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产业互联网时代的制造业变革2017年9月18日内容提纲一、产业互联网崛起二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革三、促进制造业融合创新的几点思考1.互联网在协同创新中加速发展互联网20多年经历了三个发展阶段:1.0初创期(1990年-2000年):从诞生到局部应用,窄带,单向传输互联网入口:个人电脑,门户网站典型应用:传媒,电子信箱,即时通信2.0普及期(2001年-2010年):用户普及,带宽扩展,双向互动互联网入口:浏览器,个人电脑典型应用:电子商务,网上音视频3.0拓展期(2011年-至今):移动化、宽带化,应用创新互联网入口:智能手机,社交软件电子商务:产业应用,社会管理应用一、产业互联网崛起互联网数据传输服务互联网数据存储服务互联网基础数据传输与存储服务业网络搜索服务网络社交娱乐服务电子商务服务网络即时通信服务互联网信息服务业网络应用软件服务软件开发服务业影音视频服务数字内容服务业期刊杂志服务新闻资讯服务网络游戏服务数字典藏服务网络动漫服务网上教育服务网上求职服务网络管理软件服务网络安全软件服务网络通信软件服务基础应用软件服务应用层传输层支撑层互联网协同创新应用创新服务创新技术创新网络及终端软硬件技术互联网产业技术/网络/终端/应用/商业模式协同创新全球146个国家将光纤接入作为宽带发展目标2016年FTTX全球用户数同比增长32.5%光传输技术:高速光网取得突破,400G/S-10T/S互联网与云计算的结合:网络功能发生革命性变化各类网络向高速、融合、多功能方向发展2.基础网络向高速、宽带、融合化方向发展一、产业互联网崛起3.无线技术和移动技术在研发应用上取得新突破无线化:Wifi,Wimax,Zigbee,Bluetooth,IRDA,Rfid移动化:移动电视,智能汽车,飞机轮船互联网全球119个国家部署357个LTE商用网络,用户数达到3G的50%5G采用空分多址、D2D、密集网络等技术提高信息承载能力一、产业互联网崛起各类智能移动终端快速普及。智能手机,平板电脑,微终端、可穿戴设备,摄像头,传感终端。全球接入互联网的移动设备超过90亿台,PC拥有量20亿台。全球智能手机用户数38亿。新技术新应用加速移动互联网普及。高性能、低功耗、便携易用、语音识别,云终端,无线充电。4.互联网终端多样化、微型化、普适化一、产业互联网崛起5.空间网络、卫星宽带开辟了更广阔的发展空间美国正研发基于卫星的“外联网”(Outernet)。卫星宽带能在拥挤不堪的地面互联网线路之外另辟一条高速的空中传输和下载通道。卫星宽带终端架设方便快捷,通信范围覆盖全球,通信传输可以克服海洋、沙漠、高山等自然地理障碍,为许多新应用和新业务提供了机会。谷歌ProjectLoonPlanFacebook买下一家制造太阳能无人机的公司,启动空中互联网计划一、产业互联网崛起互联网步入全民应用、普遍服务新阶段人均互联网消费成为社会发达程度的标志物联网(IOT)向万物互联(IOE)演变TCP/IP协议以及IPV6满足万物互联需求引起信息网络、信息系统、信息平台的集中整合引起信息服务和运营的集中统一引起信息资源的集中和共享互联网在各行业的创新应用更加简单易行6.全民应用、万物互联、集约服务格局正在形成一、产业互联网崛起互联网经济价值凸显互联网工业互联网农业、精准农业互联网物流运输互联网金融互联网旅游智能交通、智慧物流转化医学:远程医疗、健康服务网络教育、MOOC7.产业互联网成为互联网创新应用的主战场一、产业互联网崛起1.工业技术不产品软化微机电系统智能硬件软件定义硬件智能网联汽车智能家居二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革自动驾驶汽车互联汽车工业机器人与服务机器人智能硬件可开发和再生可同时使用可重复使用可融合也可独立轻资产数据资源特性二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革2.工业装备智能化工业数控设备工业机器人智能加工中心3D打印制造极端制造二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革3D打印航空发动机3D打印器官3D打印机3.工业制造环境互联网化物联网工业互联网工业云及大数据透明物流、供应链ZigBeeBluetoothThreadZ-waveWiFiHomeKit二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革在基于大数据的市场环境下,交易者的博弈行为转变为完全信息动态博弈。交易者根据对手上次交易行为来决定博弈策略。交易者若无远见,只能获得一次收益。交易者若有远见,则力图取信于人,通过合作获取最大收益。在基于大数据的经济交易中,选择相互诚信是最明智的。给定贴现系数δ,设博弈方各阶段支付为π1,π2,……,则总支付为:π1+δπ2+δ2π3+〃〃〃〃〃〃=∑δt-1πtπt互联网环境下的企业博弈觃律二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革4.工业生产运作虚拟化精准并行设计虚拟设计制造过程仿真监测检验仿真二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革虚拟的生产组织过程协同生产、组装交货供应链协同模块化生产虚拟企业工业生产运作虚拟化二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革企业虚拟化不边界模糊供应商供应商供应商供应商供应商平台企业用户用户用户用户用户5.工业生产方式个性化成本低效率高交货快品种多个性化大觃模定制生产大觃模生产品种单一标准化定制生产成本高效率低交货慢泰罗制-福特制丰田制互联网大规模定制众需众设众创精准供给二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革物联网管理系统数字化设备柔性化生产线云中心线下体验个性要求免费量房设计展示O2O电子商务平台宽带互联网下单发货丰富素材快速设计用户厂商尚品宅配设计生产模式大数据分析案例:尚品宅配的大规模个性化定制模式过去十年积累了200万名顾客的版型、款式、工艺和设计数据,推出国内首个服装个性化定制平台,颜色、板式、纽扣个数、尺寸都可以自己设计。实现了大觃模定制:2003年1件/天,2015年2800件/天。现在有西装上衣、衬衫、西裤三个定制化工厂,2800名工人,大约1人1天定制1件衣服。案例:青岛红领的大规模个性化定制模式二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革6.工业经营模式服务化制造业工程化服务远程工业服务信息运营业物联网运营业改变改变制造业思维改变了制造业模式改变了创新模式二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革工业经营模式变革移动互联网主机编号网络地址远程工程机械实时映射网络接入中心大数据存储处理远程监控预测预警远程诊断不维护监控管理平台主动维护近10万台设备接入三一重工网络服务型制造模式智能终端生产方式变革:大规模定制筹供模式变革:外部化经营模式变革:制造服务化组织模式变革:扁平化服务模式变革:O2O二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革智能的服务型制造0元购机——全生命周期的工业设备租赁二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革受到交叉补贴的平台服务提供交叉补贴的增值服务互联网平台的交叉补贴模型二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革7.工业创新协同化协同创新网络:从企业内部向外部扩展,不求所有只求所用创客空间:众需、众包、众创、众设、众筹等大众参产业创新的新模式消费生产者出现海尔:众创意平台,U+智能家居众创平台小米:众创MIUI深圳:柴火创客空间二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革CPS计算(Computing,云计算等)社群(Community,协同合作)定制化(Customization,个性化定制)控制(Control,传感器、执行器等)通信(Communication,无线通信等)内容(Content,语义分析)8.工业信息系统集成化微系统集成异构兼容技术企业内部集成、跨企业集成信息物理系统二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革CPS结构CPS特性异构性可靠性综合性自主性信息系统高度集成产生智能制造制造过程中各种智能技术的集成应用制造物理系统与信息网络系统的融合统一自组织、自运行、自维护、动态调整能力人机一体化的高柔性、强适应系统二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革2016年5月20日国务院发布《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》打造制造企业互联网“双创”平台推动互联网企业构建制造业“双创”服务体系支持制造企业与互联网企业跨界融合培育制造业与互联网融合新模式强化融合发展基础支撑提升融合发展系统解决方案能力提高工业信息系统安全水平二、制造业在与互联网融合创新中深刻变革互联网用户规模全球第一且应用市场潜力巨大一批具有国际竞争力的互联网领军企业加速崛起互联网融合创新活跃制造业规模全球第一且正处于转型升级关键时期1.我国制造业与互联网融合创新的比较优势突出2015年我国电子商务交易额(包括B2B和网络零售)达到20万亿元,同比增长25%,电子商务规模已占消费品零售业的50%以上。三、促进制造业融合创新的几点思考2.夯实制造业与互联网融合发展新基础我国基础材料、基础技术、基础工艺、基础零部件(简称“四基”)产业基础相对薄弱《中国制造2025》专门提出开展“强基工程”对于“制造业+互联网”来说,仅仅补上“四基”短板丌足够“一硬”(自动控制和感知)智能的感知和处理,要有高性能、低成本、高可靠的传感器和处理器作为硬件支撑《指导意见》中提出的“制造新基础”是支持我国实现工业4.0发展的客观要求1“一软”(工业核心软件)既包括传统的研发设计软件、管理软件、车间执行系统软件,也包括智能制造的操作系统2“一网”(工业互联网)建立一个高可靠的、低延时、安全的,连接物和物的互联网3“一平台”(工业云和智能服务平台)所有数据最终都会汇集到工业云和大数据智能服务平台4三、促进制造业融合创新的几点思考自动控制和感知产业链体系核心元器件嵌入式/系统软件整机/系统集成•自动控制:处理芯片、运动控制、存储器等•传感器敏感芯片:力敏、热敏、光敏德国•传感器外围元件:通信处理芯片、存储器等•系统软件:嵌入式操作系统、实时操作系统等•功能应用软件:监控组态、编程、运动控制、自校准、自补偿•工控系统:DCS、SCADA、IPC等•传感器/仪器仪表:流量/压力/温度传感器、流量计、液体/温度分析仪等三、促进制造业融合创新的几点思考自动控制和感知产业链体系:欧美日系占领市场主导核心元器件嵌入式/系统软件整机/系统集成•多基于开源研发三、促进制造业融合创新的几点思考Siemens,31%Rockwell,22%Mitsubishi,14%Schneider,9%Omron,7%Moeller,2%Other,15%ABB,20%Emerson,17%Yokogawa,8%Invensys,4%Honeywell,7%Rockwell,2%Other,42%国内PLC市场份额国内DCS市场份额大中型PLC由欧美及日系主导,超过80%市场份额,我国企业主要集中小型PLC整体国外企业占比较高,但国内中控、和利时有一定市场地位,两者占据超过30%的市场工业控制市场国外巨头垄断,我国仅在国内DCS占据一定份额•核心上游材料和器件的高端领域基本被国外传感器企业垄断•我国企业仅在整机、部分外围芯片中有一定的基础且局限在封装和集成等低端环节传感器产业高度纵向一体化,国内企业取得突破尚需时日三、促进制造业融合创新的几点思考工业软件企业管理软件规模最大且保持稳定增势,ERP、CRM和SCM仍是规模最大的工业软件产品生产调度类进入普及期,MES规模虽为ERP1/4,但增速远超其它软件研发设计类软件增产加快:更多企业开始利用CAE软件优化产品设计,加快上市周期三、促进制造业融合创新的几点思考工业互联网三、促进制造业融合创新的几点思考目前工厂内无线技术多应用于流程工业,其研发和应用推动的主体除了有传统的工业企业之外,还出现了ICT企业的身影无线网络协议主导力量厂商属性WirelessHART西门子、爱默生、ABB自动化ISA100.11A霍
本文标题:工业互联网融合发展
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