智能制造与人才培养资料

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1、新产业模式下的“互联网+” 智能制造产业与人才培养 目录 1.识时 2.优术 3.顺势 4.合作 1.识时 列强崛起，皆因强大之工业 列强崛起，皆因强大之工业 I.蒸汽机成就日不落帝国 II.德国抓住第二次工业革命的机会成为欧洲第一工业强国 III.美苏因强大的工业奠定战后国际新秩序 以史为鉴，坚定发展强大工业以史为鉴，坚定发展强大工业 I.没有强大的工业就没有国际地位 II.没有强大的工业就没有经济持续繁荣 中国在2008年金融危机中为什么没有倒下？关键是制造业发 挥了顶梁柱的作用；欧美为何受到重创？关键是经济过度虚化， 制造业大量外流和产业空心化。现在欧美已经醒悟过来，制造 业重新成为全球

2、经济竞争的制高点。 III.西方衰弱在于去工业化 国外先进制造业现状 国外先进制造业现状 欧美等国纷纷把发展先进制造业上升为国家战略。如美国推出了 “先进制造业国家战略计划”，德国提出“工业4.0”，英国推出 “制造2050”，法国推行“新工业法国”，印度叫响“制造战略” 等。 中国智能制造中国智能制造20252025 I.2015年3月5日，李克强在全国上作政府工作报告时首 次提出“中国制造2025”的宏大计划 II.2015年5月8日，国务院正式印发中国制造2025 III.2016年4月6日国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，会 议通过了装备制造业标准化和质量提升规划，要求对接 中国

3、制造2025 “中国制造2025”是在新的国际国内环境下，中国政府立足于国 际产业变革大势，作出的全面提升中国制造业发展质量和水平的 重大战略部署。其根本目标在于改变中国制造业“大而不强”的 局面，通过10年的努力，使中国迈入制造强国行列，为到2045年 将中国建成具有全球引领和影响力的制造强国奠定坚实基础 2.优术 从经济、社会发展角度，提出了未来四大重要技术： 信息技术 、自动化和制造技术、 资源技术、 健康技术 在信息技术中，强调了： 数据技术（例如，数据驱 动、数据挖掘、大数据 等） 社交网络技术、 智慧城 市 在信息技术中，强调了： 数据技术（例如，数据驱 动、数据挖掘、大数据 等）

4、 社交网络技术、 智慧城 市 在自动化与制造技术中强调了： 机器人技术 、智 能交通（遥控和自治车辆）、 增材制造 在自动化与制造技术中强调了： 机器人技术 、智 能交通（遥控和自治车辆）、 增材制造/3D/3D打印打印 在资源技术中强调了 转基因作物 、精细农业 、水 资源管理 、生物质能 、太阳能 在资源技术中强调了 转基因作物 、精细农业 、水 资源管理 、生物质能 、太阳能 在健康技术中强调了 病毒管理 、人口增长 在健康技术中强调了 病毒管理 、人口增长 2.1 工业4.0 2.2 Cyber Physical System 信息物理融 合系统 基于互联网的物联网和务（服务）联网，

5、将人、物理 对象和信息环境联系起来，构成CPS 美国国家基金委员会2006年提出CPS的概念，其核心是 3Cs（Computation、Communication、Control）的融 合。CPS是一类将数字化、网络化系统与物理过程密切 整合的设备系统，汽车电子控制系统、智能电网、智 能机器人技术都属于这个范畴。 CPSCPS是一个在环境感知的基础上，深度融合了计算、通是一个在环境感知的基础上，深度融合了计算、通 信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系 统。统。CPSCPS的最终目标是实现信息世界和物理世界的完全的最终目标是实现信息世界和物

6、理世界的完全 融合，构建一个可控、可信、可扩展并且安全高效的融合，构建一个可控、可信、可扩展并且安全高效的 CPSCPS网络，并最终从根本上改变人类构建工程物理系统网络，并最终从根本上改变人类构建工程物理系统 的方式。的方式。 2.3 工业物联网 美国人很少跟着叫“工业4.0”.他们用“工业互联网”来表 达类似的意思。 工业互联网是开放的、全球性的网络，将 人、数据和机器连接起来，目的是升级关键的工业领域。 通过智能机器之间的连接，逐步实现人机连接，结合软件和 大数据分析，重构全球工业，激发生产力，让世界更美好、 快捷、安全、清洁和经济。 GEGE是美国“工业互联网”的领头羊。投资几十亿美元首

7、先实是美国“工业互联网”的领头羊。投资几十亿美元首先实 现机器与机器、机器与人以及机器与业务运行之间的连接。现机器与机器、机器与人以及机器与业务运行之间的连接。 如果说“工业如果说“工业4.0”4.0”是一种“自顶向下”的规划是一种“自顶向下”的规划-先给先给 一个智能工厂的愿景。一个智能工厂的愿景。 那么，“工业互联网”更多考虑那么，“工业互联网”更多考虑 “自下而上”的实现“自下而上”的实现-先连接起来。先连接起来。 都有一定的参考价值，但都不必简单地跟着跑！ 2.4智能工厂关键要素 智能自动化生产设施 个性化的物流传送（工厂内部） 增值服务与预防性维修 智能产品：识别、溯源. 支持产品设

8、计、制造的虚拟生产，数字模型、虚拟模型 标准化 工业制造系统可以重构 而更加根本的是：而更加根本的是： 生产高柔性，高生产率，例如提高生产高柔性，高生产率，例如提高50%50% 的数量级、的数量级、 环境友好、资源节约，例如节省了环境友好、资源节约，例如节省了50%50%的数量级的数量级 因此智能工厂是个愿景，要经过几十年的努力去达到的目标，因此智能工厂是个愿景，要经过几十年的努力去达到的目标， 不是用一点智能技术就是智能工厂了！不是用一点智能技术就是智能工厂了！ 2.5 如何看待各种技术与对策 新一代信息技术（互联网、移动通信、大数据、云计算、人工智 能） 迅猛发展并且渗透到制造的全过程和社

9、会生活的方方面面， 互联网+制造 云制造 智能制造 一些与制造密切相关的计划和重大举措纷纷出台，如 中国制造2025 德国工业4.0 美国工业互联网 上面这些和党的十七大、十八大的“两化融合”、“两化深度融 合” 所积累起来的许多技术，如集成制造、网络化制造、虚拟制 造、协同制造、服务制造、绿色制造 有什么关系？ 所有的一切都来源于大家熟知的“CPS” CPS是一个在环境感知的基础上，深度融合了计算、通信和控制 能力的 可控可信可扩展的网络化物理设备系统。 CPS的最终目标是实现信息世界和物理世界的完全融合， 最终从 根本上改变人类构建工程系统的方式。 按CPS的说法，未来的工程系统（包括传统

10、的工程系统，如铁路、 建筑、桥梁、大坝.都是和信息系统（包括道路的新一代的信 息技术） 紧密结合的。 这就是未来的世界：物理世界和信息世界的融合 初步了解了CPS, 对上面的各种制造相关的提法就容易理解了。 1），我国的“中国制造2025”是一个指导我国如何由“制造大国” 迈向 “制造强国”的第一阶段的行动计划（2015） 目标是制造强国，是CPS. 包含八大对策之一：数字化、网络化、智能化制造-是CPS 也包含了其它举措：提高创新设计能力、完善技术创新体系、强化 制造 基础、提升产品质量、推行绿色制造、培养具有全球竞争力的优势 产业 和企业群体、发展服务型制造（直接或间接与CPS有关） 2）

11、，德国的工业4.0 明确认为，CPS是其基础 在互联网上的“物联网”-把网络和物理世界联系起来 在互联网上的“（服）务联网”将各种虚拟世界（也是信息世界）联系 工业4.0的愿景智能工厂便是稍大一点的CPS, 而车间层的智能设备 是小一点的CPS. 3），美国的工业互联网，也是互联网+工业应用， 也是一个CPS 同样，容易理解： 4），互联网+制造，也是CPS，突出了互联网在制造全生命周期的应用 5），云制造，CPS,突出了制造相关信息资源在“云架构”上的资源优 化利 6），智能制造，当然是CPS, 突出了智能技术在制造全生命周期的应用 信息技术与制造业的深度融合，将促进制造模式、生产组织方式

12、和产业形态的深刻变革，智能化服务化成为制造业发展新趋势。 泛在连接和普适计算将无所不在，虚拟化技术、3D打印、工业互 联网、大数据等技术将重构制造业技术体系；在互联网、物联网、 云计算、大数据等泛在信息的强力支持下，智能工厂将成为未来 制造的主要形式。随着产业价值链重心由生产端向研发设计、营 销服务等的转移，产业形态将从生产型制造向服务型制造转变。 要实现一个生产系统的智能制造，必须在信息实时自动化识别处 理、无线传感器网络、信息物理融合系统、网络安全等方面得到 突破，这其中涉及到如下智能制造的关键技术。 3.顺势 中国智能制造行业的未来发展将呈现以下趋势： I.设备智能化改造升级比想象中要来

13、得快。一方面由于国家政策 驱动，2017年将迎来大范围的设备改造，制造类规模生产企业 将有一半实现全自动化生产;另一方面由于劳动力成本增加，招 工困难，促使企业采取机器代替人。 II.工业机器人产业快速发展。 III.“互联网+装备制造业”催生新的生产模式，成为创新热点。 “互联网+”使得制造业呈现制造业服务化、定制个性化、组织 分散化、制造资源云端化四大新趋势。 IV.智能装备和产品快速发展，制造过程实现智能化。在“制造过 程智能化”领域，以数据互联为核心，以互联网技术为主导的 新技术，将有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产 效率、提升产品质量、降低资源消耗，提供个性化产品。 生产制

14、造行业 互联网智能制造是未来制造业升级的最优方向，其融合了软件、电子、 控制、机械等四个领域。中国制造2025要推动的是智能化和信息化升级， 自动化设备的更重要意义在于将产生大量数据，有助于当期决策和未来预 测，在产品开发和制造、产品设计和制造、产品质量和管理体系三方面形 成有效闭环。依靠工业互联网和大数据应用，人、机、料、环、法等五大 要素将更加透明化和可预测，实现生产效率大幅提升。 教育行业 “中国制造2025”的提出对我国制造产业变革影响深远，对企业 人才的需求提出了新的要求。工业4.0”时代，会有数以亿计的工 业岗位没有了，可能会转到新的岗位，从过去蓝领工人，到现在 的灰领工人，很多的

15、体力劳工不复存在，所以对人的培养来说， 是一个全新的挑战，一切都在摸索当中。作为为产业培养人才的 高等院校，需要面对“中国制造2025”发展新趋势，深入分析企 业岗位及人才需求变化，不断优化人才培养模式。 智能制造人才需求主要体现在三个方面：; 二是设备系统集 成商需求，包括 设备工作站的开 发、安装调试、 技术支持等 三是设备的应用企业需 求，包括设备工作站调 试维护、操作编程等 一是设备制造厂商 需求，包括设备组 装、销售、售后支 持的技术和营销 4.合作 目前人才培养的局限性 第一，专业界限过于明显，不利于复合型人才的培养。基于传统 工业生产的专业分工与岗位分工发展思路培养人才，很难适应

16、 “中国制造2025”提出的新要求。 第二，重显性技能轻隐性技能，难以适应生产方式的变革。解决 问题能力、自主学习能力无法满足智能制造的时代要求。 第三，相对封闭的办学形态，难以提供制造业转型升级所需要的 人力资源升级服务。 第四，行业壁垒，搞教育的不清楚行业，搞行业的不清楚教育 应对之道 第一，主动适应新形势，关注产业发展的最新动态，满足中国制 造的时代需求。 第二，适应“机器换人”，培养复合人才。打破专业界限，真正 实现跨学科、跨专业的复合型人才培养，积极启动“专业+”人才 培养模式。 第三，校企合作，及时调整院校的服务资源（师资、专业方案、 课程体系、实训体系、教材等）。 谢谢收看，欢迎指正