工业4.0专题研究报告2015

工业4.0专题研究报告2015

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增强现实领域专题研究报告2015

工业4.0的发展历史及定义 目录

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工业4.0行业现状及典型案例

工业4.0的战略要点解读

中国工业向工业4.0转型之路

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工业革命的四个阶段，从工业1.0 –>工业4.0

18世纪末 20世纪初

第一次工业革命

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”

第二次工业革命

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及“电气时代”

第三次工业革命

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

第四次工业革命

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

第一次工业革命1.0

第二次工业革命2.0

机械自动化 20世纪70年代

现在 时间线

复 杂 程 度

机械化 → 电气化

模拟化 → 数字化 自动化 → 智能化

第三次工业革命3.0

“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。德国学术界和产业界认为，“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

供应链

产品

客户

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

Cyber-Physical System

智能建筑

智能产品

智能电网

智能物流

智能移动

“工业 4.0”的愿景 ●根据整个价值链，自行

配置集成化生产设施

●根据当前条件，灵活制

定生产工艺 ●将要生产的产品包含了

生产所需的全部信息

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的发展历史及定义 目录

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工业4.0行业现状及典型案例

工业4.0的战略要点解读 中国工业向工业4.0转型之路

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向用户提供第3方设计服务 设计软件向第3方开放端口

快速复制/还原，快速大规模定制

可持续使用、可塑性更强、更便于加工和组装，技术差异化

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

车间内流程优化、提升效率、提升安全性、节约成本

工业4.0的生态系统

原材料模块化供货

标准化零配件供货

供应商

3D 扫描 超高速3D 打印

先进材料 纳米技术

机器人/智能机床 可穿戴技术/AR/VR

自动车辆/轨道车辆/吊车

智能 物流

智能物流

芯片/传感器

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

制造管理系统

更强的网络保护和数据保护

云安全

云存储

大数据

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

大规模定制 小批量定制

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

智能工厂/智能制造

企业客户

个人客户

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

清洁能源

小批量定制 单品定制

可替代、非传统、清洁能源

定制设计 设计工具

智能物流 物联网

可预期、可追踪、可回应、零误差

设计服务