智能制造及实施案例

意大利 123
泰国
91
德国
121
波士顿咨询集团报告 - 2014全球前25名出口经济体
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报告提纲
一、为什么要发展智能制造？ 二、智能制造与工业4.0 三、实施案例
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二、智能制造与工业4.0
德国“工业4.0”
INDUSTRY 4.0
廉价劳动力优势不再
市场 环境
企业招工难
客户定制化需求高速发展
中国企业由大到强的一种路径选择：
➢发达国家对高端制造业再布局 ✓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
德国工业4.0（第四次工业革命）
工业革命发展历程
蒸汽机 工业1.0：机械化
普通机床
加工装备
+
电动机
=
电气化
工业2.0：电气化
数控机床
机床
+
电脑
=
按编程操作 适应能力低
工业3.0：数字化
▪ 自2007年次贷危机爆发以来。。。 ▪ 奥巴马政府于2009年底重启“工业化”发展战略，意在通
过实施“再工业化” ▪ 2009年2月，《2009美国复苏与再投资法案》，推出了总值
7870亿美元的经济刺激方案 ▪ 2009年9月，取消“本国企业海外投资延迟纳税”优惠政策 ▪ 2010年3月，提出了美国未来五年的《出口倍增计划》
智能制造
智能制造
深入把控每一个环节，更好地解决制造过程中的问题
MORE FLEXIBLE 更加柔性
MORE FLEXIBLE.更加柔性 让制造系统更加敏捷和柔性，满足用户的定制化要求
MORE INTELLIGENT.更加智能 能够与工人更好地配合，分担一部分思考和决策工作，尽可能少犯错
MORE COLLABORATIVE.更加协同 实现工厂内各个部门，制造过程的各个环节，以及自身与上下游相互协同， 实现更优的资源利用
子研发、高端机器人等领域加大科技投入 o 推动美国高端人才、高端要素和高端创新集群发展 o 保持在高端制造领域的研发领先、技术领先和制造领先 ▪ 2014年4月21日，美国成立工业互联网联盟 - AT&T、思科、 通用电气、IBM和英特尔在波士顿宣布成立工业互联网联盟
制造业成本指数
130~121
1ห้องสมุดไป่ตู้0~111
4
2.“中国制造”面临的问题
✓一是自主创新能力不强； ✓二是产品质量问题还比较突出； ✓三是资源效率利用比较低，能耗比较高，污染比较严重； ✓四是产业结构不是很合理，低端产品产能严重过剩，高端
产品能力比较差。
没有一大批具有国际竞争力的骨干企业，产业发展尚 有一批重大技术、装备亟待突破。
2.“中国制造”面临的问题
报告提纲
一、为什么要发展智能制造？ 二、智能制造与工业4.0 三、实施案例
1
报告提纲
一、为什么要发展智能制造？ 二、智能制造与工业4.0 三、实施案例
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1.“中国制造”改变着整个世界
改革开放30多年来， 科技进步在制造领域发挥 了重要作用，“人口红利” 与“政策红利”相辅相成， 显著提高了“中国制造” 产品的市场竞争力。
美国的“先进制造业国家战略计划”
▪ 未来十年里打造出“经济增长新引擎的超产业体系” ▪ 2011年，奥巴马提出并启动了美国再工业化“AMP计划”
（Advanced Manufacturing Partnership），投入 5 亿美 元推动这项工作 ▪ 高端制造业是美国“再工业化”战略的核心目标 o 纳米技术、高端电池、新能源、生物制造、新一代微电
核心技术
稳定
处理决策 （MES）
汇总分析 （OPC）
实时采集 （智能设备）
自主网络、节点跳转 接口、数据统一封装
工业大数据的硬件基础
核心技术
工业机器人
协同工作 集中控制
指令分发 按需执行
核心技术
智 能
资源调配
科学
库存管理
可靠
采购节拍
准确
产线利用
高效
计划排产
合理
生产管理
透明
面向未来的柔性制造
软件技术
工业大数据：采集、存储、融合、分析 智慧源自数据
MES系统：能看到、能做到、能管好 能力源自执行
智能机床
数控机床
+
智能控制
=
工艺优化 提升30%-3倍
工业4.0：智能化
美国的“先进制造业国家战略计划”
▪ 制造业占美国 GDP比重从1957年的 27% 下降到2009年的 11% ，过去10年，40% 的美国企业利润来自金融领域
▪ 2003年，德国总出口值超过美国。2009年，中国又超过德 国，美国只能屈居世界第三
MORE GREEN.更加绿色 更少地消耗能源和资源
MORE TRANSPARENT.更加透明 使原本不可见的设备衰退、质量风险、资源浪费等问题变得可见，通过预测性 的手段加以避免
MORE TRANSPARENT 更加透明
解决 问题
MORE GREEN 更加绿色
MORE INTELLIGENT 更加智能
110~101
100~91
90~81
澳大利亚 130 瑞典
116 西班牙 109 美国
100 印度
87
瑞士
125 加拿大 115 英国
109 俄罗斯 99 印尼
83
法国
124 奥地利 111 捷克
107 台湾
97
巴西
123 荷兰
111 韩国
102 中国
96
比利时 123 日本
111 波兰
101 墨西哥 91
从价格优势到技术优势转变 国内：
✓ 成本上升（人力、土地、能源） ✓ 用工荒（技术工人不足） ✓ 国家出口退税政策变化
传统制造业模式难以
国外： 维继
✓ 周边国家新制造工厂的兴起 越南 印度
6
3.国际形式变化：新一轮科技革命和产业变革蓄势待发
➢新一轮科技革命和产业变革的主要特征是信息技术与制造技 术的深度融合。趋势和核心就是制造业的数字化、网络化和 智能化。
MORE COLLABORATIVE 更加协同
核心技术
智能装备
智能产线
智慧工厂
视频
核心技术
传感器网络
2
机器视觉
1
软件技术
4 3 机器人应用
核心技术
柔性制造
定位
识别
二维
空间定位
三维-结构光
测量 智能匹配
核心技术
传感器网络
节 点
节 点
传感器网络
无线通道 汇聚节点
传输网络
信息处理中心
传感器网络
通讯 工业数据终端
3
1.“中国制造”现状
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。
2010年，中国成为世 界第一制造业大国
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