组建设了由协会和企业参与的工业 4.0 平台,德国政府也将工业 4.0 纳入《高技术战略 2020》中,工业 4.0 正式成为一项国家战略。
目前,德国正计划制订推进工业 4.0 的相关法律,把工业 4.0 从一项产业政策上升为国家法律。
德国工业 4.0 在很短的时间内得到了来自党派、政府、企业、协会、院所的广泛认同,并取得一致共识,从一个来自民间的概念迅速演变国家产业战略,正从一个产业政策上升为国家法律。
工业 4.0 在这么短的时间内在德国得到广泛认同,有其偶然性也有必然性,这种认识来自于德国长期以来把工业作为国家经济的基石,来自于信息通信技术给工业带来的革命性影响,也来自于新一轮科技革命中对德国工业地位的担忧。
二、工业 4.0 的本质“工业 4.0”描绘了一幅个人、设备与产品有效联通的个性化和数字化的智能制造模式愿景。
从工业技术发展角度来看,工业 4.0 是制造业发展的趋势,而这也将是中国未来的产业升级之路。
人类社会经历过三次工业革命,十八世纪以机械制造设备为标志的工业 1.0,二十世纪初以电气化为标志的工业 2.0,二十世纪七十年代以大规模、大批量的标准化简单化生产模式为标志的工业 3.0。
与国际社会关于第三次工业革命的说法不同,德国学术界和产业界认为,前三次工业革命的发生,分别源于机械化、电力和信息技术。
他们将 18 世纪引入机械制造设备定义为工业 1.0, 20 世纪初的电气化为 2.0,始于 20 世纪 70 年代的生产工艺自动化定义为 3.0,而物联网和制造业服务化迎来了以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法,即“工业 4.0”。
德国“工业 4.0”战略旨在通过充分利用信息通讯技术和信息物理系统相结合的手段,推动制造业向智能化转型。
工业 4.0,用一句话来概括,就是以智能制造为主导的生产方法。
它通过信息物理系统构建标准化的智能工厂,采用动态配置的方式实现智能生产。
三、面对工业 4.0,中国该做什么?(1)清楚地认识中国制造业面临的挑战在科技和制造水平都很高的美、德等国,想要实现工业 4.0,依然有很长的路要走。
作为当今世界第二大经济体,中国有着庞大的工业制造业体系,但目前制造业发展仍然以简单的扩大再生产为主要途径,面临着高端制造业总体水平不足、科技成果转化不充分、低端产能过剩等影响工业制造业转型的问题。
能否通过这场工业革命实现制造业转型升级,是一项事关重大的挑战。
新一轮工业革命不仅开启了工业制造业的转型升级,也为国家与国家未来的竞争角力设定了新起点。
从本质上来说,是否能在这一轮工业革命中占据先机,将在很大程度上决定一个国家未来在国际经济体系中的实力序列和话语权,乃至决定其综合国力。
因此,无论是发达国家还是发展中国家,都在积极谋划部署,对高端制造业进行再调整再布局,打造国家制造业竞争新优势。
未来一个时期,在工业制造业领域,国际上围绕市场、技术、资本和产业转移的竞争将更加激烈。
对于西方发达国家提出的工业 4.0 等理念,我们要学习借鉴,也要采取应对策略。
一方面,应该对我国当前工业制造业存在的瓶颈有更加清晰和清醒的认识,深入研究欧美各国工业制造业创新的先进理念,参考借鉴,在这场全球制造业变革中搭上便车,借势借力,通过学会生产制造过程与业务管理系统的深度集成,实现对生产要素的高度灵活配置,实现大规模生产高度定制化产品,从而让制造业紧跟时代趋势,提前迈向智能化,适应未来的国际竞争。
另一方面,我们也要考虑到工业 4.0 带来的冲击和潜在竞争因素。
“先进制造业” “工业 4.0” 都是西方发达国家提出的理念,其根本目的在于提高其本国的竞争力和话语权。
因此,我们必须结合中国本土实际情况,应对挑战,谋求自身战略利益,而不能盲从西方标准,满足于充当“代工厂”。
改革开放以来,经过 30 多年的高速发展,我国已成为工业制造业大国,我国作为制造业大国,实际上更多的是充当“世界加工厂”的角色。
在发展方式上,过去,我国在工业制造业发展上主要依靠规模扩张、投资驱动、外资导向等模式,依靠相对廉价的劳动力成本进行大批量生产,以价格优势争夺市场。
时至今日,长期以来形成的“唯GDP 论”观念,导致很多地方政府迷信“规模优先”的发展思路,盲目的大规模批量生产造成了严重产能过剩,环境污染、资源消耗等问题日益凸显。
同时,随着我国经济高速发展,劳动力成本不断上升,大量劳动密集型企业转移到成本更加低廉的东南亚、非洲等国。
种种现象都表明,过去的发展模式已经难以为继,工业制造业的转型升级迫在眉睫。
(2)提出新型工业改革战略 20xx 年,党的十六大提出了工业化与信息化“两化融合”战略。
“两化融合”中的“两化”即工业化与信息化,是指通过信息化的融合与渗透,对传统制造业产生革命性影响,其价值体现在降低制造业成本、提高制造业管理水平、提高制造业生产率、促进制造业生产模式的创新、加快制造业服务化的转变、提升制造业创新能力、加速制造业实现节能减排、推动制造业的全球化、催生制造业新的业态等诸多方面。
对于战略新兴产业,政府不但给予资金支持,还通过补贴、减税和其他手段鼓励和刺激供需。
“十二五”期间,全国研发领域经费占 GDP 的比重突破 2%,超过了英国、加拿大等国。
政策和资金的投入,带来了显著的成果。
(3)从工业大国迈向工业强国“十二五”规划实施期间,我国工业创新取得了优异成绩,但在工业 4.0 引领的全球新一轮工业革命来袭之际,我国依然迫切需要通过智能生产、智能设备和先进制造理念来改造和提升传统制造业。
在技术层面上,要积极研究部署信息物理系统平台,实现“智能工厂”的“智能制造”。
在人才层面上,加快培养创新人才,建立企业、高校、科研院所相融合的人才培养模式。
加大对职业教育和技能培训的重视,大力培养掌握先进制造技术的劳动者。
发展先进制造业是加快工业转型升级、打造中国经济升级版的必然要求。
通过合理的战略规划和具体行动计划,中国有信心、也完全能够搭上新一轮工业革命的快车,实现在 2025 年从工业大国转型为工业强国的重大目标。
当然,工业 4.0 还只在初期阶段,要进入工业 4.0 时代还需要解决好多难题,比如标准化难题,不同企业发展所需要的通讯方式、数据格式等,都需要在相同的标准下运行,这样才能将不同的工序通过互联网整合在一起。
此外,还有诸如网络安全保障等也需要解决,因为工厂与外界实现联网之后,恶意软件的入侵、受到网络攻击的危险性将进一步提升,这对工业 4.0 将是致命的伤害。
我相信中国科技工作者们、企业家们能够很好地解决这些问题。
未来中国智能制造业在与西方同行的竞争中应该是平起平坐的,甚至是引领者,而不是被动的追赶者。
中国需要更多有能力的具有创新能力的人才为中国未来的制造业带去新的力量。
在工业 4.0 的浪潮中,中国应当力争上流,不落人后,成为真正的工业强国,世界大国!篇二:20xx大学形势与政策工业4.0形势与政策之工业4.0学校:长安大学专业:电气工程及其自动化班级:20xx320401学号:20xx32040124姓名:王灿工业4.0 (Industrie 4.0)是德国政府《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内涵其概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。
在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。
创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。
德国学术界和产业界认为,“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。
该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统(Cyber-Physical System)[2]相结合的手段,将制造业向智能化转型。
“工业4.0”项目主要分为两大主题,一是智能工厂,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;二是智能生产,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。
工业4.0目标德国制造业是世界上最具竞争力的制造业之一,在全球制造装备领域拥有领头羊的地位。
这在很大程度上源于德国专注于创新工业科技产品的科研和开发,以及对复杂工业过程的管理。
德国拥有强大的设备和车间制造工业,在世界信息技术领域拥有很高的能力水平,在嵌入式系统和自动化工程方面也有很专业的技术,这些因素共同奠定了德国在制造工程工业上的领军地位。
通过工业4.0战略的实施,将使德国成为新一代工业生产技术(即信息物理系统)的供应国和主导市场,会使德国在继续保持国内制造业发展的前提下再次提升它的全球竞争力。
工业4.0拥有巨大的潜力:(1)能满足用户的个性化需求。
工业4.0能够在设计、配置、排序、规划、制造和运行等阶段中纳入个性化的、用户特定的标准,并能够合并最后的修改。
通过工业4.0,即使生产一次性项目和极小的生产量(批量大小为一)也可以实现获利。
(2)具有灵活性。
基于CPS的特别网络,使业务流程的不同方面(如质量、时间、任务、稳健性、价格和生态友好性)实现动态配置。
这有助于材料和供应链的持续“调整”。
这也意味着工程流程能够变得更加灵活,制造流程可以被改变,暂时性短缺(比如由于供应问题)能够被弥补,并且在短时间内实现产量的大幅提高。
(3)决策优化。
工业4.0能够提供实时的、端到端的透明度,使工程领域的设计决策得到提早验证,并且能够对损坏做出更加灵活的反应,同时对生产领域中一家公司的所有工厂进行全局优化。
(4)有更好的资源生产率和效率。
工业生产流程的首要战略目标仍然适用于工业4.0:用定量的资源实现最高的产量(资源生产率)和用最少的资源实现特定的产量(资源效率)。
CPS使制造流程在个案基础上实现整个价值网络的优化。
此外,无需停止生产,系统能够在生产期间对资源和能源消耗进行持续优化,减少其排放量。
(5)通过新服务创造价值更大机遇。
工业4.0为价值创造提供了新途径,也促成了就业的新形式。
比如,智能算法能通过智能设备用于大量的不同数据(即大数据),从而产生新型的服务。