工业物联网演示文稿

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1、物联网与工业4.0 “1亿元赌注” 2.什么是工业4.0 1.从蒸汽革命到工业4.0 3.中国制造面临挑战 4.搭上新工业革命的创新“头班车” 目 录 1 从蒸汽革命到工业4.0 从蒸汽革命到工业4.0 第一次工业革命第三次工业革命 第二次工业革命 第四次工业革命 18世纪60年代19世纪中期（蒸汽时代） 19世纪下半叶20世纪初（电气时代） 20世纪70年代至今（信息时代） 机械化 电力化 自动化 分散化 从蒸汽革命到工业4.0 工业 制造业 “制造业空心化”“去工业化”再工业化：工业制造业的回归 金融危机促进产业反思 + 第三次工业革命后， 服务业、金融业异军突起。 网络信息 技术 从蒸汽

2、革命到工业4.0 美国 先进制造业国家战略计划 英国德国 提出工业4.0概念 英国制造2050战略 汉诺威工业博览会2011上提出 汉诺威工业博览会2013上发布 2 什么是工业4.0 1.本质：智能工厂 2.原理：信息物理系统 3.核心：动态配置的生产方式 4.最终目标：工厂标准化 5.愿景：解放生产力，推动社会进步 ? 什么是工业4.0？ “工业4.0”： 由德国人提出，指的是在制造领域把资源、信息 、物品和人相互关联在一起的“虚拟网络-实体物理 系统（Cyber-PhysicalSystem，CPS）”，德国人称 其为“工业4.0”，也称为“第四次工业革命”。今 年10月，中德两国签署的

3、中德合作行动纲要明确 表示，双方将在工业4.0方面加强合作。 1.工业4.0的本质：智能工厂 工厂智能化 人 机器 产品 控制 中心 信息网 人类、机器、 资源、生产线 等生产元件能 够互相通信。 人 资源 生产线1 生产线2 生产线3 1.工业4.0的本质：智能工厂 产品数据库 我是什么时候被制造的？ 2015年1月1日 AM.8:00 产品 生产设备 对我进行处理应该使用哪 种参数？ 应该使用 1.工业4.0的本质：智能工厂 真实工厂虚拟工厂 u 生产一线； u 生产和制造产品； u 生成数据参数、 生产环境信息。 u 真实工厂生产过程的 信息录入； u 3亿个元器件的“身 份信息”； u

4、 机器根据信息调整生 产参数。 同步进行 在智能工厂中，产品从设计到制造，整个 过程中产生的数据源源不断地汇总成一个 即时更新的“产品数据库”，让厂商能够对 生产流程的每个细节实现动态化、精细化 掌控，并根据生产需要及时做出相应改变 。即使在生产过程中出现问题和故障，也 可以灵活应对，优化决策。 2.工业4.0的原理：信息物理系统 实体世界 虚拟世界传感网 信息物理系统主要依靠信息技术、物联网技术，通过传感技术实时感知数 据。通俗地说，就是把生产过程的每一个细节，都变成可以采集、分析的 数据，然后将所有数据都与企业信息系统融合，并传到云计算数据中心进 行存储、分析，形成可自律操作的智能生产系统

5、。 信息物理系统是实现智能工厂的前提 智能网络 2.工业4.0的原理：信息物理系统 传感器 传感器 传感器 传感器 我会采集设计、 开发、生产有关 的所有数据 我是智能生产系 统的控制中心， 监控和调整整个 生产环节 我会进行数据的 分析计算、存储 真实生产 数据传输 数据处理 智能生产 计算 网络 存储 2.工业4.0的原理：信息物理系统 我会监控整个生产过 程，判断哪些流程可 以改进、哪些设计需 要调整。还可以实时 监测故障，实现最大 程度地精确控制。 3.工业4.0的核心：动态配置的生产方式 传统：事先设计，固定生产线， 耗时久，难实现产品设计的多样化。 智能：网络实时访问，动态、有机的

6、 模块化生产方式。 智能汽车生产 u 动态作业 u 灵活配置 u 原件调度 u 当月定制 过去想要推出一款新车，可能需要设计人员设 计3年、生产模具1年、建设工厂4年，总共至少需 要8年的时间。在工业4.0的生产条件下，客户可以 根据个人喜好选择车型、车辆配置，甚至可以实 现当月定制，下个月就生产出来。 4.工业4.0的最终目标：工厂标准化 德国：工业技术标准世界领先 标准 EMMA: 多模式工业辅 助系统 USDL: 信息物理产品系统 中的语义服务 OMM: 语义产品内存 工业4.0的 标准规范 工业4.0时代的工业制造业 “游戏规则” 5.工业4.0的愿景：解放生产力，推动社会进步 具有很

7、高的 灵活性 开发创造价 值的新方法 和商业模式 满足用户的 个性化需求 能够 优化决策 4.0 解放生产力 有助于解决资源 利用效率的现实问题 有助于解决人口老化 的现实问题 根据实际作业情况实时 对能源供给进行调整 工人将从手工劳动、 体力劳动中解放出来 推动社会进步 解决社会问题 生产间歇期能源消耗 下降 90% 5.工业4.0的愿景：解放生产力，推动社会进步 3 中国制造面临挑战 1.全球制造业竞争加剧 2.转型升级迫在眉睫 3.亟须解决四大难题 中国制造面临挑战 想要实现工业4.0的智能化愿景 依然有很长的路要走 中国工业制造业现状 虽然中国为当今世界第二大经济体， 有庞大的工业制造

8、业体系，但面临高 端制造业总体水平不足、科技成果转 化不充分、低端产能过剩等问题。 1.全球制造业竞争加剧 正在崛起的新兴国家 西方发达经济体 信息技术发达 机械工程领先 争夺未来工业制造业的 国际话语权 积极抢占未来先进制造业的 巨大市场 巴西颁布 “工业强国计划” 印度颁颁布 “国家制造业业政策” 资金技术 政府 政策 1.全球制造业竞争加剧 积极学习借鉴 规模扩张、投资驱动、外资 导向等模式无以为继 环境污染、资源消耗等 问题日益凸显 工业转型升级 迫在眉睫 采取应对策略 国情 契机 了解瓶颈 研究西方 参考借鉴 合作共赢 立足国情 和中国实 际，不可 盲目追寻 2.转型升级迫在眉睫 技

9、术方面 工业制造业企业方面发展方式上 2012年研究经费投入（欧元） 三星：83亿 微软：79亿 我国电子信息百强企业总研发 经费才100多亿 过去的发展模式已经难以为继，工业制造业的转型升级迫在眉睫 “唯GDP论” 劳动力成本不断上升 创新能力及核心竞争力不足 创新研发投入不足 世界加工厂 技术对外依存度达50% 在技术方面，我国大量企业以引进技术、 组装生产为主，技术对外依存度高达50%以上。 其中95%的高档数控系统，80%的芯片，几乎全 部高档液压件、密封件和发动机要依靠进口。在 合资企业中，外商掌控着核心技术和销售渠道， 我们用低廉的劳动力制造外国品牌的产品，换来 的是微薄的利润。由

10、于缺乏技术上的自主创新， 我国作为制造业大国，实际上更多的是充当“世 界加工厂”的角色。 3.亟须解决四大难题 标准化 复杂 系统管理 通信基础设施 建设 网络安全保障 国家标准 国际标准 制造系统的横向、 纵向集成 工业互联网 工业大数据 安全安全认证认证认证认证 4 搭上新工业革命的创新“头班车” 机遇1: 中国与西方国家在工业4.0上的起点是平等的 。“工业4.0”项目主要分为两大主题，一是“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；二是“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

11、引中小企业参与，力图使其成 为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同 时促其成为先进工业生产技术的创造者和供应者 。 机遇2: 以电子信息技术为主的物联网、大数据网络 是工业4.0的基础。在这方面，中国与西方国家不 存在差距。中国信息技术发展迅猛，世界上最大 的运行最快的计算机在中国，最大的电子信息制 造企业在中国。与此同时，中国明显加强了元器 件、高端芯片等核心技术上的基础支撑能力，在 云计算和大数据等新技术应用方面也有了大幅提 升。这些都为推进互联网与工业融合提供了基础 保障和技术支撑。 机遇3: 最近几年中国一些企业对创新融合发展需 求十分强烈，在与互联网企业融合发展方面开 展了卓有成

12、效的探索，互联网工业应用已经成 为促进工业企业提质增效、转型升级的重要途 径，中国应该顺应企业的这种发展需求。 机遇4： 从中国制造业形势看，中国需要工业4.0。根据工信部 数据，2013年中国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1.2亿千瓦，约占全球总量的60%；造船完工量4,534 万载重吨，占全球比重的41%；汽车产量2,211.7万辆，占 全球比重的25%；机床产量95.9万台，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。 2013年中国工业占GDP的37%，提供全国25%的就业岗位。 搭上新工

13、业革命的创新“头班车” 技术革新 目标不变 从蒸汽时代到工业4.0 科技手段不断革新、进步 用定量资源实现最高产量（资 源生产率），用最少资源实现 特定产量（资源效率） 定量 投入 最高 产量 工业革命 第二次工业革命 第三次工业革命 第四次工业革命 全面认识我国的周边环境全面认识我国的周边环境 党的十六大提出 1 “十二五规划”明确 2 1.“两化融合”战略 两化融合战略，与 “工业4.0”“再工 业化”中提出的以 信息技术引领工业 制造业转型升级的 理念不谋而合。 工工业业业业化化 + + 信息化信息化 1.“两化融合”战略 20112011年年20152015年年 中国研发经费超过英国、

14、加拿大， 突破GDP2% GDP比重 2015年全球 机械出口 德国 中国：11% 美国 全球设备 制造业 中国在全球设备制造业 32个子行业中7个领先 自动化 产品制造 中国占30% 世界第二 （二）中美积极探索构建 新型大国关系 提升传统 制造业 通过智能生产、智 能设备和先进制造 理念来改造和提升 传统制造业。 积极寻求对外合作， 加强发达国家先进制 造业的学习借鉴。 在战略、产业、技术 和人才层面上，做出 重要部署。 工业业强国 加强对 外合作 推动工业 制造业转 型升级 2. 从工业大国迈向工业强国 2. 从工业大国迈向工业强国 2014年10月，第三次中德政 府磋商发布了中德合作行 动纲领 工业4.0将纳入中德 标准化合作委员会 的工作议题，并创 建工业4.0对话。 未来在机械、化 工、汽车制造等 领域，进一步深 化中德合作。 西门子工业自动化产品生产和研发基地落户成都 战略层面产业层面 技术层面人才层面 制定先进制造 业发展战略， 完善国家政策 支撑体系。 推动制造业的模 式和业态，实现 四大革新。 要积极研究部 署信息物理系 统平台。 加快培养创新 人才，改革人 才培养模式。 2. 从工业大国迈向工业强国