工业4.0如何落地中国企业(智慧工厂)
工业4.0智能化工厂
浅析工业4.0和智能化工厂所谓工业4.0是基于工业发展的不同阶段作出的划分。
按照目前的共识，工业1.0是蒸汽机时代，工业2.0是电气化时代，工业3.0是信息化时代，工业4.0则是利用信息化技术促进产业变革的时代，也就是智能化时代。
工业化4.0主题：1、智能工厂:重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现;2、智能生产:主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。
该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者;3、智能物流:主要通过互联网、物联网、物流网，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，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。
工业4.0驱动新一轮工业革命，核心特征是互联。
互联网技术降低了产销之间的信息不对称，加速两者之间的相互联系和反馈，因此，催生出消费者驱动的商业模式，而工业4.0是实现这一模式关键环节。
工业4.0代表了“互联网+制造业”的智能生产，孕育大量的新型商业模式，真正能够实现“C2B2C”的商业模式。
智慧工厂是指集合多种自动化硬件设备、MES（生产执行系统）、ERP（生产管理系统）、QMS（品质管理系统）、SCM（物流管理系统）等众多强大软硬件集成的管理控制平台。
实现管理信息系统与现场设备的无缝对接，真正使生产设备自动化。
智慧工厂管理平台集合“排产”与“生产调度”、在线质量控制、车间物料规划与控制、生产过程追溯、可视化过程监控和生产状态分析等功能于一身，通过实现高度的自动化和信息化，打造智慧工厂，达到成本削减、生产效能提升和品质保证的目的。
智慧工厂管理平台为企业带来的六大优势：1、生产效率成倍提升：对生产信息的智能化分析和跟踪，不断挖掘设备以及作业潜能，提高生产效率，持续改善管理目标。
2、产品品质的持续改善：实时采集生产信息、记录生产数据、管控生产过程、全面监控生产流程、关注生产品质，事后分析持续改善产品品质。
工业4.0落地战略_一个网络、两大主题、三项集成
工业4.0落地战略：一个网络、两大主题、三项集成近期，随着“工业4.0〞的在网络上越炒越热，我国也推出了“中国制造2025〞战略，在国家战略需求的驱动下，中国对于制造大国向制造强国的迈进之路也陡然提速，这将对中国制造转型升级打通主动脉。
就企业层面来说中国版工业4.0如何落地将成为重点，如何通过信息技术和制造技术的深度融合，打通一切、联通一切是企业信息化建立的目标。
工业4.0是什么？每个人站在不同的角度会有不同的理解，是互联、集成(纵向、横向、端到端)、数据、创新、效劳、转型或是CPS、是智能工厂、是智能制造亦或是国家战略、企业目标。
工业4.0核心容就是建一个网络、三项集成、大数据分析、八项计划和研究两个主题。
建一个网络：信息物理网络系统〔CPS〕CPS是英文CyberPhysical System的缩写，就是讲物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、准确控制、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，将网络空间的高级计算能力有效的运用于现实世界中，从而在生产制造过程中，与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进展分析，形成可自律操作的智能生产系统。
a) CPS可以将系统资源、信息、物体以与人严密联系在一起，从而创造物联网与相关效劳，并将生产工厂转变为一个智能环境。
b) CPS将提供全面、快捷、平安可靠的效劳和应用业务流程，c) 支持移动终端设备和业务网络中的协同制造、效劳、分析和预测流程等。
在工业4.0蓝图中，连接一切的信息物理网络〔CPS〕是实现智能工厂、智能生产的根底，工业4.0蓝图给了一个CPS网络的概念模型〔如上图〕，在这个模型中，我们看到了“效劳〞的概念，传感器效劳、控制效劳、通讯效劳、校验效劳、信息效劳等，所有的效劳形成了一个效劳库，每个效劳完成不同的功能，效劳与效劳之间相互连接，构成一个柔性的智能生产网络，每个效劳来自不同的系统，产品信息效劳也许来自PDM系统、生产计划效劳来自ERP、订单效劳来自DMS系统，生产装配指令效劳来自MES、生产加工效劳由设备完成，因此，整个CPS网络系统就是一个效劳连接的网络，即是“务联网〞的概念，通过“效劳〞的抽象，屏蔽了各个信息系统与物理设备的差异性，在效劳层面具有共通性，因而容易建立起连接。
智慧工厂解决方案
智慧工厂解决方案第1篇智慧工厂解决方案一、背景分析随着工业4.0时代的到来，智慧工厂成为制造业发展的重要趋势。
利用物联网、大数据、云计算等先进技术，实现工厂生产过程的自动化、信息化、智能化，提高生产效率，降低生产成本，增强企业竞争力，是我国制造业转型升级的必由之路。
二、目标定位本方案旨在为我国制造企业提供一套合法合规的智慧工厂解决方案，通过以下几个方面实现工厂的智能化升级：1. 提高生产效率，缩短生产周期；2. 降低生产成本，提高产品合格率；3. 提升企业管理水平，优化生产资源配置；4. 实现生产过程的绿色、可持续发展。
三、核心内容1. 智能制造装备选用具有高精度、高稳定性、高可靠性的智能制造装备，如工业机器人、自动化生产线、智能仓储系统等，实现生产过程的自动化。
2. 工业物联网利用工业物联网技术，实现设备、物料、人员之间的信息互联互通，提高生产过程的协同性和灵活性。
3. 大数据与云计算采集生产过程中的大数据，通过云计算平台进行数据分析和挖掘，为生产决策提供有力支持。
4. 信息化管理系统搭建企业级信息化管理系统，包括ERP、MES、WMS等，实现企业内部生产、采购、销售、库存等环节的集成管理。
5. 智能决策与优化四、实施方案1. 项目前期开展项目可行性研究，明确项目目标、范围、投资预算等，制定详细的项目实施计划。
2. 设备选型与采购根据企业生产需求，选型合适的智能制造装备，进行设备采购。
3. 系统集成将智能制造装备、工业物联网、大数据、信息化管理系统等模块进行集成，实现生产过程的智能化。
4. 人员培训与技能提升组织企业员工进行智能制造相关技术的培训，提高员工技能水平，确保项目顺利实施。
5. 项目实施与监督在项目实施过程中，设立专门的项目管理团队，对项目进度、质量、成本等方面进行监督和控制。
6. 项目验收与评价项目实施完成后，组织专家进行项目验收和评价，确保项目达到预期效果。
五、合规性保障1. 严格遵守国家相关法律法规和政策，确保项目合法合规；2. 选用具有合法资质的智能制造装备供应商和系统集成商；3. 加强数据安全保护，遵守国家网络安全法等相关规定；4. 注重环境保护，实现生产过程的绿色、可持续发展。
工业4.0时代的智能制造：实现产业升级的关键
工业4.0时代的智能制造：实现产业升级的关键随着科技的迅猛发展，智能制造成为工业界的热门话题。
工业4.0时代，智能制造被认为是实现产业升级的关键。
本文将探讨工业4.0时代智能制造的重要性，并介绍一些关键技术和应用案例。
一、工业4.0时代的背景随着信息技术的飞速发展，人工智能、云计算、大数据等新兴技术日益成熟，这为智能制造的实现提供了技术保障。
工业4.0时代的到来，意味着传统制造业将迎来一次革命性的变革。
智能制造作为其中的重要内容，将极大地提升生产效率、降低成本，并为企业的可持续发展打下坚实基础。
二、智能制造的关键技术1. 物联网技术物联网技术是工业4.0时代智能制造的基础。
通过传感器、物联网设备的连接和信息交互，实现设备之间、设备与生产线之间的智能化协同工作，提高生产过程的可控性和可靠性。
2. 人工智能技术人工智能技术在智能制造中发挥着重要的作用。
通过机器学习、深度学习等技术，使机器具备模式识别、自主决策等能力，实现智能化的生产管理和优化。
3. 大数据技术在智能制造中，海量的生产数据需要被有效地管理和分析。
大数据技术能够对数据进行挖掘和分析，为决策提供科学依据，帮助企业优化生产流程、提高生产效率。
三、智能制造的应用案例1. 智能工厂智能工厂是智能制造的核心，通过全面应用物联网技术、人工智能技术和大数据技术，实现设备、工序和人员的智能化协同工作。
智能工厂能够自动调整生产流程、提高生产效率，更好地满足个性化定制需求。
2. 智能供应链借助物联网技术和大数据技术，智能供应链能够实时感知市场需求和资源供应情况，实现供需的精准匹配，降低物流成本，提高供应链的敏捷性和灵活性。
3. 智能产品智能产品是智能制造的重要组成部分，通过嵌入物联网芯片和传感器，实现产品的智能感知和网络连接。
智能产品能够与用户进行互动、提供个性化服务，满足消费者不断变化的需求。
四、智能制造的挑战和前景尽管智能制造带来了巨大的机遇和潜力，但也面临一些挑战。
智慧工厂——工业4.0时代的战略核心
化 技 术 的 结 合 ，构 建 深 度 整 合 的 数 字 化 工 厂 ：智 能 工 厂 中 不 仅 仅 是 智 能 系 统 、 智 能 模 型 这 么 简 单 ，而 是 把 传 统 的工厂附加上形 象思维 ，让他独立承 担起 分 析 、判 断 、 决 策 的 任 务 ，在 智 能 机 器 的 配 合 下 能 够 更 好 的 发 挥 出 人 的 潜 力 ，使 人 机 之 间 表 现 出 一 种 平 等 共 事 、互 相 理 解 、互 相 协 作 的 关 系 。 因此 ，在智能 制造 系统当 中，高素质 、 高 智 能 的 人将 发 挥 更 好 的 作 用 。 人 工 智 能 则 承 担 起 了 能 够 帮 助 厂 区 分 析 、 判 断 、决 策 的 任 务 ，机 器 智能 和 人 的 智 能 能 真 正 的 集 成 在 一 起 ，相 互 配 合 、 相 得 益 彰 。
“工 业 ４．０” 项 目 主 要 分 为 三 大 主 题 ， 一 是 “智 慧 工 厂 ”。重 点 研 究 智 慧 化 生 产 系 统 及 过 程 ， 以 及 网 络 化 分 布 式 生 产 设 施 的 实 现 ；二 是 “智 慧 生 产 ”，主 要 涉 及 整 个 企 业 的 生 产 物 流 管 理 、 人 机 互 动 以 及 ３Ｄ 技 术 在 工 业 生 产 过 程 中 的 应 用 等 。该 计 划 将 特 别 注 重 吸 引 中小 企 业 参 与 ， 力 图使 中小 企 业 成 为新 一 代 智 慧化 生 产技 术 的使用者和 受益 者 ，同时也成 为先 进工 业生产技 术的创造者 和供 应者 ； 三 是 “智 慧物 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 获 得 服 务 匹 配 ，得 到 物 流 支 持 。
工业4.0如何落地(完整版)
斯欧信息——SOA信息整合与家
最终目标：实现智能工厂与智能生产
• 智能工厂和智能生产的标志是：生产流程智能化，生产设备劢态 适应个性化的产品需求，是实现工业 4.0 的关键。
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工业4.0如何落地？
工业4.0落地解决方案（智慧工厂）
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工业4.0背景
• 德国政府提出“工业4.0”戓略，幵在2013年4月的汉诺威工业博览会上 正式推出
• 德国学术界和产业界讣为，“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第 四次工业革命，戒革命性的生产斱法。该戓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
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什么是工业4.0
• 工业4.0是一个技术发展趋势、产业发展戓略。其戓略要点可以概 括为：
➢ 目标：研究两大主题 智慧工厂，智能生产
➢ 实现途径： – 建设一个网络
信息物理网络系统（CPS） – 实现三项集成
纵向集成，横向集成，端到端的集成 – 大数据分析
产品数据，运营数据，价值链数据，外部数据 – 实施八项计划
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CPS网络物理模型
PLM
ERP
MES
集成现有 业务组件
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。
工业4.0时代的厂房升级改造智慧厂房
工业4.0时代的厂房升级改造智慧厂房随着科技的不断发展，工业也在不断地进化和变革。
工业4.0时代已经到来，数字化和智能化成为了工业升级改造的主要趋势。
在这个时代里，厂房也需要进行升级改造，以转型升级，提高工作效率，从而满足市场对于产品质量和生产效率的不断提升的要求。
智慧厂房是指让智能设备通过物联网技术与机器人系统和工作人员进行互联互通和数据共享，从而实现生产线的智能化和自动化。
智慧厂房具备以下特点：1. 数据采集和分析：智慧厂房采用物联网技术，可以对生产过程中所产生的数据进行采集和分析，从而更好地监测和掌握生产情况。
2. 自动化生产：智慧厂房可以实现自动化生产，通过智能设备和机器人系统，可以对产品进行高效、稳定的生产。
3. 安全性能升级：智慧厂房可以实现对生产线的安全性能的提高，在生产过程中对危险因素进行有效控制和预警。
4. 能源节约：智慧厂房可以通过对能源的采集和分析，进行有效的能源管理，从而节约能源成本。
5. 环保节能：智慧厂房可以实现对环境的控制，使工作环境舒适，同时减少污染和节约资源。
对于企业而言，智慧厂房的建设将为企业带来以下优势：1. 提高生产效率：智慧厂房可以实现自动化生产，大幅提高工作效率，减少因人为因素导致的失误和延误。
3. 提高产品质量：智慧厂房可以对生产过程中的数据进行分析，及时发现问题，保证产品的质量。
4. 提升品牌形象：智慧厂房的建设可以提升企业的品牌形象，树立企业的先进形象。
厂房升级改造的过程中，需要从以下几个方面进行规划：1. 建设物联网系统：要实现智慧厂房的建设，需要进行物联网系统的建设，建立起各设备的在线连接，以实现数据互通和共享。
2. 大数据分析平台：数据是智慧厂房建设的核心，需要建立大数据分析平台，进行数据的采集、处理和分析，以及对数据的安全性保护。
3. 机器人控制中心：机器人技术是智慧厂房的核心之一，需要建立机器人控制中心，控制和管理机器人系统的运行。
4. 能源管理系统：能源管理是智慧厂房的重要组成部分，需要建立完善的能源管理系统，对能源的使用进行管控和优化。
工业4.0如何落地？——海尔工业4.0透视
海尔商城 () 的首页，有一个醒目的“个性定制”标签，只需要五步选择，用户就可以定制一台具备个性化功能组合的空调。
这种基于模块化的定制服务，是海尔近年来实践工业4.0落地的成果之一。
工业4.0不仅是制造设备的智能化升级，更是一场管理理念、管理体系的变革，是在物理与信息融合的时代，对资源组合方式的新探索。
重塑：工业4.0引发的管理变革从最终目的上来说，工业4.0与人类历史上的前三次工业革命（或者说工业1.0、2.0和3.0）一脉相承，有着一个共同的主题——提高生产效率。
而工业4.0与前三者的不同之处，则可用两个词来概括：“互联”与“融合”。
在工业4.0所描绘的未来情景中，人、设备和产品将通过互联技术实现融合，在企业内部实现人与人、人与机、机与产品的无缝对接，在组织层面实现企业与企业、企业与消费者的对在工业4.0如何落地？王钦 张隺 | 文王钦:中国社会科学院工业经济研究所研究员，博士生导师，企业管理研究室主任，畅销书《海尔新模式》作者张隺:中国社会科学院工业经济研究所研究助理工业4.0不只是构建智能工厂，以智能工厂为基础创造超预期的用户体验才是最终目的；不只是制造系统的智能化升级，更重要的是背后的管理变革；不只是冷冰冰的智能设备，还需要构建一个能够自行“生长”的生态圈。
55接。
以物理信息系统 (CPS) 为基础，实现信息技术与制造技术深度融合，是产品设计过程、制造过程、服务过程以及企业管理的数字化、网络化和智能化，是工业4.0最突出的主线。
经过前三次工业革命，我们在制造“原子产品”和“比特产品”方面，都已经积累了大量的知识。
遗憾的是，这些知识就像两个分裂开来的大陆，“原子知识”只被用来制造原子的产品，而“比特知识”也只应用在创造比特产品上。
工业4.0就是要将这两个分裂的大陆连为一体，重塑一个更为广阔的世界。
海尔正在打造的“双胞胎系统”，就是这样一种将物理世界和虚拟世界有机结合起来的尝试。
通过 “海立方”、“众创汇”、“海达源”等交互平台，海尔将用户的需求经由虚拟设计和装配系统转化为产品方案，再通过互联工厂的制造和智慧物流将它们配送到用户家中。
智慧工厂系统解决方案
智慧工厂系统解决方案第1篇智慧工厂系统解决方案一、前言随着工业4.0时代的到来，智慧工厂成为制造业发展的重要趋势。
为实现生产自动化、信息化及智能化，提高生产效率，降低成本，增强企业竞争力，本方案围绕智慧工厂的核心需求，结合先进的信息技术、物联网、大数据、人工智能等手段，提供一套合法合规的智慧工厂系统解决方案。
二、目标与原则1. 目标：- 提高生产效率，缩短生产周期；- 降低生产成本，提高产品质量；- 实现生产过程透明化、智能化，提高管理效率；- 提升企业创新能力，增强市场竞争力。
2. 原则：- 合法合规，确保系统建设符合国家法律法规要求；- 安全可靠，保障生产安全、数据安全；- 系统集成，实现各业务系统高效协同；- 易用易维护，降低用户使用和维护成本；- 可持续发展，满足企业长期发展需求。
三、解决方案1. 基础设施层：- 构建高速、稳定、可靠的网络环境，满足生产设备、信息系统互联互通需求；- 部署智能传感器、工业相机、机器人等智能设备，实现生产现场数据实时采集、传输、处理。
2. 平台层：- 搭建工业互联网平台，整合生产、供应链、销售等业务系统，实现数据共享、业务协同；- 利用大数据技术，对生产数据进行挖掘、分析，为企业提供决策支持；- 应用云计算技术，提供弹性、可扩展的计算资源，满足企业不断增长的计算需求。
3. 应用层：- 设计智能生产管理系统，实现生产计划、生产调度、质量控制、设备管理等业务智能化；- 构建智能仓储物流系统，提高物料配送效率，降低库存成本；- 部署智能运维系统，实时监控设备状态，预防设备故障，降低维修成本；- 搭建企业级数据分析和可视化平台，为管理层提供决策依据。
4. 安全与合规：- 建立完善的信息安全防护体系，保障系统安全稳定运行；- 遵循国家相关法律法规，确保数据合法合规使用；- 定期对系统进行安全检查、评估，防范潜在风险。
5. 培训与支持：- 提供全方位的培训服务，确保用户熟练掌握系统操作；- 设立技术支持团队，及时解决用户在使用过程中遇到的问题；- 定期收集用户反馈，持续优化系统功能，满足用户需求。
中国制造业的五个变革路径-工业4.0
工业4.0时代，中国制造业的五个变革路径工业4.0是一场技术手段、组织方式和商业模式的革命，对于整体仍处于工业2.0时代的中国企业来说，关键在于探索和选择一条适合自己的变革路径。
工信部部长苗圩表示，工业4.0与中国的两化融合是“异曲同工，殊途同归”。
对于中国制造业企业而言，建立围绕用户价值、为用户带来最佳体验的商业模式，是企业能否赢得用户、赢得未来的关键所在。
要想实现这样的模式，企业需要在以下几个方面苦下内功：✄建立起与用户交互的平台，让用户参与设计、参与生产；✄需要具备快速满足用户个性化需求的能力，即必须构建一个从用户的需求出发，一直到满足用户需求的端到端的数字化集成的支撑体系；✄企业的信息化支撑系统能够充分支持研发、供应链和制造等环节快速响应多样化的个性化需求和订单；✄必须构建一个非常柔性、灵活而又高效的工厂，才能最终将用户的个性化需求和订单变成实物产品生产出来。
对于有些企业而言，在这个端到端的链条上也可以没有自己的工厂，但必须选择其他的制造型企业来和自己共同组成一个完整的价值网络。
最适合中国制造业工业 4.0的变革路径应该是，构建一个完全围绕用户价值、并为用户带来最佳体验的C2B商业模式，再由此转化企业的内驱力，实现市场部门、研发部门、服务部门甚至是制造、采购和供应链部门的全面变革。
如何转化企业的内驱力，将会是未来中国制造业最为关注也最具挑战性的问题。
由此，我们提出了中国制造业变革路径的五步法。
第一步重建组织的活动逻辑目前，很多中国制造企业的组织活动逻辑仍停留在：市场部门制定了一个产品策略，之后交给研发部门去开发，研发部门开发完成后，再交给采购部门或者制造部门去采购或者生产……上面的这些活动都是一个阶段一个阶段独立完成的，我们称之为串行的组织活动逻辑。
这样的组织活动逻辑，显然不能适应工业4.0时代个性化、灵活、高效的制造业需求。
因此，中国制造业变革的第一步，就是要进行端到端的组织活动逻辑重建。
构建工业4.0的“智造”平台
构建工业4.0的“智造”平台工业4.0，这个新鲜的名词最近俨然成为工业和IT业最热的名词，掀起了“智造”革命的热潮。
工业4.0是指以智能制造为主导的第四次工业革命，或指革命性的生产方法。
该战略旨在通过充分利用信息通信技术和网络空间虚拟系统———信息物理系统（CPS)，将制造业向智能化转型。
具体而言，工业4.0是指将信息物理系统全面嵌入到制造、工程、材料使用和供应链管理中，建造可以全球定位联动的智能工厂。
工业4.0要求企业的信息化从车间延伸到整个工厂，甚至整条供应链中，将物联网和服务全面引入制造业，实现智能制造、智能经营。
在我国钢铁企业中，今年7月底，宝钢股份已经就如何抓住技术上赶超发展、结构上加快升级的工业4.0重大机遇，积极打造智能工厂，实现智能化生产，举行了经营者研修，聚焦工业4.0时代的机遇与挑战，展开了专题学习和深入研究。
宝钢股份总经理戴志浩在研修班上指出，要深入思考、积极探索信息化技术提升传统制造业竞争力的有效实践，不断增强企业“软实力”与可持续发展能力。
工业4.0的智能工业蓝图工业4.0将展现一幅全新的工业蓝图：在一个智能、网络化的世界里，信息物理系统将渗透到所有的关键领域，涵盖钢铁、自动化、生产技术、汽车、机械工程、能源、运输和远程医疗等众多工业部门和应用领域，工业创造新价值的过程逐步发生改变，产业链分工将重组，并会产生各种新的活动领域和合作形式，最终实现全面灵活的智能制造。
工业4.0对工业的变革将体现在：一是使工业生产过程更加灵活；二是发展出全新的商业模式和合作模式，工业4.0网络化制造、自我组织适应性强的物流和集成客户的制造工程等特征，使得新的商业模式率先满足动态的商业网络而非单个公司；三是带来工作方式和环境的全新变化；四是促进形成全新的信息物理系统平台。
全新的信息物理系统平台能够联系到所有参与的人员、物质和系统，将提供全面、快捷、安全、可靠的服务和应用业务流程，支持移动终端设备和业务网络中的协同制造、服务、分析和预测流程等。
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
工业4.0落地战略：一个网络、两大主题、三项集成
工业4.0落地战略：一个网络、两大主题、三项集成工业4.0落地战略：一个网络、两大主题、三项集成近期，随着“工业4.0”的在网络上越炒越热，我国也推出了“中国制造2025”战略，在国家战略需求的驱动下，中国对于制造大国向制造强国的迈进之路也陡然提速，这将对中国制造转型升级打通主动脉。
就企业层面来说中国版工业4.0如何落地将成为重点，如何通过信息技术和制造技术的深度融合，打通一切、联通一切是企业信息化建设的目标。
工业4.0是什么？每个人站在不同的角度会有不同的理解，是互联、集成(纵向、横向、端到端)、数据、创新、服务、转型或是CPS、是智能工厂、是智能制造亦或是国家战略、企业目标。
工业4.0核心内容就是建一个网络、三项集成、大数据分析、八项计划和研究两个主题。
建一个网络：信息物理网络系统（CPS）CPS是英文CyberPhysical System的缩写，就是讲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，将网络空间的高级计算能力有效的运用于现实世界中，从而在生产制造过程中，与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析，形成可自律操作的智能生产系统。
a) CPS可以将系统资源、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。
b) CPS将提供全面、快捷、安全可靠的服务和应用业务流程，c) 支持移动终端设备和业务网络中的协同制造、服务、分析和预测流程等。
在工业4.0蓝图中，连接一切的信息物理网络（CPS）是实现智能工厂、智能生产的基础，工业4.0蓝图给了一个CPS网络的概念模型（如上图），在这个模型中，我们看到了“服务”的概念，传感器服务、控制服务、通讯服务、校验服务、信息服务等，所有的服务形成了一个服务库，每个服务完成不同的功能，服务与服务之间相互连接，构成一个柔性的智能生产网络，每个服务来自不同的系统，产品信息服务也许来自PDM系统、生产计划服务来自ERP、订单服务来自DMS系统，生产装配指令服务来自MES、生产加工服务由设备完成，因此，整个CPS网络系统就是一个服务连接的网络，即是“务联网”的概念，通过“服务”的抽象，屏蔽了各个信息系统及物理设备的差异性，在服务层面具有共通性，因而容易建立起连接。
工业4.0时代的厂房升级改造智慧厂房
工业4.0时代的厂房升级改造智慧厂房随着工业4.0时代的到来，厂房升级改造成为了工业企业的当务之急。
传统的厂房设备和生产模式已经无法满足对智能化、高效化生产的需求，智慧厂房的建设成为了越来越多企业的首要任务。
一、智慧厂房的定义与特点什么是智慧厂房呢？智慧厂房是指通过智能化技术和装备，将传统的生产设备与信息技术相结合，实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率、品质和灵活性。
智慧厂房的主要特点包括：集成化、智能化、柔性化和绿色化。
集成化是指采用先进的信息技术，将生产设备、工艺流程、人员管理等各个环节集成起来，实现信息共享和协同工作。
智能化是指依托人工智能、大数据等技术，实现设备的自动监控和优化，提高生产效率和质量。
柔性化是指生产系统具有较强的适应能力，能够灵活调整生产节奏和产品类型。
绿色化是指厂房在生产过程中减少资源消耗和环境污染，实现可持续发展。
二、智慧厂房的建设需求为什么越来越多的企业要进行智慧厂房的建设呢？随着市场竞争的加剧，企业需要提高生产效率和品质，降低生产成本，才能在激烈的竞争中立于不败之地。
传统的生产方式已经无法满足市场对个性化产品的需求，企业需要拥有柔性化的生产能力，快速响应市场需求。
随着环保意识的增强，企业需要采用绿色化的生产方式，减少资源消耗和环境污染，保护环境。
智慧厂房的建设已经成为了时代的需求，也是企业可持续发展的需要。
三、智慧厂房的升级改造步骤要实现智慧厂房的升级改造，需要经历一系列的步骤。
企业需要进行智慧化评估，了解当前的生产设备、信息系统、生产流程等方面的现状，确定升级改造的重点和方向。
企业需要进行智慧化规划，确定升级改造的目标和路径，包括技术方案、投资计划、实施计划等。
然后，企业需要进行智慧化设计，选择合适的智能化设备和系统，进行系统集成和优化设计。
企业需要进行智慧化实施，安装和调试智能化设备和系统，培训人员，确保顺利完成升级改造。
要实现智慧厂房的升级改造，需要依托一系列先进的技术手段。
工业4.0时代之智慧工厂解决方案
工业4.0时代之智慧工厂解决方案作者：南京沃旭通讯科技有限公司一、智慧工厂智慧工厂发展必然经过三个阶段：初级阶段：运营效率提升这个阶段的效果最为明显，只是通过有效的感知和网络的手段，快速发现并解决目前的典型瓶颈，实现效率的快速提升。
最为典型的是离散制造企业的找料问题，由于管理等诸多原因，料与库的不对应，另外一方面，料/半成品的高度相似，必须对数字逐一对比，效率极低。
中级阶段：数据挖掘，实时决策在这个阶段，需要根据前一段的数据，进行有效的数据挖掘，发现其中效率的局限因素，实现个体/群体的数据挖据，现场实时决策以达到效率的提升。
高级阶段：先进智能化各个子系统之间能够通过感知和网络，和上一个阶段的数据挖掘的结果，此阶段各个系统能够通过机器学习，自己形成决策，将极大降低残次品的几率，降低产线停机维护的次数，但在此模式下，还需要增加的环境的感知能力。
1. 初级阶段-效率提升在初级阶段，可以通过感知网络的等基础手段，达到两个方面的目标，一个是效率提升，另外一个是安全保障。
1.1 效率提升●资源利用率资源的利用率体现在两个方面1）更少的库存满足正常的交货，由于库存更为精准，通过数据分析，可以有效缩短库存周期和库存的数量，从而提升自己的利用率，降低库存。
2）机器的利用率，将企业的生产设备的利用率达到最高，提升产出量，有效降低产品的成本，提升产品竞争优势。
●员工生产力1）提升员工绩效管理，通过定位等方法，分析每个人每天在工位上工作的时长，对于存在的懒散的问题，进行有效管理；2）通过横向对比，发现一些绩效优秀的员工，通过对比与培训，提升绩效较差的员工，实现员工整体生产能力的提升。
特别对于一个生产线，若有5个工序，每个工序提升10% 的效率，系统提升的效率不是10%，而是1.1 的5次方，提升达到60% 。
●运营成本运营成本主要是通过前面两项效率的提升，最终实现运营成本的降低，运营效率上升。
1.2 安全保障安全保障主要有下面的四个：●正确区域工作在应该工作的位置工作，避免因为相似度大，进入错误的工作区；●安全区域非安全区域以及在一些危险区域的保障等，降低对工人带来伤害的风险。
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核心三：大数据分析
• 工业4.0的核心就是数据，他们会渗透到企业运营、价 值链乃至产品的整个生命周期，是工业 4.0 和制造革命 的基石：
– 第一类是产品相关的数据，俗称企业主数据;
– 第二类是运营数据，一般称为交易数据; – 第三类是整个价值链上的数据，如供应商、分销商、客户等数 据，也是属于企业主数据管理的范畴; – 第四类是对企业经营分析有价值的外部数据。
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什么是SOA
SOA的定义：Service-oriented architecture，任何面向服务的架 构，一种业务驱动的IT架构方式，一个组件模型，支持对业务进行 整合，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之 间定义良好的接口和契约联系起来。它是一种架构、方法、思想、 标准。它使企业的业务标准化、服务化、组件化。
【纵向集成】
纵向集成就是解决企业内部信息孤岛的集成，工业 4.0 所要追求的就是
在企业内部实现所有环节信息无缝链接，这是所有智能化的基础 。
【横向集成】
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。
【端到端集成】
围绕产品全生命周期的价值链创造，通过价值链上不同企业资源的整合
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信息物理网络系统（CPS）概念模型
服务：传感器服务、控制服务、通讯服务、校验服务、信息服务等
整个 CPS 网络系统就是一个服务连接的网络，即是“务联网”的概念
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“务”联网
服务的概念即是 SOA 的核心，SOA 即是解决异构系统、设备、
网络相互连接的技术方法。
之间能够互联，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成
集成是工业 4.0 的关键词 ，集成是实现智能工厂的技术途径
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工业4.0—纵向集成
零部件供应
CAM/CAPP 售后服务 客户关系CRM
质量 跟踪
CAD/CAM 产品研发/设计 PDM/SDM/TDM
客 户
维修站(点)管理 进出口 产品销售 物流 销售过程管理 渠道/分销 竞争对手管理
工业4.0落地解决方案（智慧工厂）
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什么是工业4.0 工业4.0与SOA 工业4.0的实现途径 工业4.0案例介绍
斯欧信息——SOA信息整合专家
工业4.0背景
• • 德国政府提出“工业4.0”战略，并在2013年4月的汉诺威工业博览会上 正式推出 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
识别潜在变更
设计替代 方案
变更决策 过程
工程变更 执行
生产变更 执行
主机厂
分析 评论（成本，时间 ，质量，重量） 审批
业务协同 交互环节
分析 评审（成本，时间 ，质量，重量） 审批
供应商
识别潜在变更 设计替代 方案 变更决策 过程 工程变更 执行 生产变更 执行
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第三层：服务/数据的集成（ESB）
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什么是工业4.0 工业4.0与SOA 工业4.0的实现途径 工业4.0案例介绍
斯RP
MES
集成现有 业务组件
SRM
DMS
CRM
流程 引擎
在制品 追踪
订单 管理
信息 推送
质量
数据 采集
调度
B2B
Q
W
W
W
A A
A A
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某汽车集团CPS网络及三项集成案例
该汽车企业CPS网络集成：
• 生产 SAP、销售 SAP、 SRM、动力 MES、DMS、集团 QNS、整车 QNS应 用系统等接入总线平台。统一的监控管理平台已经建设完成，可以全面监控管理 系统之间的交互情况。
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流程集成
• 流程的集成是实现跨系统、 跨部门的业务协作，目的 是解决现有业务系统之间 的片段流程断点问题，实 现业务信息的及时传递， 实现端到端的流程协作。
服务/数据集成
• 数据集成是解决异构系统 之间的连通性问题及数据 交换问题、生产设备实时 数据的采集问题。
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第一层：门户集成（Portal）
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核心一：建立信息物理网（CPS）
• • 虚拟世界和现实世界在工业领域应用中的高度融合； 是工厂、机器、生产资料和人通过网络技术的高度联结。
CPS 是实现工业 4.0 的基础,没有 CPS 的支撑，智能工
厂、智能制造都是空中楼阁。
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核心二：实现三项集成
防错
A A
生产 监控
W W
B2C 互联网网关
企业服务总线
设备 服务 资产 管理
生产物联网
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CPS网络架构与SOA架构的映射
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工业4.0三项集成实现途径
工业 4.0 中的三项集成包括：
横向集成
纵向集成 端对端的集成 集成的目标： 使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务
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工业4.0背景
• • 2014年10月，李克强总理访德期间，中德双方共同发表《中德合作行动 纲要：共塑创新》，宣布两国将开展“工业4.0”合作 工信部规划借鉴德国版工业4.0计划，围绕在我国工业有待加强的领域进 行强化，形成注重顶层设计的 《中国制造2025》，力争在2025年从工业 大国转型为工业强国
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工程变更协同流程---跨企业协作场景（VDA4965)
供应商 请求 响应
工程更 改客户 端（前 端）
主机厂
过程信 息服务
应 用 程 序 接 口 过程信 息服务
交互场景
工程变更管理 系统后台
请求数据 响应数据 ECM数据模型
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工程变更协同流程---端到端的协同流程模型(VDA4965)
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大数据 分 析
数据 仓库
生产跟踪
PLM
ERP
MES
集成现有 业务组件
SRM
DMS
CRM
客 户 计 划
B2B
流程 引擎
在制品 追踪
客户订 单管理
信息 推送
质量
用工 号登 录即 可！
可进 入其 它单 位的 报表 系统
可进 入其 它单 位的 门户 首页
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某大型能源公司CPS网络及大数据分析
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某汽车零部件企业智能工厂案例介绍
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业务需求背景介绍
• • 行业：关键汽车零部件制造 业务性质：典型的订单需求拉动，满足主机厂的JIT准时制生产，与多个主机厂配 套，在主机厂给出的相对物料需求计划下，快速响应主机厂的物料需求变化 • 主机厂的需求计划按月、周下发，精确计划每2小时从生产线拉动，物料配送2小时 一次 • 为了满足主机厂的JIT生产，管理层需要随时了解生产装配线上的情况，包括停线 时间、故障时间、产品合格率、设备综合利用率等，便于计划调度和物料配送 • 需要集成ERP、MES、MEQ、PDM等内部系统及主机厂的实时物料需求计划，及 装配生产线自动控制系统 • • 实现实时数据分析、产品质量追溯 给管理层提供智能监控仪表板
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最终目标：实现智能工厂与智能生产
• 智能工厂和智能生产的标志是：生产流程智能化，生产设备动态
适应个性化的产品需求，是实现工业 4.0 的关键。
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工业4.0如何落地？
如何落地？
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什么是工业4.0 工业4.0与SOA 工业4.0的实现途径 工业4.0案例介绍
用户接入的端口， 解决 信息访问接入的问题 实现跨系统、跨部门、 跨企业的端到端协同流 程的驱动 解决异构系统、设备的 接入问题
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工业4.0三项集成的三个层面
门户集成
• 门户集成解决信息的统一 访问和展现，实现现有系 统的单点登录，实现信息 的集聚、人员的集聚，任 务的集聚，实现企业内部 的在线协作。
解决企业内部信息孤岛的集成！
BOM/ 变更 产 品
产品研发过程
产品生产组织
供应链管理SCM 制造执行系统MES 生产管理/ERP
订单/合同
库房管理
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工业4.0—横向集成
• 企业与企业之间 • 企业与售出产品之间 • 企业内部的业务信息向企业以外的供 应商、经销商、用户延伸
解决信息的统一访问和展 现，实现现有系统的单点 登录，实现信息的集聚、
人员的集聚，任务的集聚
，实现企业内部的在线协 作，给正确的人以正确的 信息，指导其做正确的工 作。
斯欧信息——SOA信息整合专家
第二层：流程的集成（BPM）
实现跨系统、跨部门、跨企业的业务协作，目的是解决现有业务系统之间的片
段流程断点问题，实现业务信息的及时传递，实现端到端的流程协作
书同文，车同轨
生产车间