德國(guó)工業(yè)4.0與中國(guó)制造2025分享

德國(guó)工業(yè)4.0與中國(guó)制造2025序言工業(yè)4.0戰(zhàn)略的正式提出是在2013年的德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)。此后，工業(yè)4.0概念逐漸引人注目。2013年以來(lái)“工業(yè)4.0”持續(xù)成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。有分析指，“工業(yè)4.0”在我國(guó)也有望上升到國(guó)家戰(zhàn)略高度。2014年以來(lái)，中國(guó)制造2025、智能制造、德國(guó)工業(yè)4.0等詞匯不絕于耳。而這一系列的制造業(yè)振興戰(zhàn)略都是為了應(yīng)對(duì)當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)組織方式的重大變革。我們正處在一個(gè)變革的世界！序言2014年3月，習(xí)近平訪問(wèn)德國(guó)時(shí)重點(diǎn)提到：德國(guó)推出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，中德合作將會(huì)有更多契合點(diǎn)。國(guó)家層面大力推進(jìn)中德兩國(guó)間的工業(yè)4.0合作序言政府報(bào)告提“中國(guó)制造2025”與德國(guó)工業(yè)4.0合作2015年政府工作報(bào)告提出《中國(guó)制造2025》規(guī)劃,要在2025年促進(jìn)工業(yè)化和信息化深度融合。2014年簽署的《中德合作行動(dòng)綱要》中明確提出兩國(guó)要進(jìn)行工業(yè)4.0合作。序言工業(yè)4.0到底是什么，它的來(lái)源背景是什么？工業(yè)4.0具體的內(nèi)容是什么，技術(shù)、手段有哪些？實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0的價(jià)值所在是什么？工業(yè)4.0將對(duì)世界帶來(lái)的影響是什么？中國(guó)制造2025又是什么內(nèi)容，和德國(guó)工業(yè)4.0有什么關(guān)系？2025以后中國(guó)的工業(yè)將走向何方？…………工業(yè)4.0的由來(lái)工業(yè)4.0的主要內(nèi)容工業(yè)4.0的特點(diǎn)工業(yè)4.0的價(jià)值先進(jìn)企業(yè)工業(yè)4.0的戰(zhàn)略工業(yè)4.0的發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0——中國(guó)制造2025目錄工業(yè)4.0的由來(lái)工業(yè)4.0的主要建設(shè)內(nèi)容工業(yè)4.0的特點(diǎn)工業(yè)4.0的價(jià)值先進(jìn)企業(yè)工業(yè)4.0的戰(zhàn)略工業(yè)4.0的發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0——中國(guó)制造2025目錄1-1工業(yè)發(fā)展史機(jī)械化時(shí)代電氣化時(shí)代數(shù)字化時(shí)代智能化時(shí)代量變量變量變質(zhì)變機(jī)器可替代部分創(chuàng)造性勞動(dòng)1-4各階段生產(chǎn)方式(工廠設(shè)計(jì)用戶采購(gòu))設(shè)計(jì)采購(gòu)NOW1-6提出原因一、新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力二、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)三、國(guó)家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略方向一、市場(chǎng)機(jī)遇二、技術(shù)機(jī)遇三、產(chǎn)業(yè)機(jī)遇一、理念領(lǐng)先二、標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)先1-7提出過(guò)程“工業(yè)4.0”一詞在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上被首次提出“工業(yè)4.0”概念被正式提出德國(guó)政府將工業(yè)4.0作為國(guó)家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略德國(guó)正計(jì)劃制訂推進(jìn)工業(yè)4.0的相關(guān)法律工業(yè)4.0技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于德國(guó)2011201320152017…20201-5工業(yè)4.0的定義工業(yè)1.0:機(jī)器制造，機(jī)械化生產(chǎn)；工業(yè)2.0:流水線，批量生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化；工業(yè)3.0:高度自動(dòng)化，無(wú)人/少人化生產(chǎn)；工業(yè)4.0:虛實(shí)融合,智能化、網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)。核心定義：“工業(yè)4.0”是德國(guó)提出的以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。工業(yè)4.0的由來(lái)工業(yè)4.0的主要建設(shè)內(nèi)容工業(yè)4.0的特點(diǎn)工業(yè)4.0的價(jià)值先進(jìn)企業(yè)工業(yè)4.0的戰(zhàn)略工業(yè)4.0的發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0——中國(guó)制造2025目錄2-0工業(yè)4.0愿景工業(yè)4.0不僅是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的延伸，而是開(kāi)啟了一個(gè)人&物相連，物&物相連的大連接世界?！肮I(yè)4.0”的愿景參與者及資源的高度互動(dòng)大規(guī)模使用智能設(shè)備進(jìn)行智能生產(chǎn)產(chǎn)品的定制融入到設(shè)計(jì)、配置、訂購(gòu)、計(jì)劃、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)和回收階段。智能移動(dòng)智能物流智能電力智能建筑智能產(chǎn)品2-1工業(yè)4.0的主要建設(shè)內(nèi)容“1”個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息物理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)“2”大主題智能工廠智能生產(chǎn)“3”項(xiàng)集成橫向集成端到端集成縱向集成“8”項(xiàng)計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)化參考架構(gòu)管理復(fù)雜系統(tǒng)工業(yè)寬帶基礎(chǔ)安全和保障工作的組織和設(shè)計(jì)培訓(xùn)持續(xù)的職業(yè)發(fā)展監(jiān)管架構(gòu)資源利用效率2-2“1”個(gè)網(wǎng)絡(luò)

即信息物理系統(tǒng)（CPS）信息物理系統(tǒng)（CPS）使機(jī)器、人、生產(chǎn)對(duì)象和整個(gè)業(yè)務(wù)流程融合起來(lái)，相互間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)持續(xù)地保持?jǐn)?shù)字信息的交流。2-3兩大主題即智能工廠和智能生產(chǎn)智能工廠重點(diǎn)研究工廠的智能化硬件建設(shè)，實(shí)現(xiàn)智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)化的模塊生產(chǎn)設(shè)施。2-3兩大主題即智能工廠和智能生產(chǎn)智能生產(chǎn)重點(diǎn)研究工廠的智能化軟件建設(shè)，將人機(jī)互動(dòng)、智能物流、3D打印增材制造等技術(shù)先進(jìn)運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中，制定出一套先進(jìn)的生產(chǎn)模式。2-4實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)集成通過(guò)CPS，使人、機(jī)、服務(wù)之間互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)縱向集成、橫向集成和端到端集成?？v向集成：追求的是在企業(yè)內(nèi)部信息流、資金流和物流所有環(huán)節(jié)信息無(wú)縫鏈接，這是所有智能化的基礎(chǔ)。2-4實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)集成橫向集成：是產(chǎn)業(yè)鏈上企業(yè)之間通過(guò)價(jià)值鏈以及信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫合作，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間的信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。通過(guò)CPS，使人、機(jī)、服務(wù)之間互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)縱向集成、橫向集成和端到端集成。2-4實(shí)現(xiàn)三項(xiàng)集成端到端集成：就是通過(guò)產(chǎn)品全生命周期的價(jià)值鏈上企業(yè)資源的整合，為客戶提供產(chǎn)品全生命周期的管理和服務(wù)。通過(guò)CPS，使人、機(jī)、服務(wù)之間互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)縱向集成、橫向集成和端到端集成。2-5八項(xiàng)計(jì)劃1、標(biāo)準(zhǔn)化和參考架構(gòu)2、管理復(fù)雜系統(tǒng)3、一套綜合的工業(yè)寬帶基礎(chǔ)設(shè)施4、安全和保障5、工作的組織和設(shè)計(jì)6、培訓(xùn)和持續(xù)的職業(yè)發(fā)展7、監(jiān)管框架8、資源利用效率無(wú)規(guī)矩不成方圓，單一的共同標(biāo)準(zhǔn)助力公司間的網(wǎng)絡(luò)連接和集成。提升管理能力以應(yīng)對(duì)日趨復(fù)雜的產(chǎn)品和信息的爆炸。要致富先修路，可靠、全面、高品質(zhì)的通信網(wǎng)絡(luò)是“工業(yè)4.0”的一個(gè)關(guān)鍵要求。確保生產(chǎn)安全，產(chǎn)品功能安全、產(chǎn)品信息安全。隨著工作內(nèi)容、流程和環(huán)境的變化，對(duì)管理工作提出了新的要求。有必要通過(guò)建立終身學(xué)習(xí)和持續(xù)職業(yè)發(fā)展計(jì)劃，幫助工人應(yīng)對(duì)來(lái)自工作和技能的新要求。建立完善的監(jiān)管框架，以便應(yīng)對(duì)云端存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)互聯(lián)，家庭辦公等新型工作模式下的數(shù)據(jù)安全節(jié)約能源，資源重復(fù)利用，綠色制造，提升設(shè)備利用率。2-6九大技術(shù)支柱工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)企業(yè)很多數(shù)據(jù)目前沒(méi)有被完全挖掘出來(lái)，通過(guò)建設(shè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)獲得大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，開(kāi)展數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)增值。云計(jì)算企業(yè)僅有的資源完全無(wú)法勝任數(shù)據(jù)爆炸的時(shí)代的信息處理，云計(jì)算將會(huì)使企業(yè)具有無(wú)限計(jì)算能力。工業(yè)大數(shù)據(jù)未來(lái)所有的企業(yè)都會(huì)變成數(shù)據(jù)企業(yè)，通過(guò)工業(yè)數(shù)據(jù)的分析，可以重新來(lái)分析機(jī)器的運(yùn)行以及效率提升。知識(shí)型工作自動(dòng)化知識(shí)型工作以前是人來(lái)完成，在未來(lái)智能制造將會(huì)取代人進(jìn)行部分創(chuàng)造性勞動(dòng)。工業(yè)機(jī)器人在未來(lái)，工業(yè)機(jī)器人在工廠應(yīng)用的廣度和深度非常大。3D打印

3D打印是制造史上最大的技術(shù)突破，未來(lái)只有一個(gè)人、兩個(gè)人的工廠會(huì)產(chǎn)生，3D打印的快速應(yīng)用時(shí)代很快就會(huì)到來(lái)。工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全未來(lái)機(jī)器和機(jī)器互聯(lián)，這些數(shù)據(jù)保存在云端，數(shù)據(jù)之間的安全防范性至關(guān)重要。人工智能過(guò)去是人來(lái)操作機(jī)器，機(jī)器智能化之后，機(jī)器可以主導(dǎo)、指揮生產(chǎn)，人工智能將對(duì)世界產(chǎn)生巨大改變。虛擬現(xiàn)實(shí)通過(guò)圖紙不斷迭代和改善來(lái)完成制造的時(shí)代結(jié)束，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)，整個(gè)產(chǎn)品在生產(chǎn)前已經(jīng)經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次改善，生產(chǎn)效率急劇提高。工業(yè)4.0的由來(lái)工業(yè)4.0的主要建設(shè)內(nèi)容工業(yè)4.0的特點(diǎn)工業(yè)4.0的價(jià)值先進(jìn)企業(yè)工業(yè)4.0的戰(zhàn)略工業(yè)4.0的發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0——中國(guó)制造2025目錄3-1

工業(yè)4.0的特點(diǎn)

供應(yīng)商智能工廠／智能制造企業(yè)客戶云安全云存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)大規(guī)模定制小批量定制更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和數(shù)據(jù)保護(hù)更強(qiáng)的異地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析／可視化、協(xié)同制造、創(chuàng)新原材料模塊化供貨標(biāo)準(zhǔn)件零配件供貨智能物流設(shè)計(jì)服務(wù)定制設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)工具向用戶提供第3方設(shè)計(jì)服務(wù)設(shè)計(jì)軟件向第3方開(kāi)放端口物聯(lián)網(wǎng)3D掃描超高速3D打印快速?gòu)?fù)制／還原，快速大規(guī)模定制先進(jìn)材料納米技術(shù)可持續(xù)使用、可塑性更強(qiáng)、更便于加工和組裝，技術(shù)差異化機(jī)器人／智能機(jī)床可穿戴技術(shù)／AR／VR生產(chǎn)更加智能，實(shí)時(shí)和自動(dòng)化；生產(chǎn)數(shù)據(jù)透明化，生產(chǎn)全程可控自動(dòng)車輛／軌道車輛／吊車車間內(nèi)流程優(yōu)化、提升效率、提升安全性、節(jié)約成本清潔能源可替代、非傳統(tǒng)、清潔能源芯片／傳感器可預(yù)期、可追蹤、可回應(yīng)、零誤差制造管理系統(tǒng)CPS系統(tǒng)；生產(chǎn)全程數(shù)字管理：異地工廠／車間網(wǎng)絡(luò)化連接，機(jī)器間實(shí)現(xiàn)完全互聯(lián)，完全自動(dòng)化，生產(chǎn)過(guò)程全程可追蹤客戶與市場(chǎng)密切相關(guān)，客戶需求與生產(chǎn)規(guī)模完美匹配、按需生產(chǎn)高度靈活性小批量定制單品定制直接與市場(chǎng)對(duì)接、高度定制化、按需生產(chǎn)、對(duì)設(shè)計(jì)具有更強(qiáng)的要求個(gè)人客戶智能物流智能物流從工業(yè)4.0的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)看其特點(diǎn)1、萬(wàn)物互聯(lián)2、海量數(shù)據(jù)3、個(gè)性制造3-2工業(yè)4.0的特點(diǎn)

某店的電話鈴響了，客服人員拿起電話?？头罕貏倏汀Ｄ?，煩請(qǐng)先把您的會(huì)員卡號(hào)告訴我？顧客：16846146***,你好，我想要一份……客服：陳先生，您好！您是住在泉州路一號(hào)12樓1205室，您家電話是2624***，您手機(jī)號(hào)是1391234****。

請(qǐng)問(wèn)您想用哪一個(gè)電話付費(fèi)？顧客：你為什么知道我所有的電話號(hào)碼？客服：陳先生，因?yàn)槲覀兟?lián)機(jī)到CRM系統(tǒng)。顧客：我想要一個(gè)海鮮披薩……客服：陳先生，海鮮披薩不適合您,根據(jù)您的醫(yī)療記錄，您的血壓和膽固醇都偏高,您可以試試我們的低脂

健康披薩。顧客：你怎么知道我會(huì)喜歡吃這種的？客服：您上星期一在國(guó)家圖書(shū)館借了一本《低脂健康食譜》。顧客：好。那我要一個(gè)家庭特大號(hào)披薩，要付多少錢？3-2工業(yè)4.0的特點(diǎn)

客服：99元，這個(gè)足夠您一家六口吃了。您母親應(yīng)該少吃，她上個(gè)月剛做了心臟搭橋手術(shù)，還處在恢復(fù)期。顧客：那可以刷卡嗎？客服：對(duì)不起。請(qǐng)您付現(xiàn)款，因?yàn)槟男庞每ㄒ呀?jīng)刷爆了，您現(xiàn)在還欠銀行4807元，還不包括房貸利息。顧客：算了，你們直接把披薩送到我家吧，家里有現(xiàn)金。你們多久送到？客服：大約30分鐘。如果您不想等，可以自己騎車來(lái)。顧客：為什么？客服：根據(jù)我們的CRM全球定位系統(tǒng)的車輛行駛自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)記錄，您正在解放路東段華聯(lián)商場(chǎng)右側(cè)騎著摩托車…..喂….

顧客卒…….。工業(yè)4.0的由來(lái)工業(yè)4.0的主要建設(shè)內(nèi)容工業(yè)4.0的特點(diǎn)工業(yè)4.0的價(jià)值先進(jìn)企業(yè)工業(yè)4.0的戰(zhàn)略工業(yè)4.0的發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0——中國(guó)制造2025目錄4-1工業(yè)4.0的價(jià)值（1）滿足用戶的個(gè)性化需求（2）柔性（3）優(yōu)化決策（4）資源生產(chǎn)率和效率（5）通過(guò)新服務(wù)創(chuàng)造價(jià)值機(jī)遇（6）應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力的人口結(jié)構(gòu)變化（7）生活和工作的平衡（8）高工資經(jīng)濟(jì)仍擁有競(jìng)爭(zhēng)力工業(yè)4.0能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、配置、排序、規(guī)劃、制造和運(yùn)行等階段中納入的用戶指定的個(gè)性化元素?；贑PS實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)配置。這有助于材料和供應(yīng)鏈的持續(xù)“調(diào)整”。意味著工程流程能夠變得更加靈活。工業(yè)4.0能夠提供實(shí)時(shí)的、端到端的透明度，使工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)決策得到提早驗(yàn)證，能夠?qū)p壞做出更加靈活的反應(yīng)CPS使整個(gè)制造流程價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的不斷優(yōu)化，減少無(wú)價(jià)值工作，提升生產(chǎn)效率工業(yè)4.0促成了就業(yè)的新形式，例如智能算法在大數(shù)據(jù)上的應(yīng)用。面對(duì)技術(shù)勞動(dòng)力的短缺，工業(yè)4.0無(wú)人化，少人化生產(chǎn)將有助于保持生產(chǎn)力。應(yīng)用CPS將使公司的工作組織形式變得更加靈活，更好的兼顧工作和生活。工業(yè)4.0將大幅減少企業(yè)在人力、物力上的投入，同時(shí)大幅增加企業(yè)的產(chǎn)品價(jià)值，使企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力跨上一個(gè)新臺(tái)階。4-2工業(yè)4.0推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)據(jù)GE預(yù)測(cè)未來(lái)工業(yè)4.0有望影響46%（約$32.3萬(wàn)億）的全球經(jīng)濟(jì)據(jù)工信部和相關(guān)權(quán)威機(jī)構(gòu)估計(jì)，在未來(lái)20年中，中國(guó)在工業(yè)4.0領(lǐng)域的發(fā)展至少可帶來(lái)$3萬(wàn)億的GDP增量工業(yè)4.0的由來(lái)工業(yè)4.0的主要建設(shè)內(nèi)容工業(yè)4.0的特點(diǎn)工業(yè)4.0的價(jià)值先進(jìn)企業(yè)工業(yè)4.0的戰(zhàn)略工業(yè)4.0的發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)應(yīng)對(duì)工業(yè)4.0——中國(guó)制造2025目錄5-2全球主要制造業(yè)國(guó)家均已經(jīng)開(kāi)始推動(dòng)工業(yè)4.0全球主要制造業(yè)國(guó)家工業(yè)4.0發(fā)展情況制造業(yè)份額潛能國(guó)家領(lǐng)先國(guó)家遲疑國(guó)家保守國(guó)家意大利俄羅斯韓國(guó)印度法國(guó)英國(guó)中國(guó)美國(guó)日本德國(guó)工業(yè)成熟度5-4SIEMENSAmbergFactory-智能工廠的典范25年數(shù)字化發(fā)展成果：產(chǎn)能提升了8倍75%的生產(chǎn)作業(yè)自動(dòng)化每天采集數(shù)據(jù)超5000萬(wàn)個(gè)產(chǎn)品合格率99.9988%每月生產(chǎn)約100萬(wàn)件Simatic產(chǎn)品每年服務(wù)全球60000個(gè)客戶5-5BMW：打造汽車工業(yè)4.0-智能工廠&智能車間寶馬公司沈陽(yáng)的鐵西工廠：機(jī)器人熱能回收技術(shù)每年節(jié)約超過(guò)780萬(wàn)度電涂