工业4.0专题研究报告

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1、工业4.0专题研究报告2015酒爷老谢目录1234工业4.0的发展历史及定义工业4.0的战略要点解读工业4.0的现状及典型案例中国工业向工业4.0转型之路工业革命的四个阶段,从工业1.0工业4.0第一次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伴随着蒸汽驱动的机械制造设备的出现,人类进入了“蒸汽时代”伴随着基于劳动分工的,电力驱动的大规模生产的出现,人类进入了大批量生产的流水线式的“电气时代”随着电子技术、工业机器人和IT技术的大规模使用提升了生产效率,使大规模生产自动化水平进一步提高基于大数据和物联网(传感器)融合的系统在生产中大规模使用机械自动化机械化电气化模拟化数字化自动化智能化

2、第三次工业革命3.0第二次工业革命2.0第一次工业革命1.018世纪末20世纪初20世纪70年底啊现在时间线复杂程度“工业4.0”一场新的工业革命即将到来工业4.0的来源及概念“工业4.0”是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。德国学术界认为,“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统信息物理系统(Cyber-Physical System)相结合的手段,将制造业向智能化转型。工业4.0描绘了制造业的未来愿景,提出继蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术等三次工业革命后,人

3、类将迎来以信息物理系统(CPS)为基础,打通所有生产环节的数据壁垒,无线网掌控一切。旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。工业4.0提倡以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。设备库存生产线工厂产品客户供应链信息物理系统CPS由传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施等组成工业4.0的愿景工业4.0不仅是传统互联网在工业领域的延伸,而是开启了一个人&物相连,物&物相连的大连接世界。“工业4.0”的愿景根据整个价值链,自行配制集成化生产设施根据当前条件,灵活

4、制定生产工艺将要生产的产品包含了生产所需的全部信息智能移动智能物流智能电力智能建筑智能产品目录1234工业4.0的发展历史及定义工业4.0的战略要点解读工业4.0的现状及典型案例中国工业向工业4.0转型之路工业4.0的生态系统供应商智能工厂智能制造企业客户云安全云存储大数据大规模定制小批量定制更强的网络保护和数据保护更强的异地数据存储、备份数据数据处理、数据分析可视化、协同制造、创新原材料模块化供货标准件零配件供货智能物流设计服务定制设计设计工具向用户提供第3方设计服务设计软件向第3方开放端口物联网3D扫描超高速3D打印快速复制还原,快速大规模定制先进材料纳米技术可持续使用、可塑性更强、更便于

5、加工和组装,技术差异化机器人智能机床可穿戴技术ARVR生产更加智能,实时和自动化;生产数据透明化,生产全程可控自动车辆轨道车辆吊车车间内流程优化、提升效率、提升安全性、节约成本清洁能源可替代、非传统、清洁能源芯片传感器可预期、可追踪、可回应、零误差制造管理系统CPS系统;生产全程数字管理:异地工厂车间网络化连接,机器间实现完全互联,完全自动化,生产过程全程可追踪客户与市场密切相关,客户需求与生产规模完美匹配、按需生产高度灵活性小批量定制单品定制直接与市场对接、高度定制化、按需生产、对设计具有更强的要求个人客户智能物流智能物流工业4.0实质是物联网的智能工业“1”个网络信息物理系统网络Cyber

6、-Physical Systems智能生产“4”大主题智能工厂智能物流智能服务工业4.0“3”项集成“8”项计划纵向集成横向集成端到端集成标准化参考架构管理复杂系统工业宽带基础安全和保障工作的组织和设计培训与在教育监管架构资源利用效率工业数据系统工业4.0概念下的数据循环体系实体和人际网络安装仪器仪表的工业机器可视化远程和集中数据大数据分析数据显性化数据流返机器与对的人或机器分享数据专有机器数据流的提取和存储基于机器的算法和数据分析工业4.0的基础-建立信息物理融合系统人类互联网社交媒体商业网站服务型互联网智能建筑智能家居智能工厂智能车间智能电网互联网汽车及其他交通工具CPS系统平台分布式、智

7、能化、网络化的世界建立信息物理系统(CPS)后,就可以将物理设备(各类传感器)连接到互联网上,让物理设备具备计算、通信、精确控制、远程协调、自治、数据采集等功能,从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。CPS可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起,从而创造物联网及相关服务,并将生产工厂转变为一个智能环境。这是实现工业4.0的基础。工业4.0战略的三个重点-三项集成横向集成企业之间通过价值链以及信息网络所实现的一种资源整合,是为了实现各企业间的无缝合作,提供实时产品和服务纵向集成基于未来智能工厂中网络化的制造体系,实现个性化定制生产,替代传统的固定式生产流程(如生产流水线)端对端集成是指贯

8、穿整个价值链的工程化数字集成,是在所有终端数字化的前提下实现的基于价值链与不同公司之间的一种整合,这将最大限度地实现个性化定制工业4.0战略四大主题-智能工厂|智能生产|智能物流|智能服务“工业4.0”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。智能工厂是未来智能基础设施的关键组成部分,重点在于智能化生产系统及过程以及网络化分布生产设施的实现。智能生产侧重点在于将人机互动、智能生产物流管理、3D打印等先进技术应用于整个工业生产过程,并对整个生产流程进行监控、数据采集、便于进行数据分析。从而形成高度灵活、个性化、网络

9、化的产业链。生产流程智能化是实现工业4.0的关键智能物流主要通过互联网、移动互联网、物联网和企业内网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率。需求方则能快速获得服务匹配并能得到智能物流支持。智能服务智能服务:智能产品+状态感知控制+大数据处理,将改变产品的现有销售和使用模式,增加了在线租用、自动配送和返还、优化保养和设备自动预警、自动维修等智能服务新模式。工业4.0的生命周期集成智能化互联采用最高效技术产品设计生产规划生产工程生产实施服务通往工业4.0之路:集成产品规划与生产过程,提高生产力、效率和灵活性工业4.0提供智能服务的新模式智能工厂+智能制造-智能产品核心:CPS系统(通过协

10、同计算元部件来控制各种物理实体的系统)智能服务:智能产品+状态感知控制+大数据处理,将改变产品的现有销售和使用模式,增加网上租用、自动配送和返还、优化保养和维修等智能服务新模式。智能工厂智能设备智能物料智能物流智能工具智能工装大数据分析及处理其他智能制造制造仿真智能计划智能物流状态感知控制大数据分析及处理其他智能服务O2O自动预警自动保修自主学习自我维护/升级大数据分析及处理其他目录1234工业4.0的发展历史及定义工业4.0的战略要点解读工业4.0的现状及典型案例中国工业向工业4.0转型之路各国在制造业产业链中的位置品牌核心技术标准/专利大规模集成电路芯片、关键元器件等、高端消费类电子产品零

11、部件为代表的中间件、集成电路、半导体元器件的制造原材料,劳动密集型的基础加工服务,整机的加工和组装低端中端高端美国、德国等韩国、日本等中国内地、台湾地区、韩国、新加坡等中国内地、越南、泰国、孟加拉国等工业与互联网融合后迸发出巨大的市场经济价值未来的制造将是基于大数据、互联网、人,通过各种信息技术进行柔性制造不同的概念均强调互联网与传统工业的融合工业互联网具有巨大的市场经济价值工业互联网工业4.0U-Japan中国制造2025产业部门节约的种类15年的预测价值医疗整体系统系统效率提升1%$300亿电力煤炭和火力发电节约1%的燃料$600亿石油和天然气勘探和开发节约1%的资本支出$900亿铁路货物

12、系统效率提升1%$270亿航空商业运输节约1%的燃料$300亿据GE预测未来工业4.0有望影响46%(约$32.3万亿)的全球经济据工信部和相关权威机构估计在未来20年中,中国在工业4.0领域的发展至少可带来$3万亿的GDP增量全球主要制造业国家均已经开始推动工业4.0全球主要制造业国家工业4.0发展情况工业成熟度制造业份额潜能国家领先国家迟疑国家保守国家意大利俄罗斯韩国印度法国英国中国美国日本德国SIEMEMS工业4.0战略-基于信息物理融合系统的数字化生产模式西门子认为制造业存在三大需求:提高生产效率缩短产品上市时间增加制造的灵活性在智能工厂中生产的每一件新品,都拥有自己的数据信息,数据在

13、研发、生产、物流的各环节不断丰富,实时保存在一个数据平台中。基于这一数据基础,ERP、PLM、MES、控制系统以及供应链管理实现信息互联。工厂采用了西门子PLM(全生命周期管理)软件,通过虚拟化的产品规划和设计,实现信息无缝互联。利用制造执行系统SIMATIC IT和全集成自动化解决方案(TIA)将产品和生产生命周期进行集成,缩短产品上市时间。其设计还赋予工厂灵活性,可满足不同产品的混合生产,并为将来的产能调整做出合理规划。SIEMENS Amberg Factory-智能工厂的典范德国巴伐利亚州东部城市安贝格(Amberg)的西门子工厂经过25年的数字化发展,目前该厂的自动化运作程度已经到7

14、5%左右,其1150名员工主要是从事计算机操作和生产流程的监控。员工维持在1150名产能提升了8倍75%的生产作业自动化1000个不同的产品每天采集数据超5000万个产品合格率99.9988%每月生产约100万件Simatic产品每年服务全球60000个客户BMW:打造汽车工业4.0-智能工厂&智能车间宝马公司在中国沈阳的铁西工厂在冲压、车身、涂装和总装四大车间内全面实施了工业智能化。车身车间通过使用智能机器人和工业电脑控制技术,能效得到显著提升。机器人热能回收技术更可每年节约超过780万度电。汽车制造最耗能的涂装环节(约占汽车制造能耗的70%),实现节水30%,节能40%,减排20%。相比传

15、统液压机,华晨宝马铁西工厂的告诉冲压机生产效率提升超过70%,节能50%。截止2014年底,宝马集团在全球使用的生产能耗中,来自于可再生使用的比例首次达到51%。Amazon仓库机器人-智能仓储物流的典范亚马逊已为其在美国的多个仓库配备了橙色轮式机器人Kiva。这种机器人用于移动库存货架,员工再也不需要在堆满货物的长过道里寻找制定的商品。使用机器人可以减少每个商品的“被触碰”次数,能帮助亚马逊每年节省$4亿-$9亿的物流成本帮助工人节省了50%以上的取货时间每个订单的分拣和包装费用为平均$3.5-$3.75,使用机器人可将其减少20%-40%亚马逊目前在美国的三座仓库(加利福尼亚州,肯塔基州和

16、德克萨斯州)中一共部署了1400台Kiva机器人海尔的工业4.0-建设智慧互联工厂实现智能制造为适应互联网+时代满足消费者个性化需求,2014年海尔就通过了全流程实现互联可视的互联工厂体系的构建将大规模制造升级为大规模定制通过大量传感器、大数据信息化工具和机器人的协作,海尔互联工厂可以高效地完成定制化批量订单的生产,在不提高制造成本的基础之上提升产品附加值,并为创新性设计的低成本实践提供有力支撑。海尔沈阳冰箱互联工厂:人员配置减少57%单线产能100万台提升至180万台单位面积产出50台/平提升至100台/平定单交付周期由15天降低到7天截止到2015年第1季度海尔已建成沈阳冰箱互联工厂、海尔

17、佛山滚筒互联工厂、海尔郑州空调互联工厂、胶南电热互联工厂、青岛热水器互联工厂。海尔搭建U+智慧生活服务平台,形成智慧生活生态圈海尔智慧家庭强调人与产品的互动,任何参与的自远方都可以直接与用户交互,并根据用户习惯持续优化自身的产品和服务。目前,海尔U+智慧生活平台涵盖了智慧空气生态圈、智慧用水生态圈、智慧洗护生态圈、智慧美食生态圈、智慧健康生态圈、智慧娱乐生态圈、智慧安全生态圈七大生态圈。用户开发者服务平台第三方o2o服务平台自由o2o服务平台U云服务平台U大数据分析平台数据数据数据U智能物流配送U智能物流配送U智慧家庭互联网平台(统一协议标准)目录1234工业4.0的发展历史及定义工业4.0的

18、战略要点解读工业4.0的现状及典型案例中国工业向工业4.0转型之路工业4.0是中国制造业未来30年的重要发展方向Analysys易易观观智智库库分析分析认为认为,中国工,中国工业业虽虽然是全球第一的然是全球第一的创创造造业业大国,但是大国,但是现现代化、信息化水平区域代化、信息化水平区域发发展参差不展参差不齐齐,标标准化程度低,准化程度低,处处于工于工业业2.0、工、工业业3.0并存并存阶阶段。段。中国当前的制造中国当前的制造业业仍仍处处于附加于附加值值低、低、创创新能力弱、新能力弱、结结构不合理的构不合理的产业链产业链中端,中端,产业产业价价值链值链中扮演加工、中扮演加工、组组装装为为主的角

19、主的角色。随着中国人口增色。随着中国人口增长变缓长变缓,中国用工,中国用工荒,用工成本提高将促使低端制造荒,用工成本提高将促使低端制造业业企企业业向用工成本更低的地区迁移。机器人向用工成本更低的地区迁移。机器人技技术术将在中国的将在中国的劳动劳动密集型企密集型企业业普及,普及,增增强强现实现实、机器、机器视觉视觉、超高速、超高速3D打印等打印等技技术术将广泛将广泛应应用在制造用在制造领领域。域。高度定制化、小批量的高度定制化、小批量的订单订单将大将大规规模出模出现现,产产品的品的库库存周存周转转率将通率将通过过大数据分大数据分析析进进行控制。周行控制。周转转效率将效率将进进一步提升。一步提升。

20、低端制造低端制造业领业领域将出域将出现现一一轮轮行行业业洗牌。洗牌。中国的制造中国的制造业业将由制造、将由制造、组组装、装、贴贴牌向牌向着着产产品自主研品自主研发发、技、技术创术创新,新,拥拥有核心有核心专专利的自主高端品牌方向利的自主高端品牌方向发发展。展。市场认可度时间探索期(2008-2018)中国工业4.0领域AMC模型市场启动期(2019-2025)高速发展期(2026-2035)成熟期(2036-2050)中国工业虽然是全球第一的制造业大国,但现代化、信息化水平区域发展参差不齐,标准化程度低,处于工业2.0/3.0并存阶段,中国当前的制造业仍处于附加值低,创新能力弱,结构不合理的产

21、业链中端,产业价值链中主要扮演加工,组装为主的角色人口增长变缓慢,人口老龄化情况加重,用工荒现象更加严峻,国内消费增长变缓,从事低端制造的外企撤离中国,制造进行改革,大量机器人应用在需要劳动密集型劳动者的工厂中国进入重度老龄化国家,主要的劳动密集型制造业企业将实现机器人自动化,制造组装、封装流程将实现全程监控,随着超高速3D打印等技术的普及,小批量,高度定制化的需求大规模出现中国制造业完成了从3.0到4.0的转化,发达程度赶上了德国,美国等发达国家。中国制造业的品牌完成了从单纯的组装制造到新核心技术研发、从贴牌到强势品牌的转化在2010年中国成为世界第一制造业大国德国联邦教研部与联邦经济技术部

22、在2013年汉诺威工业博览会上提出工业4.0概念工信部印发原材料工业两化深度融合推进计划(2015-2018年)。李克强总理提出“互联网”,中国制造2025规划发布中国进入制造业强国行列,主要工业企业实现工业4.0中国制造业整体达到制造强国中等水平ABCDEIIIIIIIVV政府报告提“互联网”行动计动2015年3月5日李克强总理在政府报告中提出制定“互联网”行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场。对于传统制造业而言,“互联网”是两化融合的升级版,是将互联网作为当前信息化的核心,利用互联网技术

23、和工业生产融合的过程,“互联网”将推动“中国制造”走向“中国智造”。互联网的本质是产业互联网,如果从更广泛的概念理解物联网,物联网承载了互联网。在物联网十二五规划中,智能工业排在物联网九大试点行业之首,与早期推的两化融合,现在推动的工业4.0不谋而合。“中国制造2025”拉开工业互联网(工业4.0)序幕2015年5月19日,经李克强总理签批,中国国务院印发中国制造2025,部署全面推进实施制造强国战略。这是中国实施制造强国战略首个十年的行动纲领。报告明确,智能制造是未来制造业发展的重点方向。中国在2015年启动智能制造试点,2016年会扩大试点,2017年将全面推广。中国制造2025明确了9项

24、战略任务和重点:1、提高国家制造业创新能力;2、推进信息化与工业化深度融合;3、强化工业基础能力;4、加强质量品牌建设;5、全面推行绿色制造;6大力推动重点领域突破发展,聚焦新材料、生物医药等十大重点领域;7、深入推广制造业结构调增;积极发展服务型制造和生产性服务业;提高制造业国际化发展水平。中国制造2025的核心目标就是推动产业结构迈向中高端、坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快从制造大国转向制造强国。制造大国制造强国绿色发展创新驱动强化基础智能转型中国制造2025十大重点领域与传统的规划相比,中国制造2025的主要突出之处包括:1、突出了创新驱动发展的战略,始终将创新作为核心竞

25、争力;2、贯穿应对新一轮的科技革命和产业革命的内容,通过这个规划实现从工业2.0、工业3.0到工业4.0的跨越式发展;3、采取重点突破(右图十大领域)的战略。中国制造2025明确,大力推动重点领域突破发展,聚焦新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等十大重点领域。新一代信息技术农业机械装备生物医药及高性能医疗器械新材料电力装备节能与新能源汽车先进轨道交通装备海洋工程装备及高技术船舶高档数控机床和机器人航空航天装备中国制造2025十大重点领域互联网向工业领域延伸以“

26、互联网”为核心的产业互联网已经逐步开始向工业、制造业等领域延伸。“互联网”软硬件一体化将推动新的工业体系的形成,工业4.0即智能工业将成为产业互联网的重要组成部分。大数据物联网车联网无人汽车可穿戴设备云计算无人机智能工业人工智能机器人“工业4.0”与中国“两化融合”核心一致互联网工业标准化模块化:零部件标准化,部分功能模块化,系列功能系统化。制造业通过在模块化和封装化的基础上进行系统化,拓展新的应用与服务。规模化个性化:以定制化为重点的多种类、小批量制造业渐渐成为主流,以3D打印为代表的数字化和信息技术的普及带来了技术革新互联制造:工厂将通过互联网,实现内、外服务的网络化,向着互联工厂的趋势发

27、展,并采集和分析生产车间的各种信息,向消费者进行反馈。从工厂及车间采集的信息作为大数据进行解析,能够开拓更多的、新的商业机会。数据制造:核心是大数据,随着大规模定制和网络协同的发展,制造业企业还需要实时从网上接受众多消费者的个性化定制数据,并通过网络协同配置各方资源、组织生产,以及管理后续环节的更多有关数据。两化融合造就新的产业价值链附加价值前端中端后端获利高位工业4.0产品设计研发、专利技术、原材料采购等制造、加工、组装市场营销、产品销售、物流运输、O2O等服务20世纪90年代工业自动化20世纪60/70年代自动化两化融合造就新的产业价值链附加价值前端中端后端生产制造订单处理设计/研发仓储运

28、输技术,产品,专利研发采购仓储运输国外:11%国内:89%国外:5.4%国内:94.6%国外:97%国内:8%国外:65%国内:35%航空制造业的全球价值链“微笑曲线”附加价值前端中端后端价值链获利高位技术、专利研发设计整机制造发动机制造获利高位品牌、服务其他增值服务品牌运营维修服务市场营销获利低位零部件生产与原材料供应机体结构件机载设备航电系统制造工业4.0模式下产业链分工将重组人类互联网社交媒体商业网站服务型互联网智能建筑智能家居智能工厂智能车间智能电网互联网汽车及其他交通工具CPS系统平台分布式、智能化、网络化的世界工业4.0将使得工业生产过程更加灵活、坚强。这将使得动态的、适时优化的和

29、自我组织的价值链成为现实,并带来诸如成本、可利用性和资源消耗等不同标准的最优化选择。工业4.0将发展出全新的商业模式和合作模式。这些模式将力争确保潜在的商业利润在整个价值链所有利益相关人之间公平地共享,包括那些新进入的利益相关人。工业4.0将带来工作方式和环境的全新变化。全新的协作工作方式使得工作可以脱离工厂,通过虚拟的、移动的方式开展。工业4.0将促进形成全新的信息物理系统平台。全新的信息物理系统平台能够联系到所有参与的人员、物体和系统,将提供全面、快捷、安全可靠的服务和应用业务流程,支持移动终端设备和业务网络中的协同制造、服务、分析和预测流程等。大数据&智能制造&互联网与制造业融合 将颠覆

30、传统需求端需求端供供给给端端能源能源业业制造制造业业物流物流交通交通消消费类费类电电子子新能源新能源通信通信电电网、天然气、石油、化工网、天然气、石油、化工钢铁钢铁、冶金、高端制造、冶金、高端制造业业、汽、汽车车、航、航空、宇航、造船、机床、空、宇航、造船、机床、军军工工车辆车辆设备调设备调度、网度、网络优络优化化运运动动健康、医健康、医疗疗太阳能、太阳能、风风能、生物能能、生物能通信基通信基础设础设施、施、卫卫星星行业集中度高的行业中,核心企业有动力,有能力推动上下游共同利用工业4.0体系企业需要具有相当规模才能在初期即发挥工业4.0的价值互互联联网与网与制造制造业业融合融合大数据大数据智能

31、制造智能制造智能机床智能机床系系统统集成商集成商工工业业机器人机器人智能智能监测监测3D打印打印其他其他大数据大数据云服云服务务工工业软业软件件VR、AR传传感器感器RFID机器人技机器人技术术工工业业以太网以太网互互联联网基网基础础服服务务、IDC数据采集数据分析数据可视化生产全程可监控数据安全中国工业发展向工业4.0过渡面临的主要问题和挑战基基础础理理论论研究:研究:基础理论研究滞后自主研发能力薄弱,技术体系不够完整。制造业整体自主研发设计能力薄弱,缺少原始创新尽管尽管对对中国工中国工业业化所化所处阶处阶段仍然存在争段仍然存在争议议,但正如国,但正如国务务院院发发展研究中心指出的,展研究中

32、心指出的,总总体上看中国工体上看中国工业业化化处处于中期于中期阶阶段,但段,但已出已出现现向后期向后期阶阶段段过过渡的明渡的明显显特征。与德国等西方工特征。与德国等西方工业发业发达国家相比,矛盾和达国家相比,矛盾和问题问题依然存在。依然存在。就就业问题业问题:中国是人口大国,人口:中国是人口大国,人口结结构复构复杂杂。随着人口。随着人口结结构构变变化,人力成本上升,企化,人力成本上升,企业业招工招工难难,用工,用工难难。虽虽然工然工业业4.0会会缓缓解解劳动劳动密集型企密集型企业业的用人需求,解放了大量的用人需求,解放了大量劳动劳动力,但是就力,但是就业问题业问题就会凸就会凸显显,甚至有可能影

33、响社会,甚至有可能影响社会稳稳定。定。原材料:原材料:在先进材料、增材制造等方面差距还在不断扩大。大量原材料我国根本没有供应能力,有的依靠进口,而一些高端材料还限制中国进口关关键键技技术术和和专专利:利:关键技术及核心基础部件仍依赖进口,许多重要装备和制造过程尚未掌握系统设计与核心制造技术,在相关核心专利技术领域也缺乏积累人才:人才:关键岗位人才缺失严重,对海外高层次人才和国外智力的引进工作力度不够。还没有形成良好的创新人才培养模式软软件:件:重硬件轻软件的现象突出,各类复杂产品设计和企业管理的智能化高端软件产品缺失。计算机辅助设计等关键技术与发达国家差距较大安全:安全:关工控系统信息安全问题

34、突出,主要涉及到:功能安全、数据安全(企业信息保护和个人隐私保护)逐步实现中国特色的工业4.0的对策建议目目标标:建:建设设中国特色的工中国特色的工业业4.0,要以智能制造,要以智能制造为为主主导导,解决企,解决企业对业对密集密集劳动劳动力的力的过过分依分依赖赖,降低从生,降低从生产产到到销销售售终终端全流程端全流程的成本,从而提高企的成本,从而提高企业业的的竞竞争力。走中国特色的工争力。走中国特色的工业业4.0道路,要推道路,要推动传统动传统工工业业企企业转业转型升型升级级,成,成为为大数据大数据驱动驱动的智能企的智能企业业。将大数据、云将大数据、云计计算科技与移算科技与移动动互互联联网网结

35、结合起来。中国的企合起来。中国的企业业未来将能未来将能够紧贴够紧贴市市场场,与用,与用户户建立一种新型的互建立一种新型的互动动关系,并且深关系,并且深入洞悉用入洞悉用户户的需求。的需求。中国中国实实施工施工业业4.0不可能像德国一不可能像德国一样样大幅度的大幅度的实现实现机器机器换换人,而是需要人与机器的智能融合。中国的工人,而是需要人与机器的智能融合。中国的工业业4.0是一个是一个长长期的期的过过程,程,未来通未来通过过加加强强教育,促教育,促进进人口素人口素质质的提高可以有效的提高可以有效缓缓解就解就业问题业问题。同。同时时工工业业4.0以后由于减少了用工成本,相以后由于减少了用工成本,相

36、应应的会提高工的会提高工资资待待遇,改善工人生活。遇,改善工人生活。实现工业4.0转变的基础和前提是实现生产、制造的标准化、模块化以及数字化。这是实现工业4.0的重要基础和前提。加加强强技技术术交流和技交流和技术术引引进进:加强与德国、美国等国家先进企业的交流和互动借鉴其经验和做法推动中国工业升级转型。与跨国公司在华搭建联合研究平台,加快先进技术和产品的引进和转化。大数据大数据驱动驱动智能工智能工业业:借助大数据、云计算、社交网络等新技术推动企业转型,不仅提升了生产、制造全流程的数据可视化和透明度,实现生产、制造全流程质量管理。而且帮助企业更好地满足消费者的需求。制定整体策略:制定整体策略:制

37、定适应中国工业4.0发展整体战略战线图,制定并实施国家层面的中国制造2025发展规划纲要,要打造以制造业数字化、智能化为核心特征的工业升级版。各地可以根据实际情况制定适应当地的工业4.0路线图。加快工加快工业转业转型:型:1、纵向集成打通沟通渠道,以互联网式的平台模式运行,实现全流程的信息打通;2、横向集成:推动零配件、工艺等的标准化3、端到端集成讲跨越式的提升生产效率,同时还体现在原材料创新、产品创新等方面。大数据驱动中国特色的工业4.0利用利用IT技技术术与理念,使工与理念,使工业转业转型升型升级级,转转型升型升级级以后耗以后耗费费的物的物质资质资源更少,源更少,产产出更高效更多的工出更高

38、效更多的工业业4.0计计划与中国早先提出的划与中国早先提出的“两化融合两化融合”核心一致。核心一致。结结合自身合自身优势优势制定有特色的工制定有特色的工业业4.0战战略,是在新一略,是在新一轮轮全球全球产业竞产业竞争中占据先机的关争中占据先机的关键键。中国产业的特色之处中国是全球唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家,在多个现代经济支柱性产业中规模名列世界前茅,但发展水平不均衡中国拥有全球上最大、增长最快的消费级市场中国已经初步形成了一个发达的移动互联网经济体标准化、模块化和数字化是实现工业4.0的基础和前提标标准化准化模模块块化化自自动动化化数字化数字化信息化信息化智能化智能化中国制造中

39、国制造业业目前的状况目前的状况发发展不平衡,展不平衡,处处在没有在没有总总体完成工体完成工业业2.0(大(大规规模制造机械化)和工模制造机械化)和工业业3.0(工(工业业自自动动化),化),就需要面就需要面对对工工业业4.0(工(工业业自自动动化和信息化深度融合)的化和信息化深度融合)的形形势势。中国工。中国工业业制造的制造的发发展,不像西方展,不像西方发发达国家走的是工达国家走的是工业业2.0、工、工业业3.0,进进而工而工业业4.0串行串行发发展,而展,而应该应该是工是工业业2.0、工、工业业3.0和工和工业业4.0并行并行发发展的道路。展的道路。实现实现工工业业4.0转变转变的基的基础础

40、和前提是和前提是实现实现生生产产、制造的、制造的标标准准化、模化、模块块化以及数字化。化以及数字化。这这是是实现实现工工业业4.0的重要基的重要基础础和和前提。前提。建立包括电子、通信、装备、软件、自动化等行业代表组成的智能制造标准工作组加快制定智能制造综合标准化体系,研究制订智能制造系统互通的相关标准,确定在系统架构、基本原理、技术系统、组织流程等重点领域的标准化需求重点支持智能装备、智能生产线、智能车间、智能工厂等领域技术标准和规范的研制加快制订智能产品的相关标准,包括智能工业软件和智能工业电子产品统一的系统集成、测评测试规范研究制定面向工业控制系统、工业互联网的智能制造信息与网络安全标准

41、将实施两化融合管理体系作为推进两化融合实现智能制造的重要手段,推进两化融合管理体系标准的研制、发布和国际化,加强两化融合管理体系的试点应用和推广率先培养一批专业的咨询、认定和培训服务人才积极培养和规范第三方咨询、认定和培训服务市场加快制造智能制造标准化路线图启动优先急需领域标准化订制工作建设和推广企业两化融合管理体系青岛互联网战略落地 多家企业尝试工业4.0青岛市在深入总结海尔、红领、双星等一批先锋企业利用互联网推进发展进行模式创新,率先将互联网工业,作为两化深度融合的新突破、新发展,作为工业发展的新模式,提出实施智能制造试点,打造互联网工业城市的目标。具体实施步骤:1.实施智能制造试点示范行

42、动2.打造开放的互联网信息平台3.“五位一体”建设智慧园区海尔集团目前已建成沈阳冰箱、郑州空调等4个全球领先的示范互联工厂,实现了从大规模制造向个性化定制的转变。红领集团运用智能制造技术改造传统服装生产,实现了个性化产品的工业化定制的新模式;红领集团通过工业4.0、大数据、3D打印等理念和技术,建起了包含20多个子系统的平台数字化运营系统,其大数据处理系统,已拥有超过1000万亿种设计组合,超过100万亿种款式组合。青岛啤酒将大数据运用到生产的各个环节,运用互联网思维对特色啤酒进行个性化定制,探索快消品行业O2O新模式等举措都走在了行业前列。实施工业4.0后将在多个领域带来的变化去人力化高度灵

43、活性大规模定制P2P的客户关系分布式地区化快速迭代推出新产品能力的大幅提升资产周转降低了人员的使用数量,降低了人力成本占比实时满足客户需求的动态产品规划实现各个生产环节的无缝对接,生产过程全程可监控,缩短生产任务的转换时间去中介化,带来商业模式的创新制造业企业和客户间的关系变得更加紧密减小了规模效应,处理能力被分散到各地能够快速重新定义需求,制定更加符合客户需求的生产流程随着3D打印、3D扫描以及新材料的广泛使用,产品的生产将变得更加高效多种增强显示、虚拟现实的设备及智能设备将指导人们设计、生产、使用产品更加简单、便利的人机交互使得工人得以快速使用新技术自动机器人使日常运营需要的工厂更少极大的降低了库存量,提升了货物周转效率设备正常运行的时间大大延长,降低了因为设备检修和故障造成停机的损失工业4.0概念下涵盖的投资方向 工业基础:自动化设备、工控设备、工业软件、数据安全、工业通信、传感器、机器人等 物联网:智能电网、智能仪器仪表、二维码、智能安防等 智能产品:智能可穿戴设备、智能汽车、智能家居等 生产新模式:3D扫描、3D打印 服务互联网:智能物流、生产服务化、开放设计服务等12345

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