物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)40培訓課件

物聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)4.0培訓課件2023/6/7“1億元賭注”2.什么是工業(yè)4.01.從蒸汽革命到工業(yè)4.03.中國制造面臨挑戰(zhàn)4.搭上新工業(yè)革命的創(chuàng)新“頭班車”目錄1從蒸汽革命到工業(yè)4.0工業(yè)革命從蒸汽革命到工業(yè)4.0第一次工業(yè)革命第三次工業(yè)革命第二次工業(yè)革命第四次工業(yè)革命18世紀60年代—19世紀中期（蒸汽時代）19世紀下半葉—20世紀初（電氣時代）20世紀70年代—至今（信息時代）機械化電力化自動化分散化從蒸汽革命到工業(yè)4.0工業(yè)制造業(yè)“制造業(yè)空心化”“去工業(yè)化”再工業(yè)化：工業(yè)制造業(yè)的回歸金融危機促進產(chǎn)業(yè)反思+第三次工業(yè)革命后，服務(wù)業(yè)、金融業(yè)異軍突起。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)從蒸汽革命到工業(yè)4.0美國先進制造業(yè)國家戰(zhàn)略計劃英國德國提出工業(yè)4.0概念英國制造2050戰(zhàn)略漢諾威工業(yè)博覽會2011上提出漢諾威工業(yè)博覽會2013上發(fā)布2什么是工業(yè)4.01.本質(zhì)：智能工廠2.原理：信息物理系統(tǒng)3.核心：動態(tài)配置的生產(chǎn)方式4.最終目標：工廠標準化5.愿景：解放生產(chǎn)力，推動社會進步?什么是工業(yè)4.0？“工業(yè)4.0”：

由德國人提出，指的是在制造領(lǐng)域把資源、信息、物品和人相互關(guān)聯(lián)在一起的“虛擬網(wǎng)絡(luò)-實體物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystem，CPS）”，德國人稱其為“工業(yè)4.0”，也稱為“第四次工業(yè)革命”。今年10月，中德兩國簽署的《中德合作行動綱要》明確表示，雙方將在工業(yè)4.0方面加強合作。1.工業(yè)4.0的本質(zhì)：智能工廠工廠智能化人機器產(chǎn)品控制中心信息網(wǎng)人類、機器、資源、生產(chǎn)線等生產(chǎn)元件能夠互相通信。人資源生產(chǎn)線1生產(chǎn)線2生產(chǎn)線31.工業(yè)4.0的本質(zhì)：智能工廠產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫我是什么時候被制造的？2015年1月1日AM.8:00產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備對我進行處理應(yīng)該使用哪種參數(shù)？…………應(yīng)該使用……1.工業(yè)4.0的本質(zhì)：智能工廠真實工廠虛擬工廠生產(chǎn)一線；生產(chǎn)和制造產(chǎn)品；生成數(shù)據(jù)參數(shù)、生產(chǎn)環(huán)境信息。真實工廠生產(chǎn)過程的信息錄入；3億個元器件的“身份信息”；機器根據(jù)信息調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)。同步進行在智能工廠中，產(chǎn)品從設(shè)計到制造，整個過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)源源不斷地匯總成一個即時更新的“產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫”，讓廠商能夠?qū)ιa(chǎn)流程的每個細節(jié)實現(xiàn)動態(tài)化、精細化掌控，并根據(jù)生產(chǎn)需要及時做出相應(yīng)改變。即使在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題和故障，也可以靈活應(yīng)對，優(yōu)化決策。2.工業(yè)4.0的原理：信息物理系統(tǒng)實體世界虛擬世界傳感網(wǎng)信息物理系統(tǒng)主要依靠信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過傳感技術(shù)實時感知數(shù)據(jù)。通俗地說，就是把生產(chǎn)過程的每一個細節(jié)，都變成可以采集、分析的數(shù)據(jù)，然后將所有數(shù)據(jù)都與企業(yè)信息系統(tǒng)融合，并傳到云計算數(shù)據(jù)中心進行存儲、分析，形成可自律操作的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。信息物理系統(tǒng)是實現(xiàn)智能工廠的前提

智能網(wǎng)絡(luò)2.工業(yè)4.0的原理：信息物理系統(tǒng)傳感器傳感器傳感器傳感器我會采集設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)有關(guān)的所有數(shù)據(jù)我是智能生產(chǎn)系統(tǒng)的控制中心，監(jiān)控和調(diào)整整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)我會進行數(shù)據(jù)的分析計算、存儲真實生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)處理智能生產(chǎn)計算網(wǎng)絡(luò)存儲2.工業(yè)4.0的原理：信息物理系統(tǒng)我會監(jiān)控整個生產(chǎn)過程，判斷哪些流程可以改進、哪些設(shè)計需要調(diào)整。還可以實時監(jiān)測故障，實現(xiàn)最大程度地精確控制。3.工業(yè)4.0的核心：動態(tài)配置的生產(chǎn)方式傳統(tǒng)：事先設(shè)計，固定生產(chǎn)線，耗時久，難實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的多樣化。智能：網(wǎng)絡(luò)實時訪問，動態(tài)、有機的模塊化生產(chǎn)方式。智能汽車生產(chǎn)動態(tài)作業(yè)靈活配置原件調(diào)度當月定制過去想要推出一款新車，可能需要設(shè)計人員設(shè)計3年、生產(chǎn)模具1年、建設(shè)工廠4年，總共至少需要8年的時間。在工業(yè)4.0的生產(chǎn)條件下，客戶可以根據(jù)個人喜好選擇車型、車輛配置，甚至可以實現(xiàn)當月定制，下個月就生產(chǎn)出來。4.工業(yè)4.0的最終目標：工廠標準化德國：工業(yè)技術(shù)標準世界領(lǐng)先標準EMMA:多模式工業(yè)輔助系統(tǒng)USDL:信息物理產(chǎn)品系統(tǒng)中的語義服務(wù)OMM:語義產(chǎn)品內(nèi)存工業(yè)4.0的標準規(guī)范工業(yè)4.0時代的工業(yè)制造業(yè)“游戲規(guī)則”5.工業(yè)4.0的愿景：解放生產(chǎn)力，推動社會進步具有很高的靈活性開發(fā)創(chuàng)造價值的新方法和商業(yè)模式滿足用戶的個性化需求能夠優(yōu)化決策4.0解放生產(chǎn)力有助于解決資源利用效率的現(xiàn)實問題有助于解決人口老化的現(xiàn)實問題根據(jù)實際作業(yè)情況實時對能源供給進行調(diào)整工人將從手工勞動、體力勞動中解放出來推動社會進步解決社會問題生產(chǎn)間歇期能源消耗下降90%5.工業(yè)4.0的愿景：解放生產(chǎn)力，推動社會進步3中國制造面臨挑戰(zhàn)1.全球制造業(yè)競爭加劇2.轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫3.亟須解決四大難題中國制造面臨挑戰(zhàn)想要實現(xiàn)工業(yè)4.0的智能化愿景依然有很長的路要走中國工業(yè)制造業(yè)現(xiàn)狀雖然中國為當今世界第二大經(jīng)濟體，有龐大的工業(yè)制造業(yè)體系，但面臨高端制造業(yè)總體水平不足、科技成果轉(zhuǎn)化不充分、低端產(chǎn)能過剩等問題。1.全球制造業(yè)競爭加劇正在崛起的新興國家西方發(fā)達經(jīng)濟體信息技術(shù)發(fā)達機械工程領(lǐng)先爭奪未來工業(yè)制造業(yè)的國際話語權(quán)積極搶占未來先進制造業(yè)的巨大市場巴西頒布“工業(yè)強國計劃”印度頒布“國家制造業(yè)政策”資金技術(shù)政府政策1.全球制造業(yè)競爭加劇積極學習借鑒規(guī)模擴張、投資驅(qū)動、外資導(dǎo)向等模式無以為繼環(huán)境污染、資源消耗等問題日益凸顯工業(yè)轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫采取應(yīng)對策略國情契機了解瓶頸研究西方參考借鑒合作共贏立足國情和中國實際，不可盲目追尋2.轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫技術(shù)方面工業(yè)制造業(yè)企業(yè)方面發(fā)展方式上2012年研究經(jīng)費投入（歐元）三星：83億微軟：79億我國電子信息百強企業(yè)總研發(fā)經(jīng)費才100多億過去的發(fā)展模式已經(jīng)難以為繼，工業(yè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級迫在眉睫“唯GDP論”勞動力成本不斷上升創(chuàng)新能力及核心競爭力不足創(chuàng)新研發(fā)投入不足世界加工廠技術(shù)對外依存度達50%在技術(shù)方面，我國大量企業(yè)以引進技術(shù)、組裝生產(chǎn)為主，技術(shù)對外依存度高達50%以上。其中95%的高檔數(shù)控系統(tǒng)，80%的芯片，幾乎全部高檔液壓件、密封件和發(fā)動機要依靠進口。在合資企業(yè)中，外商掌控著核心技術(shù)和銷售渠道，我們用低廉的勞動力制造外國品牌的產(chǎn)品，換來的是微薄的利潤。由于缺乏技術(shù)上的自主創(chuàng)新，我國作為制造業(yè)大國，實際上更多的是充當“世界加工廠”的角色。3.亟須解決四大難題標準化復(fù)雜系統(tǒng)管理通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)網(wǎng)絡(luò)安全保障國家標準國際標準制造系統(tǒng)的橫向、縱向集成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)大數(shù)據(jù)安全認證4搭上新工業(yè)革命的創(chuàng)新“頭班車”機遇1:

中國與西方國家在工業(yè)4.0上的起點是平等的。“工業(yè)4.0”項目主要分為兩大主題，一是“智能工廠”，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。該計劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使其成為新一代智能化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時促其成為先進工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者。機遇2:以電子信息技術(shù)為主的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。在這方面，中國與西方國家不存在差距。中國信息技術(shù)發(fā)展迅猛，世界上最大的運行最快的計算機在中國，最大的電子信息制造企業(yè)在中國。與此同時，中國明顯加強了元器件、高端芯片等核心技術(shù)上的基礎(chǔ)支撐能力，在云計算和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)應(yīng)用方面也有了大幅提升。這些都為推進互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合提供了基礎(chǔ)保障和技術(shù)支撐。機遇3:最近幾年中國一些企業(yè)對創(chuàng)新融合發(fā)展需求十分強烈，在與互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)融合發(fā)展方面開展了卓有成效的探索，互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)應(yīng)用已經(jīng)成為促進工業(yè)企業(yè)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級的重要途徑，中國應(yīng)該順應(yīng)企業(yè)的這種發(fā)展需求。機遇4：

從中國制造業(yè)形勢看，中國需要工業(yè)4.0。根據(jù)工信部數(shù)據(jù)，2013年中國裝備制造業(yè)產(chǎn)值規(guī)模突破20萬億元人民幣，占全球裝備制造業(yè)總量的三分之一以上；中國發(fā)電設(shè)備產(chǎn)量1.2億千瓦，約占全球總量的60%；造船完工量4,534萬載重噸，占全球比重的41%；汽車產(chǎn)量2,211.7萬輛，占全球比重的25%；機床產(chǎn)量95.9萬臺，占全球比重38%。在500余種工業(yè)產(chǎn)品中，中國有220多種產(chǎn)量居世界第一。2013年中國工業(yè)占GDP的37%，提供全國25%的就業(yè)崗位。搭上新工業(yè)革命的創(chuàng)新“頭班車”技術(shù)革新目標不變從蒸汽時代到工業(yè)4.0科技手段不斷革新、進步用定量資源實現(xiàn)最高產(chǎn)量（資源生產(chǎn)率），用最少資源實現(xiàn)特定產(chǎn)量（資源效率）定量投入最高產(chǎn)量工業(yè)革命第二次工業(yè)革命第三次工業(yè)革命第四次工業(yè)革命全面認識我國的周邊環(huán)境黨的十六大提出1“十二五規(guī)劃”明確21.“兩化融合”戰(zhàn)略兩化融合戰(zhàn)略，與“工業(yè)4.0”“再工業(yè)化”中提出的以信息技術(shù)引領(lǐng)工業(yè)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的理念不謀而合。工業(yè)化+信息化1.“兩化融合”戰(zhàn)略2011年—2015年中國研發(fā)經(jīng)費超過英國、加拿大，突破GDP2%GDP比重2015年全球機械出口德國中國：11%美國全球設(shè)備制造業(yè)中國在全球設(shè)備制造業(yè)32個子行業(yè)中7個領(lǐng)先自動化產(chǎn)品制造中國占30%世界第二（二）中美積極探索構(gòu)建新型大國關(guān)系提升傳統(tǒng)制造業(yè)通過智能生產(chǎn)、智能設(shè)備和先進制造理念來改造和提升傳統(tǒng)制造業(yè)。積極尋求對外合作，加強發(fā)達