智能制造与工业4.0ppt课件
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《中国制造2025》-中国的“工业4.0”规划 用三个10年完成从制造业大国向制造业强国转变
第三阶段（2045年）
03 2045年中国制造业可望进入第一 方针，成为具有全球影响力的制 造强国.
先易后难 逐步实现
第一阶段（2025年）
01
工业
2025年中国制造业可进入世界第
二方阵，迈向制造强国行列。
行之有效的执行方法
能根据相关信息自动思维判断并给出 处理方案发送至相关执行部门的技术。
15
面向浆纸企业智能化的关键共性技术
八大关键技术
发4.展数/技据术部挖门掘支持与分析用技户术
仓库管理系统
企业资5.源建计划模与智能模拟技术
销售 工厂其他人员
3.大用户数据的采集与存储技术
造纸与智能制造
1
一、智能企业蓝图
1 四次工业革命 2 智能企业的基本内容 3 智能企业的组成框架 4 智能企业的愿景
2
1.四次工业革命
新一轮技术与管理的迭代发展催生第四次工业革命
工业1.0 创造机器工厂的 “蒸汽时代”
工业4.0
工业3.0
开始应用信息物理融合 复
工业2.0
应用电子信息技术进一 系统(CPS)
预知检修
现场SCADA系统
现场执行器和测 量仪表
智能化仓库 质量检验与分析 备品及易损件管理
8
思考2.发展智能企业需要哪些基础？
基础：自动化与信息化是企业智能化的基础（Siemens案例）
PLM产品生命周期管理
研发项目过程管理、配方/包装设计、小样分 析检验
ERP企业资源计划
人力资源管理、财务管理、物料管理、生产 计划管理、采购管理、销售管理等
智能产品
应用程序平台
中间层(生产管理层)：以智能工厂为核心，通 过信息物理系统实现生产设备和生产线的控制、 调度、优化等相关功能。从智能物料供应，到 智能产品的产出，贯通整个产品生命周期管理。
传感器
执行器 控制器 移动设备
物联网
底层(生产操作层)：通过物联网技术，完成各 种传感、控制、执行任务，实现智能制造。
节能减排，保护环境
节能减排，坚持绿色制造。
如何转型？
部分工厂先迈入工业4.0
在基础较好的工厂，先易后难，过程 中积累经验，逐步实现企业网络化、 智能化，绿色化，迈入工业4.0.
11
思考4.在优势企业构建智能能量管理平台
浆纸工业智能能量管理平台的功能
数据收集和分析
能源信息的收集与分析
预测
能源效率瓶颈与用能瓶颈的识别
1 造纸工业能否加入智能化行列？ 2 发展智能企业需要哪些基础？ 3 如何转型？ 4 智能能量管理平台有那些功能？ 5 如何逐步构建智能浆纸企业？
7
思考2.发展智能企业需要哪些基础？
基础：自动化与信息化是企业智能化的基础（Valmet案例）
以MES为核心的，企 业管理系统
数据诊断分析
专家远程技术 支持与服务
协调与优化
用能设备协调与优化（智能）管理运营
效率提升
提高能效，节约用能
12
思考5.逐步构建智能浆纸企业
智能工厂蓝图
100%
SCM C3P
CRM ERP
计划与决策
计划层
Step
PLM
SCM
CRM
QMS
ERP
服务互联网
响
应 时
10%
间
因
子
1%
供应商 原材料
执行层
MES系统
控制层
基础自动化设备
车间事物 设备/人力/时间/材料/工艺
供应链智能化 构建网络式供应链，对由供应商、制造商、分
销商及最终顾客构成的供应链系统中的物流、资金流 、控制和优化，以降低物流成本，缩短制造周期。
智能 企业
生产 智能化
设备智能化 设备具有感知、接受、自律、 智能功能。
设备 智能化
生产智能化 信息化与生产深度融合，实现生产操作、生产
管理、管理决策三个层面全部业务流程闭环优化 管理。
强国
第二阶段（2035年）
02 2035年中国制造业将位居第二方
针前列，成为名副其实的制造业
10
强国。
思考3.如何转型？先易后难 逐步实现
浆纸企业转型的任务
走完工业3.0
全面提高生产自动化水平和装备制造 水平，走完工业3.0的路程。
紧跟国家规划
根据《中国制造2025》规划，我国造 纸工业迈入制造强国行列。
14
智能企业必须具备的基本功能和技术
三种智能化功能互联互通的信息化技术
正确的 思维判断能力
正确的思维判断能力
能自动、灵敏准确地感知（测量）生产过 程的各种参数和变量并转变为数据信息的 技术。
灵敏准确的感知能力
能按照所形成的处理方案自动完成执 行任务的技术。
灵敏准确的 感知能力
新一代信 息技术
行之有效的 执行方法
杂
将人类带入分工明确、 步提高生产自动化水平
信息物联系统
性
大批量生产的流水线模
式和“电气时代”
自动化、信息化
电力广泛应用
蒸汽机
智能
体能 18世纪末
20世纪初
1970年代初
今天
时间轴3
2-2.智能企业的基本内容
能源管理智能化 实时感知、监测、预警、控
制用能，实时优化能源效益。
能源管理 智能化
供应链 智能化
WMS自动化仓库管理系统
自动化立体库、输送系统、AGV小车等
MES制造执行系统
基础数据管理、技术信息管理、生产计划管 理、生产调度管理、质量管理、物料管理、 设备管理、能源管理、看板管理、制造智能
Automation现场控制系统
DCS、MCS、传动、QCS及其附属执行机 构和现场测量仪器仪表。
9
思考3.如何转型？
客户 产品
协作工厂
by step
逐步构建 逐步升级
智能物料系统
应用程序平台
智能工厂
应用程序平台
信息物理系统
智能产品
应用程序平台
传感器
执行器 控制器 移动设备
物联网
13
三、浆纸企业智能化的关键技术
1 智能企业必须具备的基本功能和技术 2 企面向浆纸企业智能化的关键共性技术 3 关键共性技术- 云计算平台
4
2-3.智能企业的组成框架
智能企业的三层架构
PLM
SCM
CRM
QMS
ERP
服务互联网
顶层(管理决策层)：把与生产计划、物流、能 耗和经营管理相关的ERP、SCM、CRM等系统， 以及与产品设计技术相关的PLM系统放在一起 并与服务互联网紧密相联。
智能物料系统
应用程序平台
智能工厂
应用程序平台
信息物理系统
5
2-4.智能企业的技术愿景
工业4.0的九大技术支柱
建模与仿真 技术
虚拟现实
人工智能
优化与智能 技术
面向未来的两大牵引技术
视
工
工
Biblioteka Baidu
知
觉
业
业
识
系
机
网
工
统
器
络
作
人
安
自
全
动
化
工业物联网
云计算
工业大数据
两大硬件工具/两大软件支持
云计算与数 据挖掘技术
基于分布式连接的三大基础
6
二、构建智能浆纸企业的几点思考
第三阶段（2045年）
03 2045年中国制造业可望进入第一 方针，成为具有全球影响力的制 造强国.
先易后难 逐步实现
第一阶段（2025年）
01
工业
2025年中国制造业可进入世界第
二方阵，迈向制造强国行列。
行之有效的执行方法
能根据相关信息自动思维判断并给出 处理方案发送至相关执行部门的技术。
15
面向浆纸企业智能化的关键共性技术
八大关键技术
发4.展数/技据术部挖门掘支持与分析用技户术
仓库管理系统
企业资5.源建计划模与智能模拟技术
销售 工厂其他人员
3.大用户数据的采集与存储技术
造纸与智能制造
1
一、智能企业蓝图
1 四次工业革命 2 智能企业的基本内容 3 智能企业的组成框架 4 智能企业的愿景
2
1.四次工业革命
新一轮技术与管理的迭代发展催生第四次工业革命
工业1.0 创造机器工厂的 “蒸汽时代”
工业4.0
工业3.0
开始应用信息物理融合 复
工业2.0
应用电子信息技术进一 系统(CPS)
预知检修
现场SCADA系统
现场执行器和测 量仪表
智能化仓库 质量检验与分析 备品及易损件管理
8
思考2.发展智能企业需要哪些基础？
基础：自动化与信息化是企业智能化的基础（Siemens案例）
PLM产品生命周期管理
研发项目过程管理、配方/包装设计、小样分 析检验
ERP企业资源计划
人力资源管理、财务管理、物料管理、生产 计划管理、采购管理、销售管理等
智能产品
应用程序平台
中间层(生产管理层)：以智能工厂为核心，通 过信息物理系统实现生产设备和生产线的控制、 调度、优化等相关功能。从智能物料供应，到 智能产品的产出，贯通整个产品生命周期管理。
传感器
执行器 控制器 移动设备
物联网
底层(生产操作层)：通过物联网技术，完成各 种传感、控制、执行任务，实现智能制造。
节能减排，保护环境
节能减排，坚持绿色制造。
如何转型？
部分工厂先迈入工业4.0
在基础较好的工厂，先易后难，过程 中积累经验，逐步实现企业网络化、 智能化，绿色化，迈入工业4.0.
11
思考4.在优势企业构建智能能量管理平台
浆纸工业智能能量管理平台的功能
数据收集和分析
能源信息的收集与分析
预测
能源效率瓶颈与用能瓶颈的识别
1 造纸工业能否加入智能化行列？ 2 发展智能企业需要哪些基础？ 3 如何转型？ 4 智能能量管理平台有那些功能？ 5 如何逐步构建智能浆纸企业？
7
思考2.发展智能企业需要哪些基础？
基础：自动化与信息化是企业智能化的基础（Valmet案例）
以MES为核心的，企 业管理系统
数据诊断分析
专家远程技术 支持与服务
协调与优化
用能设备协调与优化（智能）管理运营
效率提升
提高能效，节约用能
12
思考5.逐步构建智能浆纸企业
智能工厂蓝图
100%
SCM C3P
CRM ERP
计划与决策
计划层
Step
PLM
SCM
CRM
QMS
ERP
服务互联网
响
应 时
10%
间
因
子
1%
供应商 原材料
执行层
MES系统
控制层
基础自动化设备
车间事物 设备/人力/时间/材料/工艺
供应链智能化 构建网络式供应链，对由供应商、制造商、分
销商及最终顾客构成的供应链系统中的物流、资金流 、控制和优化，以降低物流成本，缩短制造周期。
智能 企业
生产 智能化
设备智能化 设备具有感知、接受、自律、 智能功能。
设备 智能化
生产智能化 信息化与生产深度融合，实现生产操作、生产
管理、管理决策三个层面全部业务流程闭环优化 管理。
强国
第二阶段（2035年）
02 2035年中国制造业将位居第二方
针前列，成为名副其实的制造业
10
强国。
思考3.如何转型？先易后难 逐步实现
浆纸企业转型的任务
走完工业3.0
全面提高生产自动化水平和装备制造 水平，走完工业3.0的路程。
紧跟国家规划
根据《中国制造2025》规划，我国造 纸工业迈入制造强国行列。
14
智能企业必须具备的基本功能和技术
三种智能化功能互联互通的信息化技术
正确的 思维判断能力
正确的思维判断能力
能自动、灵敏准确地感知（测量）生产过 程的各种参数和变量并转变为数据信息的 技术。
灵敏准确的感知能力
能按照所形成的处理方案自动完成执 行任务的技术。
灵敏准确的 感知能力
新一代信 息技术
行之有效的 执行方法
杂
将人类带入分工明确、 步提高生产自动化水平
信息物联系统
性
大批量生产的流水线模
式和“电气时代”
自动化、信息化
电力广泛应用
蒸汽机
智能
体能 18世纪末
20世纪初
1970年代初
今天
时间轴3
2-2.智能企业的基本内容
能源管理智能化 实时感知、监测、预警、控
制用能，实时优化能源效益。
能源管理 智能化
供应链 智能化
WMS自动化仓库管理系统
自动化立体库、输送系统、AGV小车等
MES制造执行系统
基础数据管理、技术信息管理、生产计划管 理、生产调度管理、质量管理、物料管理、 设备管理、能源管理、看板管理、制造智能
Automation现场控制系统
DCS、MCS、传动、QCS及其附属执行机 构和现场测量仪器仪表。
9
思考3.如何转型？
客户 产品
协作工厂
by step
逐步构建 逐步升级
智能物料系统
应用程序平台
智能工厂
应用程序平台
信息物理系统
智能产品
应用程序平台
传感器
执行器 控制器 移动设备
物联网
13
三、浆纸企业智能化的关键技术
1 智能企业必须具备的基本功能和技术 2 企面向浆纸企业智能化的关键共性技术 3 关键共性技术- 云计算平台
4
2-3.智能企业的组成框架
智能企业的三层架构
PLM
SCM
CRM
QMS
ERP
服务互联网
顶层(管理决策层)：把与生产计划、物流、能 耗和经营管理相关的ERP、SCM、CRM等系统， 以及与产品设计技术相关的PLM系统放在一起 并与服务互联网紧密相联。
智能物料系统
应用程序平台
智能工厂
应用程序平台
信息物理系统
5
2-4.智能企业的技术愿景
工业4.0的九大技术支柱
建模与仿真 技术
虚拟现实
人工智能
优化与智能 技术
面向未来的两大牵引技术
视
工
工
Biblioteka Baidu
知
觉
业
业
识
系
机
网
工
统
器
络
作
人
安
自
全
动
化
工业物联网
云计算
工业大数据
两大硬件工具/两大软件支持
云计算与数 据挖掘技术
基于分布式连接的三大基础
6
二、构建智能浆纸企业的几点思考