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《全球视野下的工业40》课程讲义

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  • 卖家[上传人]:suns****4568
  • 文档编号:60835697
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    • 1、全球视野下的工业4.0,赵 胜,硅谷创客工场孵化器CEO 以色列创客工场孵化器CEO 华制国际CEO,边界之内是知识,边界之外是见识。 中欧商学院教授 李善友,在知识中寻找见识。 罗辑思维创始人 罗振宇,跨越边界 寻找见识,移动互联网、大数据、智能制造 这三个技术结合在一起 正在彻底颠覆我们的生活,Internet,+,消费互联网 如火如荼 产业互联网 呼啸而来 工业4.0 应运而生,工业4.0 来了!,Industrie 4.0,is Coming!,错过了工业4.0, 你就错过了这个时代!,什么是工业4.0,What is Industrie 4.0,2014年3月,国家主席习近平访问德国时曾在法兰克福汇报发表中德携手合作造福中欧和世界的署名文章指出,当前,全球新一轮科技和产业革命呼之欲出,世界各国争相调整、适应,抓紧实施必要改革。其中,重点提到德国“工业4.0”战略。,全球新一轮科技和产业革命呼之欲出,德国推出了“工业4.0”战略,积极推行能源转型,并引领欧洲改善财政,实施结构性改革,大力落实“欧洲2020”战略提出的举措,推进欧洲一体化。中德合作将会有更多契合点,获得新动力。中

      2、德关系也将在现有高水平基础上,进入一个精确磨合和深度对接的新阶段。,中德合作将会有更多契合点,2014年10月,李克强总理访问德国,中德发表中德合作行动纲要,总理说:”由于中德合作领域和内容非常广阔和丰富,所以双方要像吃螃蟹那样,用智慧、技术和耐心抓好落实。” 纲要涵盖中德合作20多个细分领域,是迄今为止中德之间内容最丰富的一份共同文件,而这个“大螃蟹”最核心的“蟹黄”是中德“工业4.0”合作。,李克强:像吃“螃蟹”一样吃“工业4.0”,一、新一轮全球工业革命,1. 美国工业互联网 2. 德国工业4.0 3. 中国制造2025 4. 新一轮全球工业革命的本质,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,高端,中端,低端,各国在制造业产业链中的位置,新一轮全球工业革命:工业与互联网的融合,美国工业互联网:用互联网重振制造业,打破智慧与机器的边界 促进全球工业系统与高级计算、分析、传感技术以及互联网的高度融合 工业互联网将帮助工业系统在每个层面都更好地运行,德国工业4.0:国家产业战略,工业4.0是德国政府推出的高技术战略2020中

      3、十大未来项目之一 “工业4.0”一词最早出现在2011年德国举行的汉诺威工业博览会上,在2013年汉诺威工业博览会上,“工业4.0”概念正式由德国“工业4.0小组”提出 围绕智能工厂和智能生产两大方向,巩固和提升德国制造业的领先优势,中国制造2025:向工业强国转型,中国在由制造大国向制造强国转型过程中的顶层设计和路径选择 总体目标:中国基本实现工业化;进入制造强国行列,打造中国制造升级版 一条主线:是以体现信息技术与制造技术深度融合的数字化网络化智能化制造为主线,新一轮工业革命的核心:智能制造,新一轮产业技术革命,无论德国叫工业4.0也好,美国叫工业互联网也好,中国叫量化深度融合也好,尽管其理念战略提出的出发点、角度有所不同,但其内核和本质都是一样的,用三个词概括就是:异曲同工、如出一辙,殊途同归。 “同”在“智能制造”,也“归”在“智能制造”,在新一轮全球工业革命中,各国都在构建自己的智能制造产业体系 这个体系背后是技术体系、标准体系、产业体系,是智能制造产业生态系统的主导权 各国新一轮工业革命的竞争,是未来全球新工业革命的标准之争,本质:智能制造生态系统主导权之争,路径:智能软件

      4、系统+智能硬件设备,美国,德国,逻辑相反 目标一致,美国逻辑路径:从软件到硬件,美国的切入点是虚拟化和大数据,是互联网技术和传感器的整合 美国众多IT巨头加入,比如谷歌、CISCO、IBM、苹果,德国逻辑路径:从硬件到软件,德国的切入点是工厂的智能化 德国是全球制造业中最具竞争力的国家之一,其装备制造行业全球领先,在嵌入式系统和自动化工程行业领域具有很高的技术水平 德国的装备制造业不断地将信息技术集成到传统的高技术战略来维持其全球市场领导地位,以便成为智能制造技术的主要供应商,推行工业4.0,德国路径比美国路径更容易实现,工业和互联网或者是信息产业之间的壁垒非常大 美国工业空心化严重,IT公司推行工业4.0挑战很大,因为它没有基础设施的落地 德国工业基础雄厚:生产制造基地+生产设备供应商+IT业务解决方案,中国路径:”紧盯”战略 全面选择工业4.0 在新一轮工业革命中迎头赶上 伺机”弯道超车”,工业4.0是一个全新的时代,刚刚开始 我们预计需要30-50年时间发展演进,工业1.0:以1780年瓦特改良型蒸汽机投入使用为标志,历时约100年; 工业2.0:以1880年电动机的使用为标志,

      5、历时近90年; 工业3.0:以1969年第一个可编程逻辑控制器的使用为标志,已历时45年,还将继续10-20年; 工业4.0:以智能制造为标志,至少需要用30年到50年的时间尺度来观察其演进发展的趋势。,工业4.0是德国政府推出的 高技术战略2020中十大未来项目之一,“工业4.0”为人们展现了一幅全新的工业蓝图:在一个“智能、网络化的世界”里,物联网和务联网(服务互联网技术)将渗透到所有的关键领域,创造新价值的过程逐步发生改变,产业链分工将重组,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。,工业4.0将使得工业生产过程更加灵活、坚强 工业4.0将发展出全新的商业模式和合作模式 工业4.0将带来工作方式和环境的全新变化 工业4.0将促进形成全新的信息物理系统平台,工业4.0是德国政府推出的 高技术战略2020中十大未来项目之一,德国欲借“工业4.0”快速崛起,长期以来工业领域的优势让德国人引以为傲。但“数字时代”的到来让德国人的优越感荡然无存,尤其是当美国互联网巨头纷纷“涉足”工业领域时,德国人感受到了来自大西洋彼岸的巨大威胁 德国总理默克尔亲自不予余力地推动工业4.0,

      6、其背后的用意是为了对抗美国互联网( CPU、操作系统、软件以及云计算等网络平台几乎都由美国掌控覇权) 德国提出并力推“工业4.0”战略,努力实现实体工业生产与虚拟数字世界的“无缝对接”,并意图引领“第四次工业革命”,德国工业4.0战略的要点,工作的组织和设计,培训与再教育,监管框架,资源利用效率,标准化和参考架构,管理复杂系统,工业宽带基础,安全和保障,“8”项计划,“3”项集成,“4”大主题,纵向集成,横向集成,端到端集成,智能生产,智能工厂,智能物流,智能服务,“1”个网络-信息物理系统网络CPS,工业4.0,德国工业4.0战略的要点 建设一个网络 研究四大主题 实现三项集成 实施八项计划,建设一个网络:信息物理系统网络,建设一个网络:信息物理系统网络,信息物理系统(CPS)就是将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能,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。,研究四大主题: 智能工厂智能生产智能物流

      7、智能服务,工业4.0提供智能服务的新模式,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。,实现三项集成: 横向集成、纵向集成与端对端的集成,横向集成是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,提供实时产品与服务; 纵向集成是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。,标准化和参考架构,实施八项计划 工业4.0得以实现的基本保障,管理复杂系统,工业宽带基础设施,安全和保障,工作的组织和设计,培训和持续的职业发展,监管框架,资源利用效率,需要开发出一套单一的共同标准,不同公司间的网络连接和集成才会成为可能。,实施八项计划之一:标准化和参考

      8、架构,适当的计划和解释性模型可以为管理日趋复杂的产品和制造系统提供基础。,实施八项计划之二:管理复杂系统,可靠、全面、高品质的通信网络是工业4.0的一个关键要求。,实施八项计划之三:一套综合的工业宽带基础设施,在确保生产设施和产品本身不能对人和环境构成威胁的同时,要防止生产设施和产品滥用及未经授权的获取。,实施八项计划之四:安全和保障,随着工作内容、流程和环境的变化,对管理工作提出了新的要求。,实施八项计划之五:工作的组织和设计,有必要通过建立终身学习和持续职业发展计划,帮助工人应对来自工作和技能的新要求。,实施八项计划之六:培训和持续的职业发展,创新带来的诸如企业数据、责任、个人数据以及贸易限制等新问题,需要包括准则、示范合同、协议、审计等适当手段加以监管。,实施八项计划之七:监管框架,需要考虑和权衡在原材料和能源上的大量消耗给环境和安全供应带来的诸多风险。,实施八项计划之八:资源利用效率,三、工业4.0的主要特点,1. 工业4.0是互联 2. 工业4.0是数据 3. 工业4.0是集成 4. 工业4.0是创新 5. 工业4.0是转型,工业4.0是互联,工业4.0的核心是连接, 要把设

      9、备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连在一起,工业4.0是互联,工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连在一起,生产设备之间的互联 工业4.0的核心是单机智能设备的互联,不同类型和功能的智能单机设备的互联组成智能生产线,不同的智能生产线间的互联组成智能车间,智能车间的互联组成智能工厂,不同地域、行业、企业的智能工厂的互联组成一个制造能力无所不在的智能制造系统,这些单机智能设备、智能生产线、智能车间及智能工厂可以自由的、动态的组合,以满足不断变化的制造需求,这是工业4.0区别与工业3.0的重要特征。,工业4.0是互联,工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连在一起,设备和加工对象的互联 工业4.0意味着智能工厂能够自行运转,零件与机器可以进行交流。由于产品和生产设备之间能够通信,使得产品能理解制造的细节以及自己将被如何使用。同时,它们能协助生产过程,回答诸如“我是什么时候被制造的”、“哪组参数应该被用来处理我”、“我应该被传送到哪”等问题。,工业4.0是互联,工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连在一起,所有制造系统、设备与人的互联 信息物理系统(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,是实现设备、产品、人协调互动的基础。智能制造的核心在于实现机器智能和人类智能协,实现生产过程的自感知、自适应、自诊断、自决策、自修复。,工业4.0是互联,工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品、客户紧密地连在一起,万物互联(IOE,Internet of Everything) 万物互联就是人、物、数据和程序通过互联网联接在一起,实现人类社会所有人和人、人和物以及物和物之间的互联,重构整个社会的生产工具、生产方式和生活场景。,工业4.0是数据,当传感器无处不在,智能设备无处不在,智能终端无处不在的时候,连接无所不在的时候,其必然的结果就是数据无所不在!,工业4.0是数据,当传感器无处不在,智能设备无处不在,智能终端无处不在的时候,连接无所不在的时候,其必然的结果就是数据无所不在!,工业4.0是数据,当传感器无处

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