中国制造2025与工业4.0介绍2016版

工业4.0与中国制造2025目录页第*页工业4.0到来工业4.0各国战略中国制造2025目录页第一章工业4.0第*页工业4.001正文.第一章工业4.0简介工业4.0的概念通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的事物和服务连接起来，创造前所未有的价值、构建新的商业模式的产官学一体的项目。“工业4.0”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。正文.第一章第*页工业4.001工业4.0简介20世纪初20世纪70年代现在正文.第一章第*页工业4.001工业4.0简介20世纪初20世纪70年代现在第*页工业4.001正文.第一章发展优势在生产能力上，工业4.0将确保仅一次性生产，且产量很低时的获利能力，确保工艺流程的灵活性和资源利用率。另一方面，工业4.0将使人的工作生涯更长，工作与生活更加平衡，高工资时产业仍有强大竞争力。实现方式主要是通过深度应用CPS（信息物理系统），总体掌控从消费需求到生产制造的所有过程，由此实现高效生产管理。工业4.0简介正文.第一章第*页工业4.001工业4.0发展历程第四次工业革命系统基于信息物理融合第三次工业革命用电子和IT技术实现制造流程的进一步自动化第二次工业革命随着基于劳动分工的、电力驱动的大规模生产的出现第一次工业革命随着蒸汽驱动的机械制造设备的出现18世纪末20世纪初20世纪70年代现在1784年第一台纺织机1870年第一条生产线美国辛辛那提屠宰场1959年第一个可编程逻辑控制器PLC工业1.0:机器制造，机械化生产；手工化---机械化工业2.0:流水线，批量生产，标准化；机械化---电气化工业3.0:高度自动化，无人/少人化生产；模拟化---数字化工业4.0:网络化生产，虚实融合。自动化---智能化正文.第一章第*页工业4.001工业4.0发展历程20世纪初20世纪70年代现在正文.第一章第*页工业4.001工业4.0一个核心20世纪初20世纪70年代现在第*页工业4.001正文.第一章123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；智能物流：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。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；工业4.0三大主题第*页工业4.001正文.第一章在未来，生产过程中的每一步都将在虚拟世界被设计、仿真以及优化，为真实的物理世界包括物料、产品、工厂等建立起一个高度仿真的数字“双胞胎”虚拟与现实世界的完美融合生产网络在未来的只能工厂中，产品信息都将被输入到产品零部件本身，他们会根据自身生产需求，直接与生产系统和设备沟通，发出下一道生产工序指令，指挥设备进行自组织生产。这种自主生产模式能够满足每个用户的“定制需求”制造运行管理系统（MOM）将帮助生产价值链中的供应商获得并交换实时的生产信息。供应商所提供的全部零部件都将在正确的时间以正确的顺序到达生产线。三大趋势信息物理融合系统工业4.0三大趋势正文.第一章第*页工业4.001工业4.0五大特点20世纪初20世纪70年代现在正文.第一章第*页工业4.00120世纪初20世纪70年代现在正文.第一章第*页工业4.001工业4.0九大技术20世纪初20世纪70年代现在正文.第一章第*页工业4.001工业4.0实质20世纪初20世纪70年代现在第*页工业4.001正文.第一章减少能耗当前汽车车身激光焊接生产线运行具有间歇性。间歇期各种设备的能耗占总能耗的12%。工业4.0之下，采用“网络唤醒模式”，可大幅减少间歇期能耗。工业4.0应用场景第*页工业4.001正文.第一章生产均具有高度的灵活性当前产品设计已被高度固化，客户不可以将跨一款车的雨刷器用于跨厂商的其它车型。工业4.0之下，设计、生产均具有高度的灵活性，可以完成端到端的从客户需求到加工制造等各方面的配置，以较低的成本满足客户需求，实现产量很低仍能获利的一次性生产，为客户生产该款雨刷器。工业4.0应用场景第*页工业4.001正文.第一章动态生产线当前汽车生产线也是高度静态配置，不可能将同一厂商不同产品组的部件相互置换。比如，客户不能将同是大众品牌下的保时捷的坐椅用于大众其它车型。工业4.0之下，将形成动态生产线，实现车辆的混装并确保匹配。工业4.0应用场景第*页工业4.001正文.第一章远程维护服务在工业4.0之下，生产系统将如同“社会机器”，以类似于社交网络的方式运转，自动连接到云平台搜索合适的专家处理问题。专家将通过集成的知识平台，通过移动设备更有效地进行传统的远程维护服务。工业4.0应用场景第*页目录页第二章工业4.0各国战略LOGO正文.第二章第*页工业4.0各国战略02当“工业4.0”上升成为德国的民族战略、由总理默克尔亲自代言，并把这一概念迅速风靡全球时，中国工信部正在狠狠推动“中国制造2025”，总理李克强也担任起了“中国制造2025”的超级推销员，五次出访累计带回了近1400亿美元大单。与此同时，美国的科技业正在一旁虎视眈眈，准备随时一网打尽……大国战略LOGO正文.第二章第*页工业4.0各国战略02国家战略下合作探索“工业4.0”智能工厂德国提出“工业4.0”这一概念本身带有国家的反思。德国称得上是一个高端制造的大国，制造业作为其经济增长的动力，使其在欧债危机中长期保持坚挺。但他们的制造业始终以产品为主。他们一直在反思，为什么自己的产品只有生产功能的价值，而没有服务的价值。为此通过互联、数字、智能化的融合、智能工厂的建设，可能是未来的方向。基于自身较强的制造设备工业，在国家战略下合作建设互联的智能工厂系统可能是重要的路径，使得德国成为第四次工业革命的先行者。德国工业4.0战略LOGO正文.第二章第*页工业4.0各国战略02依托硅谷模式抢占软件技术优势，发展先进生产方式美国的互联网以及ICT巨头与传统制造业领导厂商携手，GE、思科、IBM、英特尔等80多家企业成立了工业互联网联盟，正重新定义制造业的未来，并在技术、标准、产业化等方面做出一系列前瞻性布局，工业互联网与成为美国先进制造伙伴计划的重要任务之一。美国工业4.0挑战LOGO正文.第二章第*页工业4.0各国战略02德美差异LOGO正文.第二章第*页工业4.0各国战略02市场价值LOGO正文.第二章第*页工业4.0各国战略02中德签署《中德合作行动纲领》2014年10月10日，中华人民共和国国务院总理李克强在访问德国期间和德国总理默克尔，联合发表了《中德合作行动纲领》，重点突出了双方在制造业就“工业4.0”计划的携手合作。双方将以中国担任2015年德国汉诺威消费电子、信息及通信博览会(CeBIT)合作伙伴国为契机，推进两国在移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域的合作。中国距离工业4.0还有多远借鉴了德国的工业4.0计划，我国也制定了《中国制造2025》计划，目前初稿已经完成，在部分地区已经展开了试点工作，要在2025年对制造业完成升级转型。随着劳动力供给的减少，用人成本的上升，我国的制造业亟需转型。虽然面临着众多的问题，工业4.0对于中国的制造业有着举足轻重的意义，相信就在不远的未来大家就会体验到工业4.0带来的便利!第*页目录页第三章中国制造2025第*页中国制造202503正文.第三章从中国制造业形势看，2013年工业占GDP的37%，装备制造业产值规模突破20万亿元人民币，占全球装备制造业总量的三分之一以上。中国发电设备产量约占全球总量的60%；造船占全球比重的41%；机床占全球比重38%。在500余种工业产品中，中国有220多种产量居世界第一。发达国家正在进行“再工业化”运动东盟国家、印度和拉美国家则拥有更低的劳动力和资源成本。美国、德国、英国等发达国家纷纷提出以重振制造业为核心、以信息网络技术、数字化制造技术应用为重点，旨在依靠科技创新，抢占制造业新的制高点的“再工业化”战略。人口红利消失劳动力供给减少人口成本上升从事制造业意愿降低国际金融危机，凸显实体经济的重要性中国的“世界工厂”面临双重挑战中国制造现状——大而不强如何将中国制造转变为中国创造，如何提升中国制造业的全球竞争力，成为中国政府和企业的一大任务。第*页中国制造202503正文.第三章习学我们制造业大而不强主要有四个问题：•一是自主创新能力不强；•二是产品质量问题还比较突出；•三是资源效率利用比较低，能耗比较高，污染比较严重；•四是产业结构不是很合理，低端产品产能严重过剩，高端产品能力比较差。“制造强国战略研究”咨询项目对8个国家：美国、德国、日本、英国、法国、韩国、印度和中国，从1946年到2012年制造业的数据进行趋势分析。上世纪90年代，我国还处在世界第8位。现在已经到了第4位，和德国、日本还有一定的差距。VS英国《经济学人》中国制造业仍将拥有三项能惠及整体经济的可怕优势。首先，即便中国进入高端市场从事价值更大的活动，但它仍紧抓低端制造业不放。第二，在于“亚洲工厂”本身。部分低端经济活动的确由于工资增长从中国转移，却强化了以中国为中心的地区供应链。第三，是中国日益成为需求的关键。中国制造现状第*页中国制造202503正文.第三章战略规划：远超制造本身总体规划：三十年，三步走。3月6日，苗圩：中国从制造业大国向制造业强国的转变，大概需要三个十年左右时间。《中国制造2025》是中国版的“工业4.0”规划。规划经李克强总理签批，已由国务院于2015年5月8日公布。规划提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略，是第一个十年的行动纲领。第*页中国制造202503正文.第三章战略规划：远超制造本身第*页中国制造202503正文.第三章战略规划：远超制造本身第*页中国制造202503正文.第三章战略规划：远超制造本身第*页中国制造202503正文.第三章战略规划：远超制造本身第*页中国制造202503正文.第三章战略规划：远超制造本身第*页中国制造202503正文.第三章《中国制造2025》由工信部牵头研究编制：20多个部委参与，50多名院士、100多位专家论证。是整个工业、制造业领域的顶层设计，包括一个纲要和一个专项的行动规划。未来还将：成立国家制造强国建设领导小组。制定“1+X”的实施方案和规划体系。发布高端领域技术路线图的绿皮书。涉及整个制造业，分为两类：第一类是跟国际先进水平不相上下，或者差距很小的。比如高铁、能源装备。第二类涉及国家经济安全和产业安全的，比如航空、航天、海洋工程这样的装备。不包括市场化行业：像纺织、食品，这些主要靠市场去优化、配置资源。规划纲要概述第*页中国制造202503正文.第三章核心要点：主题中心：创新发展、提质增效。主线：新一代信息技术与制造业融合主攻方向：智能制造目标：满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求内容：强化工业基础能力，提高综合集成水平，完善多层次人才体系效果与前景：互联网可最大程度缓解信息不对称，从而提高效率。应用工业互联网后，企业的效率会提高大约20%，成本可以下降20%，节能减排可以下降10%左右。未来20年，中国工业互联网发展至少可带来3万亿美元左右GDP增量。规划纲要概述国家效益：20年3万亿美元GDP增量。企业效益：效率↑20%，成本↓20%，节能减排↓10%。智能制造已开始试点示范：2015年30个项目。第*页中国制造202503正文.第三章通过一百多位专家研究而来。是政府给市场提出的一个方向指导意见（非指令）。•未来中国装备要实现由大变强、高端引领，需要突破的技术方向。•这些技术方向是强国建设必须要达到的基础的技术