西门子：工业4.0时代的未来工厂
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——走进西门子安贝格工厂
动化任务的全
面集成和统一， TIA是一个具
未来的汽车生产线
有高开放性的
数据平台，可 实现数据之间
制造工程
数字化工厂
的无缝连接。
3
全生命周期的服务集成
西门子可为工业领域客户提 供包括规划、安装、运营以及升 级改造在内的全方位服务，涵盖 产品、系统以及应用，贯穿工厂 的整个生命周期，以减少工厂停 机时间、节约资源。
2.虚拟规划
3.智能化生产
在整车组装线的每个零部件都有一个
西门子TIA博
途软件平台， 实现了各项自
Байду номын сангаас
身份信息，经过扫描后，机器人就会 按设定的程序抓取部件并安装在车体上。 走进车间，看 不到一般国内 工厂忙碌的工 人身影。当生 产线上检测到 不合格的零件 时会将其自动 送出，检测工 位的工人经复 检和修复后再 送进生产线。
西门子电子制造工厂--安贝格工厂
西门子旗下的安贝格电子制造工厂，是欧洲乃至全球最 先进的数字化工厂，被认为最接近工业4.0概念雏形的现 代工厂。
Par t
2
1.打造数字化企业 2.虚拟规划
3.智能化生产
4.全生命周期的服务集 成
1.打造数字化产品
在数字化制造下，设计 和制造都基于同一个数据平 台，研发和生产几乎同步， 改变了传统制造节奏。数字 化设计和生产已实现了紧密 的结合，这使安贝格工厂的 产品残次品率从原先的500 多/1 000 000下降到现在的 12/1 000 000。
工业4.0
——走进西门子安贝格工厂
“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。
工业4.0时代下我国机械制造业的发展趋势
工业4.0时代下我国机械制造业的发展趋势【摘要】工业4.0时代的到来，推动了我国机械制造业迎来了前所未有的发展机遇。
本文通过分析智能制造技术的应用、数字化生产与管理、智能工厂的发展、智能化制造装备的需求以及人工智能在机械制造业的应用等方面，展示了我国机械制造业在工业4.0时代的发展趋势。
本文认为，我国机械制造业的发展前景广阔，但也需要加快转型升级，以适应新的生产环境和市场需求。
未来，机械制造业将朝着智能化、数字化和高效化的方向发展，同时也需要加大对人才和技术的投入，保持在全球竞争中的领先地位。
.【关键词】工业4.0时代、机械制造业、智能制造技术、数字化生产、智能工厂、智能化制造装备、人工智能、发展前景、转型升级、未来发展方向1. 引言1.1 工业4.0时代的背景工业4.0是指第四次工业革命，它是数字化、智能化、网络化和自动化技术的综合运用，标志着生产方式和生产关系的深刻变革。
工业4.0时代，人工智能、大数据、物联网、云计算等新一代信息技术得到广泛应用，为制造业提供了新的发展机遇。
工业4.0时代背景下，先进制造技术正日益成为机械制造业的核心竞争力。
随着科技的不断进步和市场需求的不断变化，传统的机械制造模式已经无法满足生产要求。
我国机械制造业正面临着从传统制造向智能制造的转型升级之路。
只有通过引进先进技术和不断创新，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
工业4.0时代的机械制造业，将不再局限于简单的机械加工或生产，而是更注重智能化、自动化和定制化的发展。
这将推动机械制造业实现生产过程的数字化、网络化和智能化，提高生产效率和产品质量，满足个性化需求，促进产业升级和转型发展。
1.2 机械制造业在工业4.0时代的位置工业4.0时代是信息技术、物联网、人工智能等新一代技术的融合时代，对于机械制造业来说，是一个全新的挑战和机遇。
在这个时代，机械制造业的位置变得至关重要，因为它需要不断创新和转型以适应新的生产模式和市场需求。
智能制造的案例分析
智能制造的案例分析智能制造被认为是未来制造业的趋势，它不仅提高了生产效率和质量，还使制造过程更加智能化和自动化。
下面将介绍几个智能制造的成功案例，以探讨智能制造对企业的影响。
案例一：工业4.0工业 4.0是智能制造的代表，它将物理世界和数字世界相连接，实现智能生产和服务。
德国的西门子公司是工业4.0的旗手，在全球范围内推广智能工厂和数字化制造。
该公司实现了从设计到生产的全流程数字化，使得生产过程更加灵活和高效。
西门子公司的智能工厂将生产过程和数字技术紧密结合，实现了零库存和零浪费的生产模式，提高了产量和质量。
案例二：无人车间无人车间是一种新型的制造模式，它利用物联网、云计算、人工智能等技术，实现生产过程的自主化和自适应性。
中国的工业机器人公司就是一家在无人车间领域取得成功的企业。
该公司通过引进国外最先进的机器人技术和本土化的研发，打造了一套完整的无人车间生产系统。
这一系统能够自主完成物料管理、生产计划、设备维护等工作，从而实现了生产过程的高度自动化和高效化。
案例三：应用场景智能制造可以应用于多个行业和领域，例如轨道交通、家电、机械制造等。
其中汽车行业是智能制造的核心领域之一。
德国的戴姆勒集团是一家在智能制造领域具有代表性的企业。
该公司在整个汽车生产过程中引入了物联网、人工智能、机器人等技术，实现了自动驾驶、无人工厂的生产模式。
这一模式提高了汽车产量和质量，降低了生产成本，带领汽车行业实现了智能化和高效化。
结论：通过上述案例的分析，我们可以看到智能制造已经成为制造业发展的趋势，它提高了生产效率，降低了成本，实现了企业的智能化和自动化。
智能制造不仅可以应用于生产，还可以应用于管理、设计等领域，凭借其强大的技术力量和智能化的优势，未来制造业必将朝着更加智能和高效的方向发展。
工业4.0：数字化工厂和智能制造的未来发展方向
工业4.0：数字化工厂和智能制造的未来发展方向引言工业4.0是指信息技术与传统制造业深度融合，通过数字化、全球化和智能化的方式，实现制造业的转型和升级。
随着科技的迅猛发展，工业4.0正在成为全球制造业发展的重要趋势。
在这个数字化时代，数字化工厂和智能制造将成为制造业的未来发展方向。
本文将探讨数字化工厂和智能制造的概念和特点，并分析其未来发展的方向。
数字化工厂的概念和特点数字化工厂的定义数字化工厂是利用先进的信息和通信技术，通过集成、共享和分析工厂内外的数据，实现生产过程的可视化、智能化和灵活化的工厂。
通过数字化技术的应用，可以实现制造过程的全面优化和高效管理。
数字化工厂的特点1.数据集成与共享：数字化工厂通过整合工厂内外的数据，实现不同部门之间的信息共享和协同工作。
包括生产数据、设备数据、供应链数据等，通过数据的集成和共享，可以实现全面的生产监控和决策支持。
2.实时监控与控制：数字化工厂通过传感器和物联网技术，实现对生产过程的实时监控和控制。
通过实时数据的采集和分析，可以及时发现问题并采取相应的措施，从而提高生产效率和质量。
3.自主优化与智能决策：数字化工厂通过人工智能和机器学习技术，实现对生产过程的自主优化和智能决策。
通过对大数据的分析和挖掘，可以自动调整生产参数和工艺流程，以实现最佳的生产效果和资源利用率。
4.灵活生产与智能制造：数字化工厂通过柔性化的生产设备和智能化的生产系统，实现按需生产和个性化定制。
通过数字化工艺和虚拟制造技术，可以快速调整产品设计和生产过程，并实现高度灵活的生产布局和调度。
智能制造的概念和特点智能制造的定义智能制造是指利用物联网、大数据、人工智能等先进技术，通过对制造过程的全面监控和分析，实现生产过程的自主优化和智能决策，提高生产效率和质量，并实现个性化定制和灵活生产。
智能制造的特点1.智能化生产设备：智能制造倡导采用智能化的生产设备和机器人，通过自动化和智能化技术，实现生产过程的高效和精确。
Siemens-PLM-Software驱动“数字化工厂”
Siemens PLM Software驱动“数字化工厂”通往工业4.0的必由之路是全面整合优化产品生命周期与生产生命周期。
PLM和MES 的链接，对企业架构的主要影响是更加扁平化，原来高度层次化、高度分工的组织就可能被更加扁平、更加灵活的跨专业小组所取代。
改革开放三十多年，中国制造业已经开始从劳动密集型和生产低附加值产品向自动化智能化和生产高附加值产品转型。
大量以劳动密集型代工生产为核心的制造业务面临着劳动力成本快速上涨、产品本地化、能源成本上升、对环境的影响以及制造能力升级等诸多方面的挑战。
企业生产需要从量产化向定制化转变。
制造业产业结构升级、转型将是未来新制造业发展的主旋律。
在这样的趋势下，制造业发展的方向必然是两化融合，即工业化与信息化的融合。
"这就是今天Sieme ns PLM Software为什么要把制造和信息化、工业化进行’融合’，也是我们的愿景和目标。
”2013年12月10日，Siemens PLM Software 大中华区首席执行官兼董事总经理梁乃明在位于成都高新区的西门子工业自动化产品成都生产研发基地(S EWC向媒体和用户展示了西门子数字化工厂的成果。
制造与工业化和信息化融合经济和技术的变化为全球制造业带来巨大的转型挑战，整个工业领域也正在经历一场制造业的大变革。
通过虚拟生产结合现实的生产方式，未来制造业将实现更高的工程效率、更短的上市时间，以及更高的生产灵活性。
西门子已经在国外成功推出了数字化工厂。
德国安贝格电子工厂(EWA就是典型的面向未来的数字化工厂模板。
而西门子2013年9月11日刚刚在成都高新区建成投产的SEWC作为EWA勺“备份”工厂，目前是中国最大的数字化工厂。
作为西门子工业自动化全球生产及研发体系中最新建成的一座“数字化工厂”，也是西门子在德国之外建立的首家“数字化工厂”，SEWC实现了从产品设计到制造过程的高度数字化。
参观时工厂技术人员的现场讲解让笔者更容易、更直观地看到软件与硬件的结合。
深嗅“工业4.0” 触摸数字化工厂——参观西门子工业自动化产品成都生产研发基地
深嗅“工业4.0” 触摸数字化工厂——参观西门子工业自动化产品成都生产研发基地高扬【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2016(000)011【总页数】3页(P11-13)【作者】高扬【作者单位】【正文语种】中文专题专访“工业4.0”、数字化工厂等新概念在行业盛行之际，笔者有幸参观了位于成都高新西区的西门子工业自动化产品成都生产研发基地(以下简称SEWC)，近距离地接触了这个西门子在中国设立的首家，也是唯一一家数字化工厂。
“耳听为虚，眼见为实”，本次参观让笔者对数字化工厂有了更进一步的了解，对“工业4.0”有了更深切的认知。
SEWC是安贝格工厂的姊妹工厂，众所周知，创建于1989年的西门子安贝格工厂被认为是全球最先进的数字化工厂，一直以来被业界认为是德国工业4.0的雏形。
而2011年立项、2013年便投产的SEWC也表现不俗，“10秒一个产品下线，每天一万一千台产品，百万加工失效率(dpm)9.5，SEWC的产品40%发送德国全球供货。
” 西门子工业自动化产品(成都)有限公司总经理李永利介绍，“由于中国工业化的进程以及西门子在工业自动化中的重要性，西门子决定把工厂建到中国这一最重要的市场之中，将西门子最新的数字化工厂平台运用到成都工厂以保证未来20～30年中稳步前进。
”“SEWC不是为了竖立一个样板工厂而存在，我们的目标在于工厂效益更好，产品质量更高、交付期更短。
” 李永利说强调，“当客户衡量产品时，不仅仅会思考这个产品本身的价格，更重要的是产品质量，因为当产品出故障时，给顾客带来的损失远远要比产品自身的成本更高，数字化形成的强大数据流可以帮助整个工厂的管理运营并且保证所有信息全程可追溯，在缩短产品交付期的同时也保证了产品的质量。
”高质量在工业制造领域的重要性不言而喻。
为此，在实现质量提升上，数字化制造首先是借助自动化产线上的机器充当“助手”的角色。
李永利举例，“安贝格工厂历经20多年，百万加工失效率(dpm)从500～600降低到10以下，而制造业熟练工人的失效率300～500，由此可见，想要创造极低的出错率，不能靠加强管理员工实现，需要的是正确的方法。
西门子数字化企业解决方案将“工业4.0”愿景变为现实
《智慧工厂 》Ｓｍａ ｒｔ ｆａｃｔｏｒｙ Ａ ｐｒｉｌ ２０１８
Hale Waihona Puke 在 近 日举 办 的 德 国 汉 诺 威 工 业 展 上 ，西 门子 在 位 于 ９ 号 展 厅 Ｄ３５展 位 ３ ５００平 方 米 的 展 台 上 ， 以 “实 现 数 字 化 企 业— — 正 当 时 ！” 为 主 题 ，展 示 了不 同 规 模 的 企 业 该 如 何 利 用 多个 针 对 行 业 的 数 字 化 企 业 解 决 方 案 ，来 确 保 获 得 真 正 的 竞 争 优 势 。“通 过 我 们 的 数 字 化 企 业产 品和 解 决 方 案 ， 我 们 的 客 户 已 经 实 现 了 更 高 的 灵 活 性 、 更 短 的 产 品 上 市 时 间 、更 高 的 生 产 效 率 以及 更 好 的 产 品 质 量 — — 而 且 这 些 都 是 在 不 中断 运 营 的 情 况 下 同 步 实 现 的 。 因 此 ，我 们 的 客 户 就 是 西 门子 数 字 化 企 业 解 决 方 案 能 够 为 离 散 型 工 业 和 过 程 工 业 带 来 优 势 与 附 加 价值 的最 佳 证 明 。”何 睿 祺 表 示 。
工业4.0经典案例
工业4.0五大经典案例一、德国安贝格西门子智能工厂作为工业4.0概念的提出者，德国也是第一个实践智能工厂的国家。
位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格的西门子工厂就是德国政府、企业、大学以及研究机构合力研发全自动、基于互联网智能工厂的早期案例。
占地10万平方米的厂房内，员工仅有1000名，近千个制造单元仅通过互联网进行联络，大多数设备都在无人力操作状态下进行挑选和组装。
最令人惊叹的是，在安贝格工厂中，每100万件产品中，次品约为15件，可靠性达到99%，追溯性更是达到100%。
这样的智能工厂能够让产品完全实现自动化生产，堪称智能工厂的典范！二、德国博世洪堡工厂作为全球第一大汽车技术供应商，博世的汽车刹车系统(ABS&ESP)在市场上有相当的实力。
博世洪堡工厂，作为博世公司旗下智能工厂的代表，其生产线的特殊之处在于，所有零件都有一个独特的射频识别码，能同沿途关卡自动“对话”。
每经过一个生产环节，读卡器会自动读出相关信息，反馈到控制中心进行相应处理，从而提高整个生产效率。
在洪堡工厂引入的射频码系统需几十万欧元，但由于库存减少30%，生产效率提高10%，由此可节省上千万欧元的成本。
独立的射频码给博世公司旗下工厂的20多条生产线带来了低成本高效率的回报。
而这种让每个零件都能说话的技术，也是智能工厂的重要体现形式。
三、德国巴斯夫化工集团凯泽斯劳滕工厂还是对于射频码的利用，传统化工巨头巴斯夫则在这方面更进一步。
巴斯夫位于凯泽斯劳滕的试点智能工厂所生产的洗发水和洗手液已经完全实现自动化。
随着网上的测试订单的下达，其生产流水线上的空洗手液瓶贴着的射频识别标签会自动地跟生产机器进行通讯，告知后者它需要何种肥皂、香料、瓶盖颜色和标记。
在这样的流水线上，每一瓶洗手液都有可能跟传送带上的下一瓶全然不同。
该试验依赖于无线网络，机器和产品通过无线网络完成所有的通讯工作，唯一需要的人工输入就只是下达样本订单。
虽然是个实验，但这种由客户直接下单到工厂的运作方式，足以给智能工厂的模式提供另一种发展途径。
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。
工业4.0的愿景基础-数字化工厂
制造业对于一个国家的重要性毋庸置疑，各国政府均推出了振兴制造业政策。
中国制定“十二五”规划提升国家工业基础水平，发展新兴产业，加强“两化融合”，最近我国政府相关部门又在编制《中国制造2025》规划，而美国也提出“制造业复兴”计划。
“工业4.0”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概念。
它描绘了制造业的未来愿景，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，人类将迎来以信息物理融合系统(CPS)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。
西门子工业领域驱动技术集团CEO Ralf-Michael Franke在接受本刊记者采访时，描绘了制造业的未来、“工业4.0”时代愿景及西门子的努力。
工业4.0在西门子CEI: 西门子对“工业4.0”的解读是什么?Ralf-Michael Franke：:在西门子看来，“工业4.0”有三个要素：第一是跨企业的生产网络融合。
MES将会起更加重要的作用，自动化层和MES之间的对接会变得更加重要，且更加的无缝化，还能跨企业来实现柔性的生产。
所有的信息都要实时可用，供生产网络化环节使用。
第二是虚拟与现实的结合。
也就是产品设计以及工程当中的数字化世界和现实世界的融合，这就使我们能够满足生产效率越来越高、产品上市周期越来越短、产品日趋多样性等带来的挑战。
第三是信息物理融合系统(CPS)。
未来的智能工厂中，产品信息都被输入到产品零部件本身，他们会根据自身生产需求，直接与生产系统和设备沟通，发出接下来所需生产过程的指令，指挥设备把自己生产出来。
这种自主生产模式能够满足每位用户的“定制”需求。
我们将基于强大的制造运行管理系统(MOM)来实现灵活的价值链管理。
客户可以通过电子数据互换(EDI)的方式来管理供应商，在库存达到限值时ERP系统会通知供应商补货，这其中没有任何人为的干预。
产品数字化不仅局限于商品本身，商品中非常复杂的部件也可以实现数字化。
德国工业4.0的五个经典案例
“自动化+机器人+网络=工业4、0”。
这就是一个简单得关于工业4、0得方程。
这个方程浅显易懂。
首先，研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施得实现;其次，将生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中得应用;最后，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得效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。
这种集“智能生产”、“智能工厂”、“智能物流”于一身得工业化模式，将建立一个高度灵活得个性化与数字化得产品与服务得生产模式。
在这种模式中，传统得行业界限将消失，并会产生各种新得活动领域与合作形式。
创造新价值得过程正在发生改变，产业链分工将被重组。
我们列举了工业4、0战略提出以来得五个实践案例，从这些案例我们可以得出一个最基本得结论：工业4、0无论以何种方式进行，最根本得结果只有一个——融互联网技术于工业生产，降低生产成本，提高生产质量与效率。
工业4、0五大案例：一、德国安贝格西门子智能工厂作为工业4、0概念得提出者，德国也就是第一个实践智能工厂得国家。
位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格得西门子工厂就就是德国政府、企业、大学以及研究机构合力研发全自动、基于互联网智能工厂得早期案例。
占地10万平方米得厂房内，员工仅有1000名，近千个制造单元仅通过互联网进行联络，大多数设备都在无人力操作状态下进行挑选与组装。
最令人惊叹得就是，在安贝格工厂中，每100万件产品中，次品约为15件，可靠性达到99%，追溯性更就是达到100%。
这样得智能工厂能够让产品完全实现自动化生产，堪称智能工厂得典范！图1 德国安贝格西门子智能工厂二、德国博世洪堡工厂互联网+二手市场互联网+食品互联网+外贸互联网+家居互联网+家电互联网+超市互联网+购物中心互联网+百货互联网+新闻互联网+娱乐电子政务网络视频。
图2 德国博世洪堡工厂作为全球第一大汽车技术供应商，博世得汽车刹车系统在市场上有相当得实力。
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。
未来工厂标准
未来工厂标准随着工业4.0的到来，未来工厂标准也在不断地变化。
未来工厂标准的主要目的是为了提高生产效率，降低成本，提高产品质量和保障工人的安全。
未来工厂标准应该具备以下几个方面的特点：1.智能化：未来工厂标准的一个重要特点是智能化，也就是说，未来工厂标准应该集成各种数字技术和自动化技术，实现设备和生产环节的自动化、智能化，提高生产效率。
2.灵活性：未来工厂标准需要具备灵活性，也就是说，工厂应该具备生产多种产品的能力。
这样可以让工厂更好地适应市场变化，提高灵活性可以让工厂更好地应对市场需求的变化。
3.可持续性：未来工厂标准需要具备可持续性，也就是说，工厂应该采用可持续的生产方式和使用可再生能源。
这样可以减少对环境的影响，降低能源消耗和成本，同时影响长远的生产规划。
4.数字化：未来工厂标准需要数字化，也就是说，生产环节应该进行数字化管理和控制，将数据信息通过物联网或其他技术手段实现互相连接和共享，提高信息流的效率。
5.节能环保：未来工厂标准需要节能环保，也就是说，工厂应该采取措施减少对环境的污染和资源的浪费，比如采用低碳排放、循环经济等技术手段来减小对环境的负面影响。
6.人性化：未来工厂标准还需要人性化，也就是说，工厂应该保障工人的安全和健康，设置合理的工作环境和工作条件，提高员工的工作满意度和忠诚度。
总之，未来工厂标准应该是一个具有智能化、灵活性、可持续性、数字化、节能环保和人性化的标准，通过实现这些标准，可以提高工厂的生产效率，减少生产成本，提高产品质量，并且保障员工的安全和健康。
未来工厂标准的实现需要各方的合力，需要政府、科技企业、工业企业和其他利益相关方的共同努力才能实现。
探秘西门子开关全流程柔性自动化工厂
探秘西门子开关
立库存储区（左）与货到人库区（右）图1 项目主要作业环节及机器人应用情况
机器人根据系统指令将托盘货物送至不同的库
区入口
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2021.02/物流技术与应用
收货入库区 立体存储区入口（左）与货到人库区入口（右）
货到人库区内，机器人根据系统分配的任务搬运货架至拣选工作站
立体存储区内四向穿梭车将托盘货物送至拆零拣选工作站
立库存储区拆零拣选工作站，拣选站台增设有称重设备，可以根据重量检验拣选货物数量是否正确
业强度，供料及时率及准确率也得到有效保证。
并且，机器人系统柔性很强，
能够快速部署实施。
据介绍，货到人库
并且充分利用闲置场地设置机器人充电位，基于机器人充电5分钟可运行2小时的良好表现，整个货到人工作区仅安
货箱到人机器人往返于检验室和收货区的检验站，实现“货箱到人”作业
搬运机器人将物料按照生产节拍送至产线
通过全流程机器人作业和物料信息化管理，项目在出入库效率、存储能力、供料及时率以及人力节省等方面取得突出效果
统设计时，也进行了充分考虑，与西门子开关共同探讨打磨出解决方案。
如在立库系统中设安全门（消防 收货区的检验站
◎ 自动化立体仓库◎ 搬运运输系统
◎ 分拣出库系统世界领先的
物流系统集成商。
德国工业4.0的概念
工业4.0”的概念工业4.0” 研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为国家级战略。
德国联邦政府投入达2亿欧元[1]。
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，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。
该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同，弗劳恩霍夫协会将在其下属6－7个生产领域的研究所引入工业4.0概念，西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统。
工业4.0”的内涵“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是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。
在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。
创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。
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”项目主要分为两大主题，一是“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；二是“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。
工业4.0”的愿景是怎样的？德国工业4.0战略将更具灵活性，也更强劲，在工程、规划、制造、运营和物流流程中实施最高标准。
这将催生动态的、实时优化、自我组织的价值链，并可通过一系列标准（如成本、可用性和资源消耗）进行优化.这一价值链还需要适当的监管框架、标准化接口和统一的业务流程。
德国工业4.0的概念
工业4.0”的概念工业4.0” 研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为国家级战略。
德国联邦政府投入达2亿欧元[1]。
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，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。
该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同，弗劳恩霍夫协会将在其下属6－7个生产领域的研究所引入工业4.0概念，西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统。
工业4.0”的内涵“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是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。
在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。
创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。
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”项目主要分为两大主题，一是“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；二是“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。
工业4.0”的愿景是怎样的？德国工业4.0战略将更具灵活性，也更强劲，在工程、规划、制造、运营和物流流程中实施最高标准。
这将催生动态的、实时优化、自我组织的价值链，并可通过一系列标准（如成本、可用性和资源消耗）进行优化.这一价值链还需要适当的监管框架、标准化接口和统一的业务流程。
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西门子：工业4.0时代的未来工厂
未来的工厂会是什么样的？让我们试着在脑中勾勒出这样的画面：工厂里，人、机器和资源如同在社交网络里一样沟通协作。
产品能理解制造的细节以及自己将被如何使用。
同时，它们能协助生产过程，回答诸如“我是什么时候被制造的”、“哪组参数应该被用来处理我”、“我应该被传送到哪”等问题。
工厂拥有智能移动、智能物流和智能系统网络，从生产到最后的产品回收服务，都能实时监控。
可以说未来一切都是智能的。
这正是工业4.0所描绘的工业愿景。
工业4.0概念由德国业界最早提出，其源于2011年汉诺威工业博览会，最初的想法只是等媒介来提高德国制造业水平。
两年后的汉诺威工业博览会上，由“产官学”组成的德国“工业4.0工作组”发表了题为《德国工业4.0战略计划实施建议》（《建议》），称物联网和制造业服务化宣告着第四次工业革命到来。
目前，西门子等领先的制造企业正以信息物理融合系统（CPS）为框架，建立包含设备、仓储系统和工业产品的全球性网络，业界将这一新的变革方向称之为工业4.0。
西门子向智能化的转型
在工业4.0的愿景下，制造业将通过充分利用信息物理融合系统（Cyber-Physical System）等手段，将制造业向“数字制造”转型。
西门子的数字化企业解决方案将现实和虚拟的生产世界相结合，着力推动制造业未来的发展。
其持续的创新能力、完整的产品线和丰富的行业知识，为“工业4.0”的到来奠定了坚实基础。
位于德国安贝格的西门子电子制造工厂（以下简称“安贝格工厂”）就是智能化未来工厂梦想实现的雏形，也是以德国学术界和产业界提出的工业4.0概念为目标而打造的现代工厂。
德国学术界和产业界在2013年提出的工业4.0概念指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，将制造业向智能化转型。
安贝格工厂拥有一套高度数字化的生产流程，生产的产品本身拥有16亿个部件，且每年的衍生产品制造数量超过5万台。
为能灵活实现小批量、多批次的生产，西门子公司需要采购来自250家供应商的约1万种原材料，并将它们制造成950种不同类型的产品。
根据Gartner在2010年的调查显示，安贝格工厂中每100万件产品中的残次品数量只有15件，生产线的可靠性达到99%、可追溯性高达100%。
安贝格工厂的姊妹工厂——西门子工业自动化产品成都生产和研发基地（SEWC）已经在成都落成。
这家工厂以突出的数字化、自动化、绿色化、虚拟化等特征定义了现代工业生产的可持续发展，是“数字化企业”中的典范。
正如西门子东北亚区工业业务领域总裁吴和乐博士（Dr. Marc Wucherer）所说：“作为西门子工业自动化全球生产及研发体系中最新建成的一座‘数字化企业’，SEWC将最先进的数字制造技术带到中国。
”
“如果说，工业4.0时代的到来还要20年，那么，西门子目前已经到达了‘工业3.X’。
”这是西门子股份公司管理委员会成员、工业业务领域首席执行官鲁思沃（Siegfried Russwurm）的自我打分。
作为德国制造的“优等生”，西门子167年的发展史几乎可以被视为近现代工业进程的一个缩影。
从一个小作坊发展至今，西门子所缔造的超级
工业帝国已成为“德国制造”当仁不让的代名词。
从指针式电报机起家，到以信息技术为业务主动脉，西门子踩准了以电力、信息化为标志的前两次工业革命的关键节点。
基于信息物理融合系统的工业4.0概念诞生之初，西门子再度嗅到了新一轮工业革命的气息。
瞄准物联网、云计算、大数据、工业以太网等技术，西门子集成了目前全球最先进的生产管理系统，以及生产过程软件和硬件，如西门子制造执行系统软件Simatic IT、西门子产品生命周期管理软件、工业工程设计软件、全集成自动化、全集成驱动系统，等等。
身份代码背后的
“生产旅行”
工业4.0的内涵已远远超越机器的自动化，甚至数字制造本身。
在工业4.0时代，虚拟世界将与现实世界高度融合。
通过计算、自主控制和联网，人、机器和信息互相联接，融为一体。
现有的技术和创新将被全部整合到一个数字化企业平台中。
生产还未开始，产品开发流程和生产流程中的所有环节便可以并行模拟进行。
简而言之，工业4.0的愿景就在于，让设备和设备开启对话，产品和生产设备之间相互沟通，建立虚拟世界与现实世界之间的对话窗口。
正如德国工业4.0的路线图——《德国工业4.0战略计划实施建议》所描述的，在未来智能工厂中，人类、机器和资源能够互相通信，就像社交网络中一样自然。
智能产品“知道”它们如何被制造出来的细节，也知道它们的用途。
它们将主动地对制造流程，回答诸如“我什么时候被制造的”、“对我进行处理应该使用哪种参数”、“我应该被传送到何处”等问题。
类似的探索早已在西门子位于德国安贝格市的电子制造工厂上演。
安贝格工厂有24年历史，是全欧洲乃至全球最先进的数字化工厂，为西门子提供印刷电路板等电子产品，100万次加工过程的出错率只有12次。
在安贝格工厂，真实工厂与虚拟工厂同步运行，真实工厂生产时的数据参数、生产环境等都会通过虚拟工厂反映出来，而人则通过虚拟工厂对真实工厂进行把控。
为了准确收集数据，安贝格工厂超过3亿个元器件都有自己的“身份证”。
这些基础识别信息包括：哪条生产线生产的、用什么材质、当时用的扭矩是多少、用什么样的螺丝钉等等。
当一个元件进入烘箱时，机器会判断该用什么温度以及时间长短，并可以判断下一个进入烘箱的元件是哪一种，适时调节生产参数。
但这距离工业4.0所描绘的“数字和物理世界的无缝衔接”的场景，仍有很大差距。
鲁思沃认为，“这场变革将是一个渐进的过程，工业4.0的真正到来可能需要20年左右的时间。
”他将这一“渐进的过程”称作工业3.X。
事实上，西门子已经将“工业3.X”的范本带到了中国。
以宝马集团全球最先进工厂之一的华晨宝马铁西工厂为例，有了西门子LIS超宽带实时定位识别系统的辅助，该厂的总装车间取消了原来专门用于扫描车辆条形码的工位。
车辆每到一个工位，根据车型、车辆识别码、车辆的不同配置，需要装配的各种零件等信息会自动显示在工位前方的操作屏上，甚至会自动提供图片及装配辅助指令，直接引导工人完成相应工作。
这一流程被视作定制式生产的基础。
现在，一款汽车需要上千人设计，设计人员设计3年、生产模具1年、建设工厂4年，至少需要8年的
时间。
而在未来工厂，制造高度灵活，一条生产线能同时生产多个车型；用户根据个人喜好选择的车型、车辆配置，甚至可以实现当月定制，下个月就生产出来。
亚洲最大的纸浆和纸张制造商之一的亚洲纸浆纸业集团在浙江省宁波市的造纸厂是另一个范本——借助全集成驱动系统，能源消耗和二氧化碳排放量大减。
由此，该造纸厂每条生产线年均节省数千万元的开支，年均停机时间被保持在最低的12.5小时。
此外，汽车生产设备制造商柯马（上海）工程有限公司采用西门子的产品生命周期软件，借助虚拟仿真技术发现设计中存在的缺陷及问题，在投产前就加以校正，使得设计与规划实现“所见即所得”，把产品上市时间缩短了20%-30%。