对德国工业4.0、美国互联网工业、中国制造2025的研究
比较中国制造2025_德国工业4.0战略的主要特点分析
比较中国制造2025，德国工业4.0战略的主要特点分析我国还是一个发展中的国家，仍处于工业化进程中，落后与先进并存、传统与现代共生，需要积极探讨中国特色工业化道路：提升传统产业与培育新兴产业相结合；传统手工艺与先进制造业相结合；第一次工业化与第二次工业化相结合；信息化与工业化相结合。
德国工业4.0在全球产生重大影响，标志着全球加快全面进入以智能制造为核心的智能经济时代。
德国工业4.0与美国比较流行的第三次工业革命提法和一些学者说的第五次工业革命等，都是以信息技术革命性突破为基础，反映了工业经济数字化、信息化、智能化、工业自动化、网络化的发展趋势。
本文着重分析德国工业4.0战略的主要特点，比较中国制造2025，得出一些重要启示。
德国工业4.0主要特点德国工业4.0可以概括为：一个核心，两个重点，三大集成，四个特征和六项措施。
一个核心：互联网制造业，将信息物理融合系统（CPS）广泛深入地应用于制造业，构建智能工厂、实现智能制造。
两个重点：领先的供应商策略，成为“智能生产”设备的主要供应者；主导的市场策略，设计并实施一套全面的知识和技术转化方案，引领市场发展。
三大集成：企业部灵活且可重新组合的纵向集成，企业之间价值链的横向集成，全社会价值链的端到端工程数字化集成。
四个特征：生产可调节，可自我调节以应对不同形势；产品可识别，可以在任何时候把产品分辨出来；需求可变通，可以根据临时的需求变化而改变设计、构造、计划、生产和运作，并且仍有获利空间；四是过程可监测，可以实时针对商业模式全过程进行监测。
六项措施：实现技术标准化和开放标准的参考体系；建立复杂模型管理系统；建立一套综合的工业宽带基础设施；建立安全保障机制和规章制度；创新工作组织和设计方式；加强培训和持续职业教育。
把德国工业4.0放在全球围和历史背景中比较发现，可以看出德国工业4.0有以下5个重要特点。
1.基础性。
与德国整体发展战略相关，发挥优势，应对全局性挑战。
德国“工业4.0”与“中国制造2025”的比较及启示
二、背景与框架的比较
（一）背景 ２０世纪８０年代初起，世界发达国家开始了一股学界称为“再工业化”的浪潮。美国在２００９ 年至２０１２年的三年间，先后推出了《重振美国制造业框架》（２００９年１２月）、《先进制造业伙伴计
划》（２０１１年６月）与《先进制造业国家战略计划》（２０１２年２月），旨在借助这些规划的实施，巩 固美国制造业在全球的领先地位，优化制造业结构，增强制造业在全球的竞争力。日本政府也高度
上的延续性和大背景的相同性，“中国制造２０２５”也就被有些人看成了中国版的“工业４．ｏ”。 （二）框架 “工业４．ｏ”对全球制造业未来发展有着十分重要的影响，而“制造２０２５”则对中国制造业的 发展有着极为重要的意义。“制造２０２５”与“工业４．Ｏ”是否有着关联？比较这两个重要文献的框 架就可以有基本判断（如图１、２所示）。
严重；缺少世界著名品牌，产业结构不合理，生产性服务业发展滞后。这表明，中国将要在制造业 水平还不很先进、制造技术还较落后的基础上实施“制造２０２５”，跻身制造强国的行列。 在框架上，“工业４．ｏ”突出了行动策略，即所谓的供应和市场双重策略；“制造２０２５”则强调
了行动的指导思想和基本原则。“工业４。ｏ”一直强调要建立一个物理系统，即所谓的ＣＰＳ（Ｃｙｂｅｒ—
合成材料、分子生物等取得重大突破，科学技术有力推动了人类生产力的进步，形成了所谓的第三 次工业革命。三次工业革命，德国人分别将其称之为“工业１．ｏ”国人心中，此次的制造业技术革新是制造领域的颠覆性革命，具有划时代的意义，堪为第四次工 业革命，故称之为“工业４．ｏ”。
略的建议》［１］（简称德国“工业４．ｏ”，后文简称“工业４．ｏ”），其目的是借助发挥德国制造业的传 统优势，掀起新一轮制造技术的革命性创新与突破。报告的推出立即引起全球的广泛关注，产生了
工业智能与工业互联网共性关键技术
工业智能与工业互联网共性关键技术摘要：德国工业4.0、美国先进制造业国家战略计划、日本科技工业联盟、英国工业2050战略及“中国制造2025”表明，各国均将制造业向智能化转型作为国家战略目标。
通过信息化实现生产全自动化、个性化、柔性及系统优化，提高生产资源利用率，降低生产成本，实现分布式、柔性、定制化的生产制造模式。
作为“中国制造2025”中五大工程之一，智能制造工程将关键工序智能化、生产过程智能优化控制、关键岗位机器人替代等作为重点攻关项目，这也是中国智能制造战略卡脖子的核心技术之一。
工业互联网是实现工业智能的基础支撑，在产品设计、生产、制造、管理等环节进行高效、精准决策、实时动态优化、敏捷灵活响应。
所谓工业互联网，并非互联网技术和工业制造领域的简单融合，而是在技术、内涵层面进行深度外延。
工业互联网技术既是实现工业智能化转型的关键基础设施，也是云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术与工业经济深度融合的应用模式，更是一种新业态，将重塑企业形态、供应链和产业链。
工业智能和工业互联网技术将推动传统制造业进行新兴裂变和升级演化，推进核心硬件、基础软件、机理分析与算法等基础技术融合发展，逐步构建工业智能和工业互联网技术产业体系。
关键词：工业智能；工业互联网；工业4.0；中国制造2025；人工智能引言随着电子化、信息化和自动化技术的进一步发展，工业生产过程逐步实现了由人力为主向机械机器为主的转变，各类高精尖智能设备的应用使智能制造成为了当前工业社会的发展主流方向，企业纷纷投身于智能制造技术的研发与尝试，并在生产效率、质量、经济收益等方面逐步获得回报。
然而在实际生产的过程中，新技术的应用仍在一些因素的限制下阻碍了其进一步发展。
其中，工业智能制造中的网络安全问题便是最为突出的一项。
1分析“5G+工业互联网”时代下高端装备智能制造所面临的挑战在现代社会快速发展的背景下，我国进入了“5G+工业互联网”时代。
(2025)中国制造2025：六大领域试点行动
（2025）中国制造2025：六大领域试点行动智能制造实现率仅为10%根据今年两会期间工信部部长苗圩的表述，智能制造不仅是信息化与工业化深度融合的突破口，也是工业互联网的切入点之一。
在未来20年中，中国工业互联网发展至少可带来3万亿美元左右GDP增量，应用工业互联网后，企业的效率会提高大约20%，成本可以下降20%，节能减排可以下降10%左右。
由此，在发达国家高端制造业回流、发展中国家低端制造业优势突出的国际分工格局下，中国从制造大国升级制造强国的抓手已经明确：发展智能制造，其是两化深度融合、德国工业4.0、美国产业互联网概念背后的最大公约数。
通过国务院常务会议审议的“中国制造2025”，预计将于近期对外颁布，规划将通过制造业创新中心建设、智能制造、工业强基、绿色发展、高端装备创新五大工程来落实。
同时，智能制造的政策红利更在于，除了总文件外，未来将建立“1+X”规划体系，比如智能制造规划，或者信息化与工业化融合规划。
规划：六大领域试点行动智能制造是制造技术和信息技术的结合，涉及众多行业产业，聚焦智能制造试点的关键环节，有助于准确把握与其相关的产业投资机会。
而根据智能制造试点通知，将分类开展流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务等6大重点行动。
从中可以发现，试点中瞄准的6个方向，各具针对性。
第一，针对生产过程的智能化，更准确的说是生产方式的现化化、智能化。
根据通知要求，在以智能工厂为代表的流程制造、以数字化车间为代表的离散制造分别选取5个以上的试点示范项目。
其中，在流程制造领域，重点推进石化、化工、冶金、建材、纺织、食品等行业，示范推广智能工厂或数字矿山运用;在离散制造领域，重点推进机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器及电子信息等行业。
第二，针对产品的智能化，体现在以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品试点示范。
也就是把芯片、传感器、仪表、软件系统等智能化产品嵌入到智能装备中去，使得产品具备动态存储、感知和通信能力，实现产品的可追溯、可识别、可定位。
什么叫工业4.0
什么叫工业4.0，这篇接地气的文章终于讲懂了笔者早年从事过工业自动化行业，后来去了几个城市，讲过《工业互联网与工业文明史》这门课，以至于很多人以为我很懂工业互联网（其实我也就是半桶水而已）。
今天早上有人问我，工业4.0到底是个啥，本来答应给他单独讲一遍，后来一想，不如整理下材料和思路，一块分享给大家，所以今天就跟大家谈谈这个神秘的工业4.0吧。
先声明，笔者只是个知识的搬运工，我说的不一定对，不过是看了很多材料后消化理解的结果而已。
事实上，工业4.0就没有标准答案，连德国人自己都没有。
先看三个概念：工业1.0机械化，以蒸汽机为标志，用蒸汽动力驱动机器取代人力，从此手工业从农业分离出来，正式进化为工业。
工业2.0电气化，以电力的广泛应用为标志，用电力驱动机器取代蒸汽动力，从此零部件生产与产品装配实现分工，工业进入大规模生产时代。
工业3.0自动化，以PLC（可编程逻辑控制器）和PC的应用为标志，从此机器不但接管了人的大部分体力劳动，同时也接管了一部分脑力劳动，工业生产能力也自此超越了人类的消费能力，人类进入了产能过剩时代。
这三个定义都很学术，你们放心，这是我全文最学术的一段话，后面，我决定老和尚讲故事的方法来给大家讲这个故事。
要理解工业4.0，我们得先看下目前的状况，我们称之为工业3.X，用修真小说的时髦描述，也就是3.0中后期，这种状态叫做完全的自动化和部分的信息化。
咱们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，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，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。
这两个系统啥区别呢？ERP更倾向于财务信息的管理，而MES更倾向于生产过程的控制，简单的说，ERP主要告诉你客户需要生产多少个瓶子，哪天下单，哪天要货，而MES主要负责监控和管理生产这些瓶子的每一个步骤和工序如何实现。
读《中国制造2025》与“德国工业4.0”后的思考
读《中国制造2025》与“德国工业4.0”后的思考中机质协特别高级专家顾问沈烈初经建国六十多年，特别是改革开放三十多年来飞跃式的发展，中国制造业的总量已居世界第一位，但大而不强的格局尚无根本性改变。
纵观世界各工业发达国家，制造业在国民经济中都占有重要地位。
近年随着科技进步的迅猛发展，新的技术层出不穷地出现。
各国在迎接新一轮技术革命中，仍把制造业作为主攻方向，如美国在2012年推出“美国先进制造业国家战略计划”，2013年又推出“美国制造业创新网络计划”；2013年德国颁布“德国工业4.0”战略实施建议，同年法国颁布“新工业法国”战略；2014年日本提出“日本制造业白皮书”；2015年英国提出“英国制造业2050”等。
我国在2015年5月8日，国务院印发《中国制造2025》通知；不久之前国务院又公布了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》，加上近十年来推进了包括01、02、03、04专项在内的十余项“国家重大科技专项”规划，构成了我国振兴制造业的战略与战术部署。
再分析改革开放以来，制造业虽有了巨大进步，但各行业间发展极不平衡，如高铁制造业只有十余年的发展史，电工行业已有较长发展史，但高铁与发电、输变电成套设备已在世界上具有重要影响力，两者都采用“以我为主”，引进技术合作生产，消化吸收再创新的模式取得成功。
航空航天、海陆军事装备，随着与信息技术的融合，以自力更生为主，吸收国外先进技术经验，取得了骄人的成绩。
一些家电行业不仅量上，而且在质与性能上都有较强竞争力。
但也要看到，随着经济全球化，国内外市场竞争激烈，优胜劣汰加速进行，以至我国有一些行业被淘汰出局，如照相机、办公设备行业基本全军覆没，分析仪器、大型科学仪器等似乎有些溃不成军，高端医疗装备特别是检查用的影像设备，大多由国外少数企业垄断。
随着新兴行业的出现，其装备主要靠工业发达国家进口，如制造大规模及超大规模集成电路芯片用的成套设备、原辅材料甚至清洗剂、超纯气体等；生产光伏电池用的核心设备及原辅材料都是依赖进口；还有不少关键零部件、元器件及各种专用材料，很多产品在我们国家是空白，或达不到这些高新产业的要求。
浅谈德国工业4.0与中国制造2025【范本模板】
浅谈德国工业4。
0与中国制造2025近日,在课堂上,老师上课时谈起了德国工业4.0与中国制造2025，这是在工业工程领域中时下热点的话题，对此，我也借此机会学习一下这方面的内容,增加自己的专业知识。
通过查找了相关的论文和背景资料,我了解到当前，德国工业 4。
0、美国工业互联网以及中国制造 2025 规划相继出台，世界各国在智能制造领域的竞争日益加剧。
我国企业如何在此次工业革命浪潮中脱颖而出，已经成为影响中国经济转型升级的重大命题。
德国作为世界八大工业国之一，其优势领域主要有电子、航天、汽车、精密机械、装备制造、军工等.德国工业以技术领先、品质精良而著称，但成本较高。
德国工业4.0,这一概念是由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。
其描绘了制造业未来的前景，提出继以蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术为标志的三次工业革命后，人们将迎来以信息物理融合系统系统为基础，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.德国工业 4。
0 的提出将成为工业战略性的革命,而中国也需要进行根本性的工业革命，从而提出了中国制造 2025。
目前，我国经济体系已经逐渐由以农业为主转型为以工业为主.但是,相对于世界工业发达国家，我国的工业由于发展时间过短等原因，一直处于多制造、少创造的尴尬地位。
当前，全球新一轮工业革命正在进行，为抓住这一机遇,提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略。
中国制造2025是中国版的“工业4.0"规划，该规划经李克强总理签批，并由国务院于2015年5月8日公布。
该规划提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略，是第一个十年的行动纲领.中国制造2025 明确提出，到 2025 年迈入制造强国行列，2035 年制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平，新中国成立一百年时制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列,使中国工业与世界先进工业接轨,建设全球领先的技术体系和产业体系,使我国实现由“世界制造大国"向“世界制造强国"的根本性转变。
2024年浅谈德国“工业4.0”及其中国化
2024年浅谈德国“工业4.0”及其中国化随着科技的飞速发展，全球的工业生产方式正面临着一场前所未有的革命性变革。
其中，德国的“工业4.0”概念引领着这场变革的潮流，而中国作为世界上最大的制造业国家，也在积极探索和实践工业4.0的理念。
本文将对德国“工业4.0”进行简要介绍，并探讨其在中国的发展和应用。
一、德国“工业4.0”概述德国“工业4.0”是一个基于物联网、大数据、云计算等先进技术的制造理念，旨在实现生产过程的数字化、网络化、智能化。
它代表了第四次工业革命，继蒸汽机时代、电气化时代和信息化时代之后，人类进入了智能化时代。
这一概念最早在2011年由德国学术界和产业界提出，2013年在汉诺威工业博览会上正式推出，迅速成为德国的又一标志性名片。
1.1 定义与特征工业4.0的核心在于通过物联网技术实现设备之间的互联互通，利用大数据分析和云计算进行实时数据处理和智能决策，从而实现生产过程的高度灵活性和个性化。
这种生产模式突破了传统制造业的局限，将生产、供应、销售等各环节紧密连接，形成一个高度智能化的生产网络。
1.2 关键技术支撑工业4.0的实现离不开一系列关键技术的支撑，包括物联网、人工智能、大数据分析、云计算、增强现实等。
这些技术相互融合，为工厂数字化提供了全方位支持。
物联网技术使得设备之间能够实现信息的实时传输和交换；人工智能技术能够对大量数据进行分析和处理，为决策提供依据；大数据和云计算则提供了强大的数据处理和存储能力。
二、中国化工业4.0的发展与实践中国作为世界上最大的制造业国家，对工业4.0的发展充满期待。
近年来，中国政府也提出了“中国制造2025”战略，旨在推动制造业向智能化、绿色化、服务化方向转型。
德国“工业4.0”的成功实践为中国提供了有益的借鉴。
2.1 政策推动中国政府高度重视工业4.0的发展，制定了一系列政策措施，包括税收优惠、资金扶持、人才培养等，以推动制造业的转型升级。
同时，中国还加强了与德国等国家的合作，共同推动工业4.0在全球范围内的发展。
国内外智能制造发展现状研究与思考
国内外智能制造发展现状研究与思考国内外智能制造发展现状研究与思考1. 引言智能制造是当今工业发展的重要趋势之一，它通过融合先进的信息技术与制造技术，实现了生产制造的智能化和自动化。
在全球范围内，各国纷纷加大对智能制造的投入与研究，以提高制造业的竞争力和创新能力。
本文将就国内外智能制造发展的现状进行研究，并提出个人的思考与观点。
2. 国外智能制造发展现状在国外，如德国、美国、日本等发达国家，智能制造已成为国家经济发展的重要支撑。
其中，德国的工业4.0战略尤为引人注目。
工业4.0旨在通过网络化、数据化和自动化等手段实现制造业的智能化升级，以提高生产效率和产品质量。
德国企业在生产过程中广泛应用物联网、云计算、大数据等技术，实现了生产设备的联网和自动化控制。
美国的智能制造创新联盟和日本的第四次工业革命研究团队等组织也在推动智能制造的发展。
国外智能制造的成功经验值得我们借鉴和学习。
3. 国内智能制造发展现状在国内，智能制造也得到了极大的重视和扶持。
中国政府提出了“中国制造2025”战略，旨在通过信息技术的运用，加快制造业的转型升级。
中国制造2025注重数字化、网络化和智能化的推进，鼓励企业在生产与管理中应用人工智能、物联网、云计算等高新技术。
在机器人领域，中国已成为全球最大的机器人市场之一，且具备了一定的研发能力和生产实力。
中国的互联网巨头也积极布局智能制造领域，通过大数据和云计算技术，实现了工业互联网的发展。
4. 对智能制造发展现状的思考在研究智能制造发展现状的过程中，我深刻意识到智能制造对于提高制造业的竞争力和创新能力具有重要意义。
智能制造可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量等，从而推动制造业的升级和转型。
然而，智能制造也面临着一些挑战和难题。
数据安全问题、技术标准的制定与统一、人机协同的优化等，都需要我们深入思考和解决。
智能制造的推广与普及还需要政府、企业和社会各界的共同努力和支持。
5. 总结与展望智能制造在国内外都取得了一定的进展，但仍面临着一系列的挑战和问题。
智能制造：工业4.0与中国制造2025
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
实施工业4.0对于德国经济的意义及其对中国制造业转型的启示
2015年是中德“创新合作年”，10月29—30日德国联邦总理默克尔第八次访华，“创新”成为重要的议题。
在默克尔访华前夕，中国国家工信部与德国联邦经济与能源部就中国与德国在“工业4.0”领域的相关合作达成协议。
这表明德中两国将在高科技领域开展更多的合作，把中国的工业和制造业提升到一个新的水平。
2013年4月8日，德国政府委托的经济与科学创新联盟联合德国三大工业协会[1]共同推出了《保障德国制造业的未来：4.0计划的实施建议》，标志着德国开始正式启动工业4.0计划。
在其中，德国科学界和相关经济领袖将实现工业4.0看作是一场新的工业革命，由此将创造出许多新的市场和就业机会。
德国提出工业4.0的目的在于在战略上为德国经济的未来指出方向，如果德国能够顺利实施工业4.0，不仅能够继续保持其在装备制造业的世界领先地位，并且将在制造业的未来发展上引领世界。
在国际金融危机后世界经济不景气，亟需新的增长动力的形势下，德国的这一举措立刻引起了世界各国和各界的高度实施工业4.0对于德国经济的意义及其对中国制造业转型的启示互联网的发展使工业与信息产业不断深度融合，德国敏锐地率先提出工业4.0计划，拉开了第四次工业革命的大幕，推动了制造业的世界竞争。
谁能率先实现，谁将引领世界！■ 史世伟／文重视。
作为回应，世界另外两个制造业大国美国与中国都推出了自己的制造业创新发展与升级计划，一场围绕着制造业发展的世界竞争的序幕由此打开。
什么是工业4.0？我们知道，从人类走进工业化社会以来，制造业经历了三次革命，它们分别是18世纪末以引入蒸汽机动力为标志的第一次工业革命，19世纪末使用电能动力、实现大批量生产的第二次工业革命，以及20世纪70年代开始的使用电子和信息技术，使工业生产进一步自动化的第三次工业革命，其影响持续至今。
每一次工业革命都大大地提高了生产力水平并使社会生活发生了根本变化。
如今工业生产面临又一次变革：随着互联网的发展，工业与信息产业将进一步深度融合，生产将全面实现数据化和智能化。
中国制造2025解析(王喜文)
二、中国制造2025
（四）绿色制造工程
组织实施传 统制造业能 效提升、清 洁生产、节 水治污、循 环利用等专 项技术改造。
开展重大节 能环保、资 源综合利用、 再制造、低 碳技术产业 化示范。实 施重点区域、 流域、行业 清洁生产水 平提升计划， 扎实推进大 气、水、土 壤污染源头 防治专项。
制定绿色产 品、绿色工 厂、绿色园 区、绿色企 业标准体系， 开展绿色评 价。
重点开展行业基础 和共性关键技术研 发、成果产业化、 人才培训等工作
制定完善制造业创 新中心遴选、考核、 管理的标准和程序
二、中国制造2025
（二）智能制造工程
紧密围绕重点制造领 域关键环节，开展新 一代信息技术与制造 装备融合的集成创新 和工程应用。
支持政产学研用 联合攻关，开发 智能产品和自主 可控的智能装置 并实现产业化。
开展示范应用，建立奖励 和风险补偿机制，支持核 心基础零部件（元器件）、 先进基础工艺、关键基础 材料的首批次或跨领域应 用。
组织重点突破，针对重大 工程和重点装备的关键技 术和产品急需，支持优势 企业开展政产学研用联合 攻关，突破关键基础材料、 核心基础零部件的工程化、 产业化瓶颈。
强化平台支撑，布局和组 建一批 " 四基 " 研究中心， 创建一批公共服务平台， 完善重点产业技术基础体 系。
提高 生产率
缩短创新周期，解决产品的复杂性， 运用大数据的挖掘分析作用
缩短产品 上市时间
提升 灵活性
实现大规模定制，满足不 确定情况下的市场需求， 提升生产调度管理水平
一、第四次工业革命的到来
二
中国制造2025
中国制造2025
德国工业4.0
01
02
形势与政策论文《工业4.0与中国制造2025》
新工业革命与中国制造202518世纪60年代从英国发起的技术革命是技术发展史上的一次巨大革命，它开创了以机器代替手工劳动的时代。
这场革命以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志，这就是第一次科技革命。
与之相关的生产方式发生变革，被称为第一次工业革命，进入工业1.0时代。
使得纺织、冶铁、交通运输等行业得到发展，轻工业化特征明显。
19世纪六七十年代起，电灯、电报、电话、发电机、内燃机、火力发电厂等一系列电气发明相继问世。
电力作为一种优良而价廉的新能源被广泛应用。
来到了第二次科技革命，人类历史从“蒸汽时代”跨入了“电气时代”。
生产方式再次变革，被称为第二次工业革命，进入工业2.0时代。
汽车、石油、钢铁等重化工行业得到迅速发展。
上世纪40年代后期的电子管计算机为第一代计算机，开创了电子信息时代。
到了第三次科技革命，人工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术开始出现。
同时开启了第三次工业革命，开启了工业3.0时代，电子计算机的广泛应用，促进了生产自动化。
推动了电子信息、医药、材料、航空航天等行业的发展。
1991年，科学家提姆·伯纳斯李开发出了万维网及简单的浏览器，互联网开始向社会大众普及。
随着互联网的商业化发展，人类进入互联网浪潮时代。
互联网对生产生活产生了全面的影响。
然而每一次信息通信技术的重大创新都会为制造业带来新的变革，这一次可能是互联网引领的产业变革，推动制造业智能化、网络化。
使我们进入工业4.0时代。
工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。
德国人认为第四次工业革命是指：机械化+电气化+IT技术+Internet技术。
第四次工业革命就是第三次工业革命的成果上再加上互联网技术。
必须说明这里所要求的互联网是“Things and Services”的互联网，Things可理解为物和事情；Services泛指一切服务。
所以，第四次工业革命首先要建设“物事互联网”与“服务互联网”。
这意味着有史以来第一次将资源、信息、物事、人和对这一切的服务进行互联。
心得体会-浅谈中国制造2025
心得体会——浅谈中国制造2025伴随着电子信息技术、人工智能的发展，社会的进步，人们发现传统的工业似乎以及开始制约我们的发展脚步，越来越多的人认识到，只有发展自身的工业，并结合新技术进行新一轮工业革命，转变工业制造手段，才能在世界舞台占据发展优势，才能更好的提升本国国力。
因此，有人把新一轮的工业变化改进称为第四次工业革命。
众所周知，人类目前已经经历过三次工业革命，每一次工业革命必然带来巨大的社会变革以及生产力提升。
中国缺席了前三次工业革命，所以当中国终于完成解放，中国统合全国力量耗费70多年的时间才勉强赶上时代的步伐，而在这次即将到来的第四次工业革命中，中国必须抓住这次发展机遇，紧跟时代，补全不足，完善缺陷，发展未来。
在信息技术和人工智能快速发展的今天，如何把信息技术应用在生产上，提高社会生产力，加强国家竞争力成为了世界各国主要关注的焦点问题。
在这个问题上，各国都有属于自己的见解和发展，其中，最为突出，潜力最为巨大的，无疑是中美两国。
然而对比中美两国的新时代工业信息化发展可以看出，中美两国的工业信息化发展有着截然不同的历程与目的。
中国自十五大开始，便着眼于工业升级以及制造业优化工程，而在2014年，中国便提出了“中国制造2025”这一概念，并通过不断的发展与研究，最终确定“中国制造2025”的主要目标以及“一二三四五五十”的总体结构等，不断明确“中国制造2025”的发展要求，出台相关政策鼓励企事业发展信息技术并进行工业改革。
相比较而言，美国的工业互联网技术则是源自于美国收拢制造业战略计划而产生的，并在中美贸易摩擦中晋升为对抗“中国制造2025”的策略。
在2018年9月17日，美国正式对中国2000万商品加征10%的关税，其中重点针对科技产品，客观来看，现在中国高技术距离美国，还有相当的距离，例如高技术芯片、航空发动机、大型民用商用飞机等领域，差的不是一星半点，甚至有人认为可能永远无法赶上。
至于其他生物医药、新材料等“中国制造2025”规划的领域，也和日本、西欧等发达国家具有相当的差距。
比较制造德国工业战略的主要特点分析
比较制造德国工业战略的主要特点分析公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-比较中国制造2025，德国工业4.0战略的主要特点分析我国还是一个发展中的国家，仍处于工业化进程中，落后与先进并存、传统与现代共生，需要积极探讨中国特色工业化道路：提升传统产业与培育新兴产业相结合；传统手工艺与先进制造业相结合；第一次工业化与第二次工业化相结合；信息化与工业化相结合。
德国工业4.0在全球产生重大影响，标志着全球加快全面进入以智能制造为核心的智能经济时代。
德国工业4.0与美国比较流行的第三次工业革命提法和一些学者说的第五次工业革命等，都是以信息技术革命性突破为基础，反映了工业经济数字化、信息化、智能化、工业自动化、网络化的发展趋势。
本文着重分析德国工业4.0战略的主要特点，比较中国制造2025，得出一些重要启示。
德国工业4.0主要特点德国工业4.0可以概括为：一个核心，两个重点，三大集成，四个特征和六项措施。
一个核心：互联网制造业，将信息物理融合系统（CPS）广泛深入地应用于制造业，构建智能工厂、实现智能制造。
两个重点：领先的供应商策略，成为“智能生产”设备的主要供应者；主导的市场策略，设计并实施一套全面的知识和技术转化方案，引领市场发展。
三大集成：企业内部灵活且可重新组合的纵向集成，企业之间价值链的横向集成，全社会价值链的端到端工程数字化集成。
四个特征：生产可调节，可自我调节以应对不同形势；产品可识别，可以在任何时候把产品分辨出来；需求可变通，可以根据临时的需求变化而改变设计、构造、计划、生产和运作，并且仍有获利空间；四是过程可监测，可以实时针对商业模式全过程进行监测。
六项措施：实现技术标准化和开放标准的参考体系；建立复杂模型管理系统；建立一套综合的工业宽带基础设施；建立安全保障机制和规章制度；创新工作组织和设计方式；加强培训和持续职业教育。
把德国工业4.0放在全球范围和历史背景中比较发现，可以看出德国工业4.0有以下5个重要特点。
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3
第三章
德国工业4.0
7 第七章
竞争与合作
4
第四章
美国先进制造伙伴计划
4
第八章
总结
CHAPTER
工业革命
ONE
想象一下……
Imaging that···
打开手机APP
输入定制化信息
厂家根据定制化 数据生产
生产线按照你的意志运行
世界上仅此一款 大多数人能负担得起
的私人专属
工业革命的发展历史
复杂程度
足轻重的位置
CPS体系结构
CPS主要的组件有：传感器、执行器和分布式控制器【1】
Actuator
接收控制器的执行信息，对物理对象的状态和行为进行调整 以适应物理世界的动态变化
a1
物理传感层
a2 a3
Physical System
Sensor
感知物理世界中的物理信息 转化为计算机可识别信息
S1 S2
智能电网
输电
变电
可再生能源
智能调度
双向信息流 配电 实时调度
工业用电 居民用电
风光储 电动汽车
能量流 信息流
CPS的应用——生物与医疗系统
智能医疗
全国健康信息网络、电子病情记 录仪、家庭护理、手术室等逐步被有 硬件、软件组成的电脑系统控制，并 且这种系统满足实时性和安全性。未 来的医疗护理越来越依靠联网的医疗 器械和系统，并且能够根据不同病人 病情进行医疗设备的动态重组。未来 的医疗设备和系统也拥有能与病人、 看护人交互的能力。
从计算科学与信息存储处理的层面出发，认为CPS集成了计算、通
信和存储能力，能实时、可靠、安全、稳定和高效地运行，是能监
控物理世界中各实体的网络化计算机系统【4】。
【1】Baheti R，Gill H．Cyber-physical systems[J]．The Impact of Control Technology，2011：161—166． 【2】IEEE Real—Time Systems Symposium[online][EB/OL]．http：//2014．rtss．org/，2014． 【3】Lee E．Computing Foundations and Practice for Cyber-Physical Systems：a Preliminary Report[R]．Technical Report UCB/EECS-2007—72， 【4】Sastry S．Networked embedded systems：from sensor webs to cyber-physical systems[M]．Hybrid Systems：Computation and Control．Springer Berlin Heidelberg，2007
领先的供应商战略
关注生产领域，要求生产出具备“智 能”与乐于“交流”的生产设备。注重吸 引中小企业化身为“智能生产”设备的 供应者。
领先的市场战略
强调整个德国国内制造业市场的有效整 合。通过高速互联网络实现快速的信息 共享、最终达成有效的分工合作。生产 工艺重新定义、进一步细化、专业化。
丁纯, 李君扬《德国“工业4.0”:内容、动因与前景及其启示》 乌尔里希·森德勒《工业4．0：即将来袭的第四次工业革命》 德国国家科学与工程院《确保德国制造业的未来——对实施“工业4.0”战略计划的建议》
制造工具
社会分工
2000年以前
技术革新
组织革新
1.0
机械应用 工厂出现 工人阶级
200年 技术革新
2.0
电气应用 流水线出现 专业管理层
150年 组织革新
德森德勒.《工业4.0》 工业4.0研究院《大数据在工业4.0演进中的价值》.
4.0 3.0
信息技术
基于信息物理 融合系统
75年 技术革新
45年 组织革新
对德国工业4.0、美国先进制造伙 伴计划、中国制造2025的研究
组员：严雪君 李如月 赵治杰 指导教师：戚铭尧
清华大学深圳研究生院 物流与交通学部
目录
Content
1
第一章
工业革命
5
第五章
中国制造2025
2
第二章
信息物理系统(Cyber-Physical System)
6
第六章
德、美、中联系与区别
“工业４．０”标准化路线图
德国工业4.0的内容
Industry 4.0.
德国工业4.0
一个核心征 8项措施
一个核心
丁纯, 李君扬《德国“工业4.0”:内容、动因与前景及其启示》 乌尔里希·森德勒《工业4．0：即将来袭的第四次工业革命》 德国国家科学与工程院《确保德国制造业的未来——对实施“工业4.0”战略计划的建议》
CPS的应用——无人驾驶
无人驾驶
无人驾驶汽车是通过车载传感系 统感知道路环境，自动规划行车路线 并控制车辆到达预定目标的智能汽车 。
集自动控制、体系结构、人工智 能、视觉计算等众多技术于一体，是 计算机科学、模式识别和智能控制技 术高度发展的产物。
CPS面临的挑战
与物理世界的深度融合以及系统的规模(时间与空间)与复杂性是CPS为计算机科学领域带来挑战的根本原因【1】。
时间
工业革命的发展历史
德森德勒.《工业4.0》 工业4.0研究院《大数据在工业4.0演进中的价值》
3.0
3.0相当于肯德基麦当劳门店全部机械化， 全程过程控制，任何一批不合格的产品， 都可以追溯到上游任何一个环节
1.0 •机械化 •大规模
2.0 •电气化 •自动化
4.0 •网络化 •定制
4.0跨越工厂的边界
3大集成、关键技术、主题
机器对机器 （Machine to Machine,M2M)
生产的纵向 集成
关注生产过程 在智能工厂内联网
物联网 (Internet of Things, IoT)
关注不同的生产阶段 实现信息共享
工程数字化 集成
制造业的 横向集成
各类应用软件 (Applications)
全社会网络价值的实现
基础分歧
计算机科学的离散性与物 理世界的连续性
协同性
协同分析与协同设计
系统设计与验证
异构性与复杂性导致开发时间增长，验证 成本极大增加
challenge
缺少时间语义
要实现计算机与物理世界交互，不能 将时间抽象分离，而现有技术都隐藏
了时间属性，很难保证时间性能
网络阻碍实时性
现有网络存在各种复杂因 素，如：数据堵塞、延时、 丢包等，很难保证CPS的 实时性与稳定性
异构性
2
不同类型的物理实体、计算部件、
不同类型的网络技术、操作系统和
计算模型等
4
实时性
1.数据收集延时小
2.响应时间短
6
安全性
由于CPS是信息世界与物理世界的
高度融合，如果信息世界出现问题，
则可能会给物理世界带来灾难性的
后果。因此，安全性是CPS必须具
备的特性。
CPS的应用
未来的生活向着智能化、网络化 方向发展，而CPS技术将是实现 这一发展目标的助推器。
3.0 •信息化 •产品标准
4.0
全部设备通过中央控制系统来进行控制， 所有的信息能够被汇总分析，实现每个环 节与环节的互动，每一个设备的每一个动 作都是精确可知的
信息物理系统
（Cyber-Physical System)
CHAPTER TWO
物理信息系统
Cyber-Physical System
CPS的特点
由于CPS体系结构的复杂性，它具备以下几点特点
全局虚拟、局部有形
网络集成与融合——全局虚拟
1
物理传感实现交互与协调——局部有形
网络化
3C（computation、
3
communication、control）通过
网络连接起来
开放性
动态调整参与者的接入与退出，构
5
造大规模异构系统的集合
【1】李伯宇，高飞，朱建平.信息物理系统研究与应用综述[J].成都信息工程学院学报.2014.8
物理信息系统
CPS的定义
CPS与物联网的关系
战略发展
体系结构 特点和应用 面临的挑战
CPS定义
由于CPS涉及领域的广泛性，技术模型的复杂性，以及发展的迅速性，至今还没有比较完善的公认的定义，下面几个比较有代表性：
Helen Gill
CPS是融合计算与物理能力，能通过多种方式与人类进行互动的新一 代系统。与物理世界交互或者增大物理世界的能力是通过计算和通信 的方式，控制技术是实现新一代系统的核心【1】。
CHAPTER
德国工业4.0
THREE
德国工业4.0的发展历程
Industry 4.0.
德森德勒.《工业4.0》
2006年
《德国高技术战略》 1
2011年
德国举办的汉诺威工业博览会 3 工业4.0概念问世
2
2010年
《德国高技术创新战略2020》
4 2013年 《保障德国制造业的未来：关于实施
“工业４．０”战略的建议》
S接入设备的普遍 特征，因此，接入设备通常具有强大 的计算能力。
CPS是在物联网的基础上增加了 物品的控制和自治能力，因此人与物、 物与物之间可以实现协同作业，从而 实现智能化、集约化等目标。
二者都是以传感技术与计算技术 为基础，事物之间的信息交互为核心， 实现人与物和谐相处为目的【2】。
S3 S4
网络传输层
Network(wired/wireless)
分布控制层
处理过后以系统输出的形式反馈给执行器执行，智能化服务
C1