工业4.0与智能制造概论

工业4.0与智能制造（1）工业4.0与智能制造概论内容提要一.当今世界技术的革新二.智能制造与工业4.0三.中国制造2025四.信息物理融合系统五.数字化、网络化与智能化六.国外企业智能制造案例研究一.当今的世界-技术的革新信息的世界：在过去的30年间，IT革命带来的生活与工作根本性的变革。一.当今的世界-技术的革新一.当今的世界-技术的革新一.当今的世界-技术的革新一.当今的世界-技术的革新一.当今的世界-技术的革新一.当今的世界-技术的革新总之，IT技术的迅猛发展，已经基本打通了信息采集、传输、存储、计算等等的“任督二脉”，信息交互的成本已大大降低，进而带来信息的技术膨胀，而海量的信息中孕育着无穷的可能性，而在工业制造领域意味着什么？一.当今的世界-智能制造战略计划的演进一.当今的世界-智能制造战略计划的演进一.当今的世界-智能制造战略计划的演进一.当今的世界-智能制造战略计划的演进一.当今的世界-智能制造战略计划的演进二.智能制造与工业4.02.1智能制造内涵与特征的国内外研究二.智能制造与工业4.02.1智能制造内涵与特征的国内外研究二.智能制造与工业4.02.1智能制造内涵与特征的国内外研究二.智能制造与工业4.02.2智能制造的定义、内涵与特征二.智能制造与工业4.02.3工业4.0-工业发展进程第一次科技革命第二次科技革命第三次科技革命新能源??博文《技术大停滞》--资水东流为什么说工业4.0是“革命”？2.3工业4.0-工业发展进程二.智能制造与工业4.0工业1.02.3工业4.0-工业发展进程二.智能制造与工业4.0工业2.02.3工业4.0-工业发展进程二.智能制造与工业4.0工业3.02.3工业4.0-工业发展进程二.智能制造与工业4.0工业3.0vs4.02.3工业4.0-工业发展进程二.智能制造与工业4.0工业3.0vs4.02.3工业4.0-工业发展进程二.智能制造与工业4.0大规模定制的优势》》》2.3工业4.0-工业发展进程—价值链的转变二.智能制造与工业4.01980:OEM价值链•仅将零部件的生产分包给不同的供应商2000:部分外包的价值链•外包包括工艺过程开发等核心环节•用供应链管理、产品生命周期管理等软件系统管理外包工作2.3工业4.0-工业发展进程—价值链的转变二.智能制造与工业4.02025:开放的价值链•学习型组织和精益生产2.3工业4.0-工业发展进程—智能工厂定义二.智能制造与工业4.02.3工业4.0-工业发展进程—智能工厂的基础与愿景二.智能制造与工业4.02.3工业4.0-工业发展进程—智能工厂的特征二.智能制造与工业4.02.3工业4.0-工业发展进程—智能工厂的三个维度二.智能制造与工业4.02.3工业4.0-工业发展进程—智能工厂的三个维度二.智能制造与工业4.02.3工业4.0-工业发展进程—智能工厂的基本架构二.智能制造与工业4.0智能工厂是德国工业4.0战略的两大主题之一。物联网和服务互联网是智能工厂信息技术的基础。2.3工业4.0-工业发展进程—智能工厂二.智能制造与工业4.0IoTS物联网和务联网的核心——智能工厂2.3工业4.0-工业发展进程—智能工厂二.智能制造与工业4.0二.智能制造与工业4.02.3工业4.02.3工业4.0-工业发展进程-智能工厂•核心之一：动态配置的生产方式二.智能制造与工业4.02.3工业4.02.3工业4.0-工业发展进程-智能工厂•核心之二：面向服务的智能制造2.3工业4.0-工业发展进程—智能工厂的体系架构二.智能制造与工业4.0二.智能制造与工业4.02.3工业4.0-德国工业4.0的主要内容一个网络：信息物理系统（CyberPhysicalSystem，CPS）。双重战略：成为领先的市场和供应商三项集成：横向集成、纵向集成、端到端集成八项举措：在8个关键领域采取行动，包括：1）标准化和参考架构；2）管理复杂系统（新的模型与工具、方法）；3）基础设施建设；4）安全与保障（物理与信息安全）；5）工作的组织和设计（工作模式的新转变）；6）培训和持续发展（员工的技能）；7）监管框架；8）资源利用效率（额外的投入与节约潜力间的平衡）十七项主题：第一类：人，包括以人为本的工作组织形式，促进员工与用户提高素质的机会、高效率的学习工具等4项主题；第二类：技术应用，包括操作的简单直观，通用的公开的解决方案模板，通过建模仿真、自组织等方式对复杂系统的快速分析等9项主题；第三类：组织，包括新的价值网络、新的法律框架等4项主题。.二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•八项任务二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•工业4.0解读-《工业4.0实施战略-2015》产品生命周期管理(productlifecyclemanagement，PLM)产品数据管理（ProductDataManagement,PDM）二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•工业4.0解读-CPS二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•工业4.0解读-CPS二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•工业4.0解读-CPS二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•三大集成二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•三大集成二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•三大集成二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•三大集成二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•三大集成二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•三大集成二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•三大集成二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•三大集成二.智能制造与工业4.02.3工业4.0•三大集成三.中国制造20253.1中国制造2025发布三.中国制造20253.3中国制造2025战略目标三.中国制造20253.1中国制造2025发布三.中国制造20253.4中国制造2025主攻方向-智能制造两化深度融合是指信息化与工业化在更大的范围、更细的行业、更广的领域、更高的层次、更深的应用、更多的智能方面实现彼此交融。三.中国制造20253.4中国制造2025主线-两化深度融合主攻方向一、推进产品信息化推进产品信息化，提高产品的信息技术含量、网络化和智能化水平。一是发展智能家电、智能家具等智能家居产品，为打造“智慧家庭”奠定基础。发展变频家电、物联网家电，推广家电能耗管理系统，降低家电能耗，实现家电联网和远程控制；应用电子信息和自动控制技术，发展满足人体工程学的智能家具。二是发展智能化的生产设备、机械装备。重点发展具有远程控制、远程监测和故障诊断等功能的工程机械，发展类似工业机器人的无人驾驶、智能化工作的工程机械，发展网络化、具有协作能力的工程机械群。三是发展智能化的交通工具，提高汽车电子、船舶电子、航空电子自主创新和产业化能力，提高汽车、船舶、飞机的信息技术含量，使之成为移动的信息终端。二、推进集成应用创新大力发展协同设计、协同制造、协同商务，促进企业内部各部门的信息共享和业务协同。建立企业数据目录和交换体系，实现产品、项目、服务等的全生命周期管理。推进管理信息系统之间的集成，如ERP与制造企业生产过程执行管理系统MES、生产设备和工位智能化联网管理系统DNC、生产数据及设备状态信息采集分析管理系统MDC、制造过程文档管理系统PDM、工装及刀夹量具智能数据库管理系统Tracker、PLM等的集成。发展企业信息门户，实现企业多个信息系统的单一入口登录。鼓励企业通过信息化集成应用实现管理创新、商业模式创新。三.中国制造20253.5中国制造2025五项重大工程三.中国制造20253.6中国制造2025十大重点领域三.中国制造20253.7智能制造示范-六大领域试点三.中国制造20253.8智能制造专项四.信息物理融合系统4.1CPS历史由来信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.1CPS历史由来信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.2CPS内涵信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.2CPS内涵信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.3CPS的认识信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.3CPS的认识信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.4CPS与各系统的关系信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.5CPS的概念模型与设计框架信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.5CPS的概念模型与设计框架信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.6CPS的特点-CPS是物理系统与信息系统的深度融合信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.6CPS的特点-全面的互联互通信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.6CPS的特点-分布式的传感、计算和控制信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.6CPS的特点-数据多源混杂信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.6CPS的特点-单元不确定信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.7CPS的应用-CPS的泛在应用信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.7CPS的应用-CPS与工业4.0：工业4.0的核心是CPS信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.7CPS的应用-CPS与工业互联网：工业互联网的核心是CPS信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统4.8CPS的推广-移动CPS和CPSS信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)四.信息物理融合系统信息物理融合系统（CyberPhysicSystem)五.数字化、网络化与智能化5.1数字化五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-产品数字化五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-装备数字化五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-PLM数字化FlexibleManufacturingSystem(FMS)FlexibleManufacturingCell(FMC)DNC(DistributedNumericalControl)ComputerizedNumericalControlMachine五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-虚拟数字模型CAPP（ComputerAidedProcessPlanning）五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字采集与识别五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-虚拟世界与物理世界的融合五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字孪生五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字孪生五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字孪生五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字孪生五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字孪生五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字孪生五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字孪生五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字企业五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字企业五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字企业五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字企业五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-数字企业五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-从数字孪生到数字企业五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-从数字孪生到数字企业五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-从数字孪生到数字企业五.数字化、网络化与智能化5.1数字化-从数字孪生到数字企业五.数字化、网络化与智能