中国智能制造与工业4

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人工智能与工业4.0：智能制造与工业升级的前沿与趋势

人工智能与工业4.0：智能制造与工业升级的前沿与趋势引言在过去的几十年里，人工智能（AI）的快速发展和工业4.0的普及已经改变了我们的生活和工作方式。

人工智能作为一种强大的技术，正在逐步渗透到各个领域，尤其是制造业。

工业4.0的概念已经引起了全球范围内的关注和讨论，它代表了制造业的新一轮革命。

本文将探讨人工智能与工业4.0的关系，并分析智能制造和工业升级的前沿与趋势。

1. 什么是人工智能人工智能是一种模拟人类智能的技术，旨在通过计算机系统模拟人类的思维和行为能力。

它涵盖了机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等多个技术领域。

人工智能可以通过学习和分析大量的数据来获取知识，并且可以根据这些知识做出决策和预测。

在制造业中，人工智能被广泛应用于生产、质量控制、物流管理等多个环节，以提高生产效率和产品质量。

2. 工业4.0的概念与原则工业4.0是指第四次工业革命，它基于互联网、物联网和人工智能等新兴技术，将传统工业与信息技术相融合，实现智能制造和数字化转型。

工业4.0的主要原则包括：•互联性：通过网络连接物理设备和系统，实现信息的共享和协同工作。

•信息透明性：通过物联网和大数据技术实现企业内外各环节的信息交流和共享。

•技术辅助决策：通过人工智能和分析工具，辅助企业进行决策和预测。

•去中心化决策：通过分布式智能系统，使决策权下放到各个环节和节点。

•实时性：通过实时数据收集和分析，及时响应和调整生产过程。

3. 人工智能与工业4.0的关系人工智能和工业4.0是相辅相成的两个概念，它们在智能制造和工业升级中起到了重要作用。

人工智能是实现工业4.0的关键技术之一，而工业4.0则为人工智能的应用提供了广阔的场景。

在工业4.0的背景下，人工智能可以通过机器学习和深度学习等技术提取和分析海量的生产数据，从而发现潜在的问题和优化机会。

同时，人工智能还可以通过模型训练和预测，为企业提供准确的生产计划和预测市场需求。

在智能制造中，人工智能还可以应用于自动化生产线和智能机器人，以提高生产效率和产品质量。

工业4.0智能制造方案及流程图

工业4.0时代的智能制造方案这是笔者一同参加“工业4.0高峰论坛”并发言的陈志成博士做的演讲，转载到本人博客，以便需要了解工业4.0的朋友参考。

陈志成：中国人工智能学会基础专业委员会常务委员、中国通信学会云计算专家委员会委员、北京格分维科技有限公司总经理我原来在高校工作了一段时间，是教师，担任计算机学科方面的负责人，现在创办一个公司，做人工智能方面的工作。

我从学校出来，有一些背景因素，很多教授、院士，他们做了很多很好的理论研究，但是我们的产学研做的并不是想象中的那么好，企业很难把人工智能中比较超前的理论运用起来。

很多老师聊天说，人工智能是不是要死亡了，是不是真的不行了，没有什么用途了，离我们生活太遥远了。

我创办企业的想法，是希望将课本上的一些理论，变成日常生活当中可以用的一些产品，不管是小的产品也好，大的产品也好。

也许这也是一种情怀，大家都想做一些事情，而我想做人工智能。

我的演讲分为四部分内容：第一，介绍工业4.0的本质，我认为工业4.0的本质是智能制造，目前对于工业4.0的理解各种各样，但是大体而言，还是依据德国的提法来理解。

2011年至2013年，德国针对工业4.0给出了一些资料，总体思路还是智能制造的概念。

前面说人工智能要死亡了，可是现在机会来了，人工智能可能会有大发展了。

第二点介绍我们现在正在做的事情，就是制造企业的机联网，主要是指机器设备的联网，及其管理控制。

第三点讲基于机联网之上的云计算服务，以及相关的研究课题。

最后跟大家分享一个能源大数据系统的案例。

工业4.0的本质是智能制造智能时代已经来临，五年之前，老师们在讨论人工智能怎么发展，原中国人工智能学会理事长钟义信老师、何华灿老师等也都在讨论。

人类社会的发展经历了三个阶段，第一个阶段是农业社会，人类劳动工具以简单的镰刀、锄头为主。

第二个阶段是工业社会，也就是动力机车时代，以蒸汽机、机床为代表的时代。

第三个阶段是信息社会，网络时代到来了，电话、电灯、电视，现在的互联网、通信网，这就是目前的信息社会。

工业40与智能制造_贾伟杰

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1.3 制造业战略地位
-9-
物质财富是人类社会生存和发展的基础，制造是人类创造物质财富最基本、最重要的手段
制造业对国民经济的贡献
直接创造国民生产总值的1/3
占整个工业生产的 4/5
为国家财政提供1/3以上的收入
对出口总额的贡献率 90%
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1.3 制造业战略地位
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制造业是国家安全的重要保障
资助，已上升为国家战略
正式提出
2013年4月，德国政府于汉诺威工业博览会上正式推出“工业4.0”
中德合作
2014年10月，克强总理访德期间，中德签署了《中德合作行动纲要：
共塑创新》，提出两国将开展工业生产的数字化（工业4.0）合作21
3.3 总体概念
- 22 -
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
工厂/车间业务与生产管理系统，如ERP(企业资源计划)、 MES(制造执行系统)、PLM(产品全生命周期管理)/PDM(产品数据管理)等。
4.3 愿景是解决能源消费等社会问题 - 28 -
1）工业4.0将使生产的能耗与效益大）工业4.0将使人的工作生涯更长，工作与生活更加平衡，高工资时产业
信息物理系统（CPS）
4.2 关键是信息技术应用
- 27 -
工业软件决定工业4.0
计算机辅助工具，如CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、CAPP(计算机辅助工艺设计)、CAM(计算机辅助制造) 、CAT(计算机辅助测试，如ICT信息测试、FCT功能测试)等；

智能制造建设方案智慧工厂建设方案(工业4.0与中国制造2025)

些生产要素促进中国制造业的转型升级，变
中国制造为中国“智” 造！
资金技术人力
落后产能供给
过剩
先进制造供给
不足
中央中央政治局会议
要积极稳妥推进企业优胜劣汰，通过兼并重组、破产清算，实现市场的出清。
中央财经领导小组会议
在适度扩大总需求的同时，着力加强供给侧结构性改革，着力提高供给体系质量和效率，增强经济持续增长动力。
总体规划：三十年，三步走
世界强国强国领先地位强国中位制造业强国
中国制造2045 中国制造2035 中国制造2025

强国之列制造业大国
中国制造2025-战略规划
2015年一条主线核心关键
已通过近期印发
智能制造
《中国制造2025》+“1+X”实施方案和规划体系+高端领域技术路线图的绿皮书
《德国工业4.0》 VS 《中国制造2025》
智能制造
工业 4.0
智能化
CPS
中国制造 2025
营销模式创新
服务模式创新产品模式创新
数字化
网络化
生产制造创新
供应链创新
供给侧改革带来的产业升级
智能制造
供给侧的结构性改革，就是弥补高品质、高效率、高技术产品的供不应求。就需要加大并优化资金、技术、人力的投入，并通过这
东盟国家、印度和拉美国家则拥有更低的劳动力和资源成本，扩张低端制造业市场。 6
中国制造2025核心目标
智能制造
“中国制造2025”提出了我国从制造大国到制造强国建设“三个十年”战略，是第一个十年的行动纲领。 “中国制造2025”应对新一轮科技革命和产业变革，立足我国转变经济发展方式实际需要，围绕创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展、人才为本等关键环节，以及先进制造、高端装备等重点领域，提出了加快制造业转型升级、提升增效的重大战略任务和重大政策举措，力争到2025年从制造大国迈入制造强国行列。

制造业工业4.0智能制造实施计划

制造业工业4.0智能制造实施计划第一章智能制造概述 (3)1.1 制造业发展背景 (3)1.2 工业革命与工业4.0 (3)1.3 智能制造定义与特点 (3)第二章智能制造战略规划 (4)2.1 企业现状分析 (4)2.2 智能制造战略目标 (4)2.3 实施步骤与时间表 (5)第三章信息技术基础设施建设 (5)3.1 网络设施建设 (5)3.1.1 网络架构设计 (5)3.1.2 网络设备选型 (5)3.1.3 网络安全防护 (6)3.1.4 网络运维管理 (6)3.2 数据中心与云计算 (6)3.2.1 数据中心建设 (6)3.2.2 云计算平台搭建 (6)3.3 物联网与大数据 (6)3.3.1 物联网基础设施建设 (6)3.3.2 大数据技术与应用 (7)第四章设备智能化升级 (7)4.1 自动化设备改造 (7)4.2 应用 (7)4.3 智能传感器与控制系统 (7)第五章智能制造系统集成 (8)5.1 生产管理系统 (8)5.2 质量管理系统 (8)5.3 供应链管理系统 (9)第六章人工智能与大数据分析 (9)6.1 人工智能在制造业中的应用 (9)6.1.1 智能制造设备 (9)6.1.2 应用 (9)6.1.3 优化生产计划 (9)6.1.4 质量检测与控制 (10)6.2 大数据分析与应用 (10)6.2.1 数据采集与存储 (10)6.2.2 数据预处理 (10)6.2.3 数据挖掘与分析 (10)6.2.4 应用案例 (10)6.3 数据挖掘与优化策略 (10)6.3.1 建立数据挖掘模型 (10)6.3.2 特征工程 (11)6.3.3 模型评估与优化 (11)6.3.4 持续迭代与优化 (11)第七章人力资源培训与技能提升 (11)7.1 员工培训计划 (11)7.1.1 培训目标 (11)7.1.2 培训内容 (11)7.1.3 培训方式 (11)7.2 技能认证与评估 (12)7.2.1 技能认证 (12)7.2.2 技能评估 (12)7.3 人才培养与引进 (12)7.3.1 人才培养 (12)7.3.2 人才引进 (12)第八章安全生产与环境保护 (13)8.1 安全生产管理 (13)8.1.1 安全生产目标 (13)8.1.2 安全生产组织 (13)8.1.3 安全生产制度 (13)8.2 环境保护措施 (13)8.2.1 环境保护目标 (13)8.2.2 环境保护组织 (14)8.2.3 环境保护措施 (14)8.3 应急预案与处理 (14)8.3.1 应急预案制定 (14)8.3.2 应急预案演练 (14)8.3.3 处理 (15)第九章项目管理与风险控制 (15)9.1 项目实施与管理 (15)9.1.1 项目启动 (15)9.1.2 项目执行 (15)9.1.3 项目监控与评估 (15)9.2 风险识别与评估 (16)9.2.1 风险识别 (16)9.2.2 风险评估 (16)9.3 风险应对策略 (16)9.3.1 风险规避 (16)9.3.2 风险减轻 (17)9.3.3 风险转移 (17)9.3.4 风险接受 (17)第十章智能制造项目评估与优化 (17)10.1 项目评估指标体系 (17)10.2 项目绩效分析 (18)10.3 持续优化与改进 (18)第一章智能制造概述1.1 制造业发展背景制造业是国家经济发展的支柱产业，对于提升国家竞争力、促进就业和改善人民生活水平具有重要作用。

301 中国智能制造和工业4.0

中国智能制造和工业4.0研究
引言
随着新一轮科技革命的到来，中国智能制造和工业4.0的研究机遇与挑战并存。

智能制造是指通过信息化和自动化技术实现工业生产一体化、柔性化、数字化、网络化的先进制造模式；工业4.0是指将互联网、大数据、云计算等技术与实体经济深度融合，创造工业互联网、数字化工厂、智能制造等新产业形态。

智能制造的发展现状
在中国智能制造的发展过程中，各行业呈现出高速发展的态势。

国内的机器人市场已经成为全球第一大市场，自主知识产权和核心技术的研发取得了突破性进展。

智能制造将会和传统制造业相结合，不断提高工业生产的效率和质量，降低成本。

工业4.0的探索实践
在数字化工厂建设方面，我国也已经开始探索实践。

比如，有一家车企在无人值守的数字化工厂实现了关键零部件的生产。

在大数据技术的应用上，我国的深度学习技术已处于国际领先水平。

在产业互联网方面，以餐饮、快递、金融等企业为例，数字化、智能化的创新模式已经推动了行业的快速发展。

智能制造和工业4.0存在的问题
在新模式的推动下，智能制造和工业4.0也暴露出一些问题。

由于不同的技能要求，工业生产将需要更高技术、更熟练的人才来操作，这意味着生产过程中需要更多的专业技能。

此外，智能制造的硬件设备将更加复杂，对设备的维护和升级也对技术水平的持续提升提出了更高要求。

总结
智能制造和工业4.0是制造业发展的必然趋势，我们需要积极拥抱新技术、创新产业模式，适时调整自身发展策略。

只有通过不断学习和探索，才能够适应新时代对我国制造业的迫切需求。

智能制造与工业4.0

行之有效的执行方法
行之有效的执行方法
能根据相关信息自动思维判断并给出处理方案发送至相关执行部门的技术。
精品课件
面向浆纸企业智能化的关键共性技术
八大关键技术
发4.展数/技据术部挖门掘支持与分析用技户术
仓库管理系统
企业资5.源建计划模与智能模拟技术
销售工厂其他人员
3.大用户数据的采集与存储技术
横幅纸病在线监测
过程监测值三维色谱分析
SKU工艺参数优化
第17天
第4天
精品课件
在线监测系统及其数据的应用
Valmet 数据应用
诊断
预知
优化
专业诊断和分析
基于云数据库的可视化和预知性分析
能源优化，设备、工艺参数优化
A
精品课件
谢谢聆听
精品课件
附件一：智能产品
电子纹身
芯片、条码技术的载体，赋予产品身份特征，便于产品的搬运、存储、
精品课件
2-4.智能企业的技术愿景
工业4.0的九大技术支柱
建模与仿真技术
优化与智能技术
虚拟现实
人工智能
面向未来的两大牵引技术
视
工
工
知
觉
业
业
识
系
机
网
工
统
器
络
作
人
安
自
全
动
化
工业物联网
云计算
工业大数据
精品课件
两大硬件工具/两大软件支持
云计算与数据挖掘技术
基于分布式连接的三大基础
二、构建智能浆纸企业的几点思考
预知检修
现场SCADA系统
现场执行器和测量仪表

工业4.0智能制造与企业精细化生产运营

工业4。

0智能制造与企业精细化生产运营专为制造型企业量身订制,全面提升企业“智造”水准解决制造型企业面临的现实困惑与挑战，让“中间力量”迅速成为“中坚力量"课程背景作为全球“最大的工厂"，中国在制造领域发挥着巨大的作用，在德国推出工业4.0战略之时,中国借其之势,从“制造”向“智造”全力迈进，新一轮科技革命和产业变革与中国加快转变经济发展方式、建设制造强国形成历史性交汇。

对中国制造而言，这既是宝贵的机遇，又是空前的挑战。

毫无疑问,工业4。

0时代将是中国在全球制造业竞争场上获得提升和超越的绝佳契机。

信息技术推进的制造业正在以飞快的速度走进智能化。

每一个行业的业态都将发生巨变。

高品质、低成本、短交期的大规模定制时代将大幅提升人类的生活幸福指数。

而万物互联技术的使用让物联有了智能化的基础.随着移动互联、工业4.0时代的到来,企业转型大势所趋，调整发展战略、探索发展方式已成为企业的新常态。

同时，由于市场环境、竞争环境的不停变化，企业需要在转型过程中不断调整、完善其转型战略和发展模式，在转型过程中逐步提升竞争力也成为企业的新常态。

适合对象各类制造型企业的总经理、厂长、生产经理、供应链管理者、质量经理、车间主任、科（课）长、一线管理者等生产管理干部课程时间2天（12小时）20、安全护航模型21、问题导航模型22、人机配置模型23、指引纠偏模型24、工艺设计模型25、设备点检模型十三系统创优（高效低本营造） 1、五大工具分析与应用2、真假效率区别3、计划组织与落地实施4、质量运营五现模式创建5、订单评审与新产品导入管理6、SCM 供应链系统创建7、信息流与实物流对接管理主讲导师中国管理科学研究院人才战略研究所专业委员会委员;；国资委特聘生产管理培训专家；清华继续教育学院经理人研修班特聘专家;国家发改委培训中心特邀生产管理培训师；中国教育培训协会顾问导师；香港生产力促进中心精益生产管理顾问；现任海纳管理学院咨询事业部总经理。

工业4.0与智能制造解决方案

到印度洋，延伸至欧洲；从中国沿海港口过南海
到南太平洋。
对内：全国调动两个核心区：新疆(陆)、福建(海)四门户：西北、东北、广西、云南八高地：西安；兰州、西宁；宁夏；重庆；成都、郑州、武汉、长沙、南昌、合肥；西安、宁夏、重庆、上海自贸区；前海等开放合作区；
这里还一条到南太平洋的。
培养全球眼光世界格局迫在眉睫！
轨道交通
新能源汽车
节能与新能源汽车
智能汽车
电力装备
新能源、能源互联网、智能电网
新材料
新材料
石墨烯、碳纤维
生物
生物医药及高性能医疗器械
生物医药、精准医疗、移动医疗
农业机械装备
高端农机
用一路一带眼光看《中国制造2025》
对外：26国、44亿人、21万亿$经济总量丝绸之路经济带：中国经中亚、俄罗斯至欧洲（波罗的海）；中国经中亚、西亚至波斯湾、地中海；中国至东南亚、南亚、印度洋。21世纪海上丝绸之路：从中国沿海港口过南海
制造业占据全国GDP的25%、出口总额的60%，影响极大
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工业 4.0 的社会背景
四次工业革命
工业4.0发展战略发布；由VDMA、BITKOM、ZVEI组成秘书处，组建工业4.0平台
工业4.0平台发布白皮书（实施计划）
德国科学-产业经济研究联盟与德国国家科学与工程院（Acatech）共同制定工业4.0发展战略
定制生产成本高效率低交货慢
工业4.0的四个智能
二
工业4.0具体能实现什么？
智能
生产智能化
设备智能化
供应链管理智能化
能源管理智能化
生产智能化
设备智能化
能源管理智能化

工业4.0下的智能制造和职业教育

武汉华中数控股份有限公司
中国制造2025
武汉华中数控股份有限公司
《中国制造2025》出台明确制造强国路线图
中国制造2025
武汉华中数控股份有限公司高档数控机床和机器人领域既要重点发展又要为其他领域提供制造装备
中国制造2025
智能化
数字化
自动化
电气化
进而工业4.0（智能化）的串行发展，而应该是工业2.0、工业3.0和工业4.0并行发展的道路。
本质是基于“信息物理系统（CPS）”实现“智能工厂” 核心是动态配置的生产方式，首要目标是工厂标准化
设备
客户
信息物理系统 CPS 信息物理系统 CPS
库存
产品
由传感器、嵌入式终由传感器、嵌入式终端系统、智能控制系端系统、智能控制系统、通信设施等组成统、通信设施等组成
生产线
供应链
武汉华中数控股份有限公司
时间
电话电报武汉华中数控股份有限公司
目标：人在大数据支持下的智慧决策
计算机辅助可视化----》计算机辅助智能---》人工智能专家系统
武汉华中数控股份有限公司
世界各国在国际制造业产业链中的位置
美国、德国等
高端
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
韩国、日本等中端
德国工业4.0
“工业4.0”的四大主题：智能工厂、智能生产、智能物流、智能服务
武汉华中数控股份有限公司
德国工业4.0
“工业4.0”提供智能服务的新模式
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、

机械制造业智能制造与工业40战略规划方案

机械制造业智能制造与工业40战略规划方案第一章智能制造概述 (2)1.1 智能制造的背景与意义 (2)1.1.1 背景 (2)1.1.2 意义 (2)1.2 智能制造的发展趋势 (3)1.2.1 技术创新趋势 (3)1.2.2 产业发展趋势 (3)第二章工业互联网平台建设 (4)2.1 工业互联网平台架构设计 (4)2.2 工业互联网平台关键技术 (4)2.3 工业互联网平台应用案例 (4)第三章智能制造系统架构 (5)3.1 智能制造系统的组成 (5)3.2 智能制造系统的关键技术 (5)3.3 智能制造系统的集成与应用 (6)第四章生产线智能化升级 (6)4.1 生产线智能化改造方案 (6)4.2 智能制造设备选型与应用 (7)4.3 生产线智能化升级实施步骤 (7)第五章智能工厂规划与建设 (7)5.1 智能工厂的规划原则 (7)5.2 智能工厂的建设内容 (8)5.3 智能工厂的运营与管理 (8)第六章智能制造大数据分析 (9)6.1 大数据分析在智能制造中的应用 (9)6.2 大数据分析的关键技术 (9)6.3 大数据分析的实施策略 (10)第七章智能制造安全与防护 (10)7.1 智能制造安全风险分析 (10)7.1.1 网络安全风险 (10)7.1.2 设备安全风险 (11)7.1.3 数据安全风险 (11)7.2 智能制造安全防护措施 (11)7.2.1 加强网络安全防护 (11)7.2.2 提高设备安全功能 (11)7.2.3 保障数据安全 (11)7.3 智能制造安全防护体系 (11)7.3.1 安全管理机制 (11)7.3.2 安全技术防护 (12)7.3.3 安全合规与评估 (12)第八章人才培养与技能提升 (12)8.1 智能制造人才培养策略 (12)8.2 技能提升与培训体系 (12)8.3 人才培养与智能制造发展趋势 (13)第九章智能制造项目实施与管理 (13)9.1 智能制造项目实施流程 (13)9.1.1 项目启动 (13)9.1.2 项目规划 (13)9.1.3 项目实施 (14)9.1.4 项目验收 (14)9.2 智能制造项目管理方法 (14)9.2.1 项目管理流程优化 (14)9.2.2 项目风险管理 (14)9.2.3 项目绩效评估 (15)9.3 智能制造项目风险控制 (15)9.3.1 技术风险控制 (15)9.3.2 管理风险控制 (15)9.3.3 运营风险控制 (15)第十章智能制造与工业40战略规划 (15)10.1 工业40战略概述 (15)10.2 智能制造与工业40的融合 (15)10.3 工业40战略规划实施步骤 (16)第一章智能制造概述1.1 智能制造的背景与意义1.1.1 背景全球制造业竞争的加剧，以及新一代信息技术的快速发展，智能制造作为一种新兴的制造模式，正逐渐成为各国制造业转型升级的关键路径。

智能制造：工业4.0与中国制造2025

内涵：实现由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴
目标：建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。
德国工业4.0三大主题
智能物流：主要通过互联网、物联网、
务联网，整合物流资源，充分发挥现有物流
资源供应方的效率，而需求方，则能够快速
4、绿色发展工程
破解环境和资源制约，节约资源，保护环境。特别提到节能减排降耗、提高资源利用率。
发展的质量和效益已经成为中心任务。因为工业占我国整体能源消耗的 73%。
（一）制造业创新中心（工业技术研究基地）建设工程
制造业创新中心（工业技术研究基地）建设工程
围绕重点行业
转型升级和新一代信息技术、智能制造、增材制造、新材料、生物医药等领域创新发展的重大共性需求
到 2020 年，上述领域实现自主研制及应用。
到2025年，自主知识产权高端装备市场占有率大幅提升，核心技术对外依存度明显下降，基础配套能力显著增强，重要领域装备达到
开发一批标志性、带动性强的重点产品和重大装备，提升自主设计水平和系统集成能力，突破共性关键技术与工程化、产业化瓶颈，组织开展应用试点和示范，提高创新发展能力和国际竞争力，抢占竞争制高点。
式生产设施的实现。
《中国制造2025》的提出
2015年5月19日，国务院正式印发《中国制造2025》计划
《中国制造2025》从国家层面确定了我国建设制造强国的总体战略
明确提出：要以创新驱动发展为主题，以新一代信息技术与制造业深度融合为主线，以推进智能制造为主攻方向，实现制造业由大变强的历史跨越。
竞争创新的社会机制重塑国家工业战略的制定及推进

智能制造和工业4.0是什么

到底什么是4.0智能制造?还得从工厂的业务模式说起。

作为一个工厂，存在的目的只有两个，一是生产产品，然后卖出去。

所以在工业企业中，通常会分为两个大的部门，一个是生产部门，一个是业务部门，而进入制造工业4.0之后，为了更好的提高效率。

前者通过MES（制造执行系统）管理，后者通过ERP（管理信息系统）来管理。

在生产车间里，各个生产设备之间、生产设备和控制器之间，都已经基本实现了连通，整个工厂已经通过制造执行系统（MES）连通起来，而业务部门全部通过ERP连通起来了。

生产的过程智能化了，那么作为成品的工业产品，也同样可以智能化，这个不难理解，你们看到的什么智能手环、智能自行车、智能跑鞋等等智能硬件都是这个思路。

就是把产品作为一个数据采集端，不断的采集用户的数据并上传到云端去，方便用户进行管理。

当工厂的两化融合进一步深入的时候，另一种新的商业模式就有要孕育而生了，这就是云工厂。

工厂里的设备现在也是智能的了，他们也在不断地采集自己的数据上传到工业互联网上，此时我们就可以看到，哪些工厂的哪些生产线正在满负荷运转，哪些是有空闲的。

那么这些存在空闲的工厂，就可以出卖自己的生产能力，为其他需要的人去进行生产。

互联网行业为什么发展的这么快，就是因为创业者只需要专注于产品和模式创新，不需要自己去买一个服务器，而是直接租用云端的服务就行了。

而目前工业的创业者，还是要不断地纠结于找OEM代工还是自建工厂中，这个极大地限制了工业领域的创新。

当云工厂实现的时候，我预言中国的工业领域将出现一个比互联网大百倍以上的创新和创业浪潮，那个时候这个社会的一切都将被深刻的改变。

ERP系统是实现工业4.0的基础。

工业4.0时代中国制造业新出路——《精益智能制造》推荐阅读

收稿日期：2018－07－091中国智能制造实践的三个阶段和三大误区自从2013年德国提出工业4.0战略以来，中国社会各界都在探讨制造业升级转型的话题，过去几年大概可以分成以下三个阶段：第一阶段：2013~2015年概念植入阶段。

社会各界都在学习美国工业互联网和德国工业4.0，学者专家们将国外经验与国内同行及企业家们分享。

第二阶段：2015~2017年上半年摸索试点阶段。

在掌握了相关的知识和信息后，一些试点企业开始实践智能制造（下文中将工业4.0、工业互联网统称为智能制造），这个阶段以政府主导和推动为主，另外也有部分企业自行实践并取得了不错的成果。

第三阶段：2017年下半年开始进入全面爆发阶段。

在政府的支持下，各行各业都开始实施智能制造。

不过，不同的企业做法不完全一样，有的直接新建智能工厂，有的进行现有工厂智能化改造，有的进行智能化生产线升级，还有的进行数字化车间建设……当前中国智能制造处于第三阶段，呈现出一幅热火朝天的景象，但是在这个过程中也有以下三大误区值得关注：误区一：为了赚吆喝而上智能制造项目。

企业在还不了解智能制造是什么，也没有仔细评估该如何去进行智能化升级转型的情况下，就开始向政府申报智能制造项目，结果政府专项支持资金拨下来了，被迫匆匆忙忙上项目。

例如国内某寝具企业，现状是工业1.0和工业2.0的水平，投资20亿元新建了一个产业园，向政府申报了智能工厂项目，政府很快批准了该项目并给予专项资金支持。

然后该企业匆忙找了德国一家知名公司来协助进行智能工厂规划，结果花了近亿元服务费用，除了一堆文件外，没有任何能够落地的东西，该寝具公司非常不满意，暂停了合同。

于是该公司又去找西门子、ABB 等公司求助，结果这些公司评估后认为该公司目前并不适合做智能工厂，导致该公司的智能工厂项目陷入了进退两难的境地。

误区二：将自动化或者信息化建设等同于智能制造。

由于中国企业现状普遍是工业2.0水平，部分企业还处于工业1.0阶段，少数企业达到了工业3.0，自动化和信息化的普及率还非常低，故在智能制造升级转型的过程中，部分企业认为进行自动化升级改造或者工厂信息化建设就是智能制造。

工业4.0--从数字化制造到智能制造

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欧美采取贸易保护反制
自1994 年人民币汇率改革以来, 在中国保持对美商品出口快速增长的同时, 美国对中国产品反倾销调查和反倾销最终措施数量也有了大幅地增长。
2.美国对“中国制造”的忧虑
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寻求技术跨越
美国奇点大学著名教授瓦德瓦 2012年1月11日在《华盛顿邮报》认为：
我们将人工智能、机器人和数字制造相结合，使得美国企业家在本土建厂，生产出各种产品，这是一场制造业的革命。中国还如何能与我们竞争？很快就轮到中国担忧了。
1.“中国制造”改变着整个世界
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中国已经成为全球第二大经济体。中国极可能成为“第五个”世界制造中心
伴随世界制造业的发
展，在不同的阶段形成形成了四大世界级制造中心。
中国制造日本制造
美国制造
德国制造
英国制造
1750
1800
1850
1900
1950
2000
2050
1.“中国制造”改变着整个世界
工业 1.0
1.工业革命发展历程
一、工业4.0的意义
工业 2.0
1.工业革命发展历程
工业 3.0
2.数字化制造的特征
采用数学化仿真手段，对制造过程中制造装备、制
造系统以及产品性能进行定量描述，使工艺设计从基于
经验的试凑向基于科学推理转变。
铣削机床
镗拉机床
材料毛坯
系统
生产线
冲压机床
焊接装备
影响制造效率
装备数字化
制造系统数字化
工艺数字化
涉及装备与产品的几何、力学行为的耦合！ CAPP、DFX？
影响制造质量
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周立功致远电子：工业4.0关键在于智能制造

周立功致远电子：工业4.0与IoT物联网“智能制造“是关键！摘要：随着信息技术与工业技术的高度融合，通讯网络、计算机技术、自动化技术和软件系统的深度交织产生了新的价值模型，在制造领域，这种资源、信息、物品和人相互关联，形成虚实结合的系统，德国人称其为“工业4.0”。

互联网激活传统工业，保持制造业长期竞争力的必由之路：与前三次工业革命相比，我们认为工业4.0最大的进步在于利用互联网激活了传统工业过程，使工厂设备“能说话、能思考”，同时实现三大功能：最大程度地降低制造业对劳动力的依赖、将流通成本降到最低、最大程度满足用户个性化需求。

从长期来看，工业4.0对于智能工厂的投入将远超过一般工业，但项目盈利能力也将显著提高，并且资本投入越大、斜率越陡峭，即投资的边际回报率越高。

无论在何种经济体，工业4.0都将是制造业发展不可绕开的必由之路，是未来世界制造业最大的一波“浪潮”。

我们一直以来专注于工业控制领域，同时深刻感受到这次工业智能化给制造、生产带来的改变，物联网已经在不断的走进工业生产制造，在我们合作的企业中，工业生产数据实时采集（如MES系统）算是典型，而在工业生产信息网络中，ZigBee当之无愧成为了主角。

图1 采用ZigBee搭建的生产信息化管理网络MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、工具工装管理、采购管理、底层数据集成分析、上层数据集成分解等等管理模块。

它是企业CIMS信息集成的纽带，是实施企业敏捷制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。

工厂制造执行系统MES是近10年来在国际上迅速发展、面向车间层的生产管理技术与实时信息系统。

MES 可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量。

适用于不同行业(家电、汽车、半导体、通讯、IT、医药)，能够对单一的大批量生产和既有多品种小批量生产又有大批量生产的混合型制造企业提供良好的企业信息管理。