网络化制造的内涵与关键技术问题
试阐述对智能制造内涵与特征的理解和认识
试阐述对智能制造内涵与特征的理
解和认识
智能制造是一种以信息技术和自动化技术为支撑的产业变革，旨在提升制造业的能效，提高企业的竞争力。
它涵盖了整个制造业链从设计、开发到生产、测试和服务，各个环节都融入了大量的智能化技术，使得工厂可以更加聪明、智能、可靠地运行。
智能制造的内涵和特征主要有四个方面：首先，基于网络的多样性技术，如物联网、大数据、计算机视觉、人工智能等，把所有的设备和系统连接起来，形成一个智能制造系统；其次，智能制造系统通过对原材料、半成品和成品的实时监测和追踪，实现质量控制和计划调度；第三，智能制造系统可以根据市场变化和客户需求实现实时制造，从而提升生产效率，提高产品质量；最后，智能制造系统可以实现自动化、智能化的精益生产，减少废品率，大幅提升企业的生产效率。
总之，智能制造是一种以信息技术和自动化技术为支撑的产业变革，它通过网络技术、智能技术、质量控制、实时制造等技术，使得制造业更加聪明、智能、可靠地运行，从而提升制造业的能效，提高企业的竞争力。
工业互联网基本概念及关键技术
资料解读：工业互联网基本概念及关键技术随着信息技术的飞速发展，工业互联网作为新一代工业革命的关键支撑技术，正逐渐改变着全球工业的格局。
本文将对《工业互联网基本概念及关键技术》的文件进行深入解读，详细剖析工业互联网的内涵、关键技术以及应用前景。
工业互联网的概念与起源工业互联网最早由通用电气于2012年提出，其核心理念是通过智能机器间的连接，并结合软件和大数据分析，实现全球工业的重构和生产力的激发。
这一概念迅速得到了IBM、思科、英特尔和AT&T等IT巨头的响应，并共同组建了工业互联网联盟(IIC)。
工业互联网不仅仅是一种技术，更是一种开放、全球化的网络，它将人、数据和机器紧密地连接起来，推动制造业的数字化、网络化和智能化。
工业互联网的关键技术工业互联网的发展离不开七大关键技术的支持，包括物联网与RFID、5G与边缘计算、云计算技术、大数据与数据中台、人工智能技术、工业机器人等。
这些技术相互支撑，共同构成了工业互联网的技术基础。
物联网与RFID物联网通过各种传感器、RFID技术等实现物品的智能化感知、识别和管理。
RFID技术以其无线识别和数据交换能力，在物流、仓储管理等领域发挥着重要作用。
5G与边缘计算5G技术的高速率、低时延特点，为工业互联网提供了强大的网络支撑。
边缘计算则通过在网络边缘进行数据处理，降低了数据传输的时延，提高了系统的响应速度。
云计算技术云计算为工业互联网提供了弹性、可扩展的计算资源。
通过基础架构即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)和软件即服务(SaaS)等模式，企业能够更加灵活地部署和管理应用。
大数据与数据中台大数据技术通过分析和挖掘海量数据，为工业互联网提供了深度的洞察力。
数据中台则通过统一数据标准和口径，打通业务间的数据壁垒，形成大数据资产层。
人工智能技术人工智能技术通过模拟和扩展人类智能，为工业互联网赋予了自学习和自优化的能力。
深度学习、机器学习等技术在图像识别、自然语言处理等领域发挥着重要作用。
网络化制造
网络化制造内涵及发展趋势1、引言在目前计算机网络的迅速发展以及企业为适应新形势下能实现利益最大化的双重驱动力下，网络化制造应运而生。
网络化制造的出现与发展，引起了全球制造领域的极大关注。
1993年，美国政府在宣布“国家信息基础设施（NII）”计划时指出：“网络将实现制造到流通的信息一体化；将实现远程共享科学信息资源和仪器设备资源；将提高劳动生产率和工作效率，刺激经济高速发展[1]。
”随着经济全球化的推进，企业也面临着全球化市场竞争，这对于企业来说既是挑战又是机遇，而能否在这场战役中取得胜利掌握、发展网络化制造这一核心技术至关重要。
2、网络化制造定义及基本特征网络化制造，从字面上可以了解一定涉及“网络”与“制造”这两个概念，并将它们有机的结合起来。
网络制造中的“网络”是广义上的网络，对于制造企业来说，通常包括互联网（Internet）、企业内联网（Intranet）、企业外联网（Extranet）。
而“制造”目前有两种理解：“小制造”和“大制造”。
“小制造”是指产品的制作和生产。
“大制造”是涉及到产品的设计与开发、物料资源管理、生产计划、生产加工过程、产品质量控制、经营管理、市场营销、售后服务等一系列相关活动。
网络化制造中的“制造”就是“大制造”概念即包括产品整个生命周期及这过程中涉及的制造技术及系统。
综上所述，网络化制造是基于网络的制造企业的各种制造活动及所涉及的制造技术及系统的总称[2]。
网络化制造有着丰富的内涵，其内容还在不断丰富的过程当中。
所具有基本特征主要有：1、基于网络的先进制造模式，企业通过互联网，企业内、外联网组织并管理；2、快速响应市场需求；3、资源整合共享，节省成本；4、突破了地域和时间的限制等特征。
3、网络制造关键技术及现如今存在的发展瓶颈在网络化制造的研究与应用中，涉及大量的组织、使能、平台、工具、系统实施和运行管理技术，这些技术的掌握程度直接影响到网络化制造的研究与发展。
网络化制造
1网络化制造经典模式：企业动态联盟2网络化制造的特征：网络化、协同化、敏捷化、集成化、最优化、远程化3网络化制造的内涵：敏捷响应、资源共享、企业组织模式、生产方式特征、客户参与、虚拟产品、远程控制、远程监控4网络化制造系统的技术体系的技术组成：综合技术、使用技术、基础技术和支撑技术。
5网络化制造标准体系组成：制造技术标准、计算机和网络技术标准、服务标准、质量管理标准四部分。
6网络化制造的定义：网络化制造是按照敏捷制造的思想，采用Internet技术，建立灵活活效，互惠互利的动态企业联盟，有效地实现研究、设计、生产的销售各种资源的重组，从而提高企业的市场快速响应和竞争能力的新模式。
7网络化制造系统的定义：是指企业在网络化制造模式的指导思想，相关理论和方法的指导下，在网络化制造集成平台的软件工具的支持下，结合企业具体的业务需求，设计实施的基于网络的制造系统。
8网络化制造系统结构：1面向独立企业（该系统的结构包括计算机网络环境和数据支撑，企业内部网络化制造，面向企业外部的网络化制造等三个系统）2 面向企业集团（存在一些深层次的问题，表现在以下几个方面：母公司国有独资（或控股）与子公司职工持大股的矛盾，物质利益刺激与科学管理的矛盾，核心竞争力不突出。
其系统的结构由支撑层、集团层、分子公司层、平台层和其它层五个层面构成）3 面向制造行业4面向制造区域5面向现代制造企业的组织状态：独立企业、企业集团、制造行业、制造区域、动态联盟。
动态联盟1五种常见的企业动态联盟的运行模式：动态决策与各模块之间的关系；企业信息数据库；联盟企业间的关系；CAD/CAPP系统；总体装配与各职能部门间的关系。
2企业动态联盟的分类：（1）基于产品的工程的网络化制造动态联盟：围绕同一功能环节的动态联盟；围绕产品结构的动态联盟；围绕产品价值链的动态联盟（2）面向供应链的网络化制造动态联盟：网络化供应链管理的概念和意义（可以减少供应链的环节；生产厂商可以根据网上详细的客户信息，直接调整产品品种结构和生产进度，较为准确地预测未来市场的发展趋势；生产厂商可以按照小批量、多品种的方式组织生产；由于产品销售的中间环节减少，信息反馈的速度加快，信息采集、整理和传输成本降低，库存降低甚至可以实现零库存，因此商品流通成本低，消费者也可以从中得到更多的实惠；零售商可以专注于如何为客户提供更好的服务；使得大中小企业发起和组建供应链成为可能；网络化供应链管理模式分类）；网络化供应链管理模式分类；发散网结构的网络化供应链；聚会网结构的网络化供应链；“非”形结构的网络或供应链（3）不同集成对象的网络化制造动态联盟：基于信息集成的网络化制造动态联盟；基于过程集成的网络化制造动态联盟；基于知识集成的网络化制造联盟。
浅析我国工业互联网发展存在的问题与对策建议
浅析我国工业互联网发展存在的问题与对策建议摘要：现阶段，我国正处于产业转型升级的阶段，工业互联网技术发展速度日益加快，带给了我们良好的发展机遇。
工业互联网可以促进产业效率提高，最终将智能制造的目标顺利实现。
对此，我们应借助制度优势，形成合力，进一步发展工业互联网，同时将短板补齐，把四基打牢，把应用创新的范围不断拓宽，抓住良好的发展机遇对工业APP予以积极培育，使工业互联网安全新格局顺利形成，多措并举，可以将工业互联网发展中的各种难题有效解决。
关键词：工业互联网；问题；对策1工业互联网的内涵工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物，已成为深化先进制造业发展的重要基石，被越来越多的国家视为重塑制造业全球产业链竞争力的关键抓手。
工业互联网通过把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地连接融合起来，以网络为支撑，以数据为核心，以安全为保障，构建面向机器设备运行优化、生产运营决策优化，以及面向企业协同和用户交互与产品服务优化的全产业链和全价值链等三大闭环，并进一步形成智能化生产、网络化协同、个性化定制和服务化延伸等四大应用模式。
工业互联网也由此成为制造业数字化、网络化、智能化发展的重要基础设施和关键支撑。
随着工业互联网在制造领域的全面渗透应用，将带来制造业生产方式、组织方式、商业模式等的全面变革，加速传统产业链重构和新兴产业链打造，形成跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的互联互通，提高产业链运行效率，推动整个制造服务体系智能化，实现制造业和服务业之间的跨越发展，使工业经济各种要素资源能够高效共享。
2国内外工业互联网应用现状研究显示，工业互联网平台应用国内外呈现不同发展特点。
国际视角下，发达国家政府大多加快推进工业互联网建设，典型做法有：美国将工业互联网和工业互联网平台作为重点发展方向，列入先进制造国家战略，德国工业4．0战略将推进网络化制造作为核心。
不少国际化企业着眼于布局工业互联网平台，并将其作为探索数字化转型、提升行业服务能力、构建长期发展竞争力的关键。
网络化智能制造技术的研究与应用
网络化智能制造技术的研究与应用近年来，随着信息技术的迅速发展，网络化智能制造技术已经成为了制造业发展的重要方向。
而在这种技术的研究和应用当中，云计算、大数据、物联网、人工智能等新技术也在不断融合、发展。
下面，就让我们一起来了解一下网络化智能制造技术的研究与应用。
一、网络化制造网络化制造是指通过互联网和物联网技术将各种制造环节、工厂之间构建起来的虚拟制造环境，实现远程中控和协作。
网络化制造技术应用的最大优势就在于，它能够集成多种不同的制造系统，并将整个制造过程透明化、数字化和网络化。
这种技术能够将传统的制造业提高到数字化、智能化和互联化的制造模式，实现更加高效、精准的制造。
二、云计算云计算是指通过网络集中的计算资源、存储资源和网络资源服务，为用户提供信息处理、存储和传输等基础设施，是一种新的计算模式。
在网络化智能制造技术当中，云计算为用户提供了便捷的数据共享、数据存储和数据处理，能够更好的应对数据量大、计算复杂的场景。
同时，许多制造企业也将自己的监控数据和生产数据上传到云端，便于实时监控和协作处理，提高了制造过程的效率和质量。
三、大数据大数据是指海量的、不可结构化的信息资源，目前已成为智能制造领域中不可或缺的关键技术。
在网络化智能制造技术中，大数据技术可以帮助制造企业更好地进行数据的管理、分析和挖掘。
通过对生产数据的收集和分析，制造企业可以更好地了解自己制造流程中的瓶颈和问题，并及时进行优化和改进，提高制造质量和效率。
四、物联网物联网技术是指通过各种传感器技术将各种设备进行互联，实现设备之间的通信和数据共享。
在智能制造场景中，物联网技术可以实现设备的远程监视、故障预警等功能，提高设备的可靠性和稳定性。
同时，物联网技术还可以帮助制造企业实现供应链的优化和控制，确保生产过程的恒定和稳定。
五、人工智能人工智能是指通过机器学习、深度学习等技术，实现自主智能的人造智能。
在网络化智能制造技术中，人工智能技术往往被应用于制造过程中的判断和预测。
工业互联网基本概念及关键技术
CHAPTER 04
工业互联网实践案例
智能制造案例
总结词
智能制造是工业互联网在制造业领域的 应用，通过智能化技术提高生产效率和 产品质量。
VS
详细描述
智能制造案例包括使用物联网技术实现设 备连接和数据采集，利用大数据和人工智 能技术进行数据分析和优化，以及通过自 动化和机器人技术实现生产过程的自动化 和智能化。这些技术的应用能够提高生产 效率、减少能耗和人力成本，提升企业竞 争力。
平台应用与服务
应用领域
工业互联网平台的保等。通过工业互联网平台，企业可以实现设备连接、数据采集 、数据分析和服务创新，提升生产效率和管理水平。
服务模式
工业互联网平台的服务模式包括订阅式服务和交易式服务。订阅式服务根据企 业需求提供定制化服务，交易式服务则通过市场机制提供标准化服务，如设备 租赁、软件租赁和数据分析服务等。
智慧物流案例
总结词
智慧物流是工业互联网在物流领域的应用， 通过智能化技术实现物流过程的优化和智能 化。
详细描述
智慧物流案例包括使用物联网技术实现物流 设备的连接和数据采集，利用大数据和人工 智能技术进行物流数据的分析和优化，以及 通过自动化技术实现物流过程的自动化和智 能化。这些技术的应用能够提高物流效率、 降低物流成本、提升物流服务水平。
工业互联网安全案例
总结词
工业互联网安全是保障工业互联网稳定运行的重要环 节，涉及设备安全、网络安全、数据安全等多个方面 。
详细描述
工业互联网安全案例包括使用加密技术保障数据传输和 存储的安全性，利用安全防护技术防范网络攻击和恶意 软件入侵，以及建立完善的安全管理制度和应急响应机 制。这些措施能够保障工业互联网的稳定运行和数据安 全，降低安全风险。
网络化制造(Networked-manufacturing)
网络化制造（Networked-manufacturing）姓名：班级：专业：摘要：网络化制造是指通过采用先进的网络技术、制造技术及其其它相关技术, 构建面向企业特定需求的基于网络的制造系统, 并在系统的支持下, 突破空间对企业生产经营范围和方式的约束, 开展覆盖产品整个生命周期全部或部分环节的企业业务活动(如产品设计、制造、销售、采购、管理等) , 实现企业间的协同和各种社会资源的共享与集成, 高速度、高质量、低成本地为市场提供所需的产品和服务。
关键词：网络化制造技术应用迄今为止, 国内外许多专家、学者、企业应用人员在网络化制造方面已经开展了大量的研究和应用实践工作, 德国Produktion2000 框架方案旨在建立一个全球化的产品设计与制造资源信息服务网; 欧洲联盟公布的“第五框架计划(1998- 2002 年) ”已将虚拟网络企业列入研究主体, 其目标是为联盟内各个国家的企业提供资源服务和共享的统一基础平台, 在此基础上公布的“第六框架计划(2002- 2006 年) ”的一个主要集成平台体系结构目标是进一步研究利用Internet 技术改善联盟内各个分散实体之间的集成和协作机制。
国内方面, 华中科技大学的杨叔子院士阐述了网络经济时代制造环境的变化与特点, 指出了网络化制造模式的必然性, 研究基于Agent 的网络化制造模式及基于利益驱动的动态重组机制。
重庆大学的刘飞教授对网络化制造的定义、内涵特征进行了描述, 并归纳出了支撑网络化制造的技术体系; 浙江大学的祁国宁和顾新建教授则分析了网络化制造的几种发展途径并指出了网络化制造模式在21 世纪制造业中的重要地位; 贵州工业大的谢庆生教授提出了基于ASP 模式的网络化制造系统结构, 并针对我国发展网络化制造的实际着重讨论了基于ASP 模式网络化制造的发展策略。
网络化制造内容企业信息涉及有关产品设计、计划、生产资源、组织等类型的数据，不仅数据量大，数据类型和结构复杂。
网络化制造及其关键技术研究
１ 网 络化 制 造 系统 的研 究 现 状
关 于 网络 化 制 造 平 台 开 发 和研 究 的 具体 技 术 ， 国 内有不 少学 者进 行 了研 究 。涉 及 到 网络 、 据库 、 数 软 件体 系结构 、 系统基 本功 能 等方 面。 国家 ８３计划 ＣＭＳ主题专 家组 较早 认识 到 ， ６ Ｉ 网 络 化制 造 给制 造业 带 来 的变革 和机 遇 ，取 得 了一 系
范 玉顺 教授基 于 Ｓ Ａ的协 同管 理系 统 的研究 ；浙 江 Ｏ 省 制造 业信 息 化生 产力 促 进 中心 做 了浙 江省 块 状 经 济 区域 网络 化 制造 系 统 开发 与应 用研 究 等 。这 些 研 究 成 果 ，在 推 进我 国网络 化制 造 系统 研究 和应 用 方ｏ
《 备制 造技 术》 ０ １ 第 ２ 装 ２１ 年 期
制造 资源库管理——制造 资源库 管理的功能 ， 是 建 立 和 管理 整 个 制造 资 源 库 ，实现 对 制造 资 源对 象 的注 册 、 更新 、 销 和查 询 以及各 种 制 造信 息 报表 注 网 络化 制 造 系 统关 键 技 术 ， 要有 ： 主 网络 化制 造 的生成 ， 制造 信息 能 得到 的统 一 高效 管理 。 使 通讯 技 术 技术 、 网络 的优化 管理 技 术 、 网络 化 制造 的 ３３ 安全 技术 ． 安全 技术 和 网络 化制 造 的有效 集 成与 协 同等 。 网络 化 制造 系 统是 基 于 网络 的 ，系统 的 一个 基
高企业的市场快速反应和竞争能力 的新模式。 网络 化制 造 系统 ，是 企业 根 据 网络化 制 造模 式 的指 导思 想 、 相关 理 论 和方 法 ， 网络化 制造 集 成平 在 台 和工具 软件 支 持下 ， 合 企业 具体 的业 务 需求 ， 结 设 计 实施 的基于 网络 的制造 系 统 。网络 化制 造 通过 采 用 先 进 的网络 技术 、 造 技术 及其 他 相关 技术 ， 过 制 通 企业之间的信息集成 、 业务过程集成 、 资源共享 ， 开 展 覆 盖产 品整 个生命 周 期 全部 或 部分 环节 的企 业业 务 活 动 ， 速 度 、 品 质 、 成 本 地 实现 产 品商 务 的 高 高 低 协 同 、 品设计 制造 的协 同和供 应 链 的协 同 ， 而缩 产 从 短 产 品的研 制周 期 和研 制 费用 ，提 高整 个 产业链 和 制 造群体 的竞争 力 。
“智能制造——数字化、网络化、智能化的核心引擎”
“智能制造——数字化、网络化、智能化的核心引擎”智能制造——数字化、网络化、智能化的核心引擎随着信息技术的发展和智能化水平的提升，智能制造正逐渐成为当今制造业的核心引擎。
数字化、网络化、智能化是智能制造的三大特征，它们的综合应用能够为制造企业带来巨大的效益和竞争优势。
本文将探讨智能制造的核心理念和关键技术，以及智能制造对于制造业发展的意义。
智能制造的核心理念是数字化，即将物理世界转化为数字化的数据。
在传统制造业中，很多生产过程和信息交流都是以物理形式存在的，这使得生产过程不透明、信息传递效率低下。
而数字化的概念则是通过传感器、机器人等技术手段将实体世界的物体、过程、动作等转化为数字信号，并实时记录和传输。
这样一来，制造企业将能够在生产过程中获取大量实时的数据，从而对整个生产流程进行实时监控和调整。
数字化的制造过程还可以使制造企业更好地利用云计算、大数据分析等技术，进一步优化生产过程和资源配置。
网络化是实现智能制造的另一重要特征。
随着物联网技术的快速发展，越来越多的设备和设施能够通过网络与其他设备和系统进行即时互联。
这种网络化的工业生态系统被称为“工业互联网”。
工业互联网打破了传统制造业的局限，实现了设备之间的智能化协同和信息的实时共享。
通过工业互联网，制造企业可以实现物流、供应链、生产计划等各个环节的高度集成和协作，从而提高整体生产效率和产品质量。
智能化是指通过人工智能和机器学习等技术实现智能决策和智能控制。
智能制造利用大数据分析和人工智能算法对生产数据进行挖掘和分析，可以实现生产过程的自动化、智能化和优化。
例如，在生产线上，智能机器人可以根据产品型号和生产需求自主调整工作模式和速度，从而满足不同的生产要求。
智能制造还能够通过智能传感器和控制系统实现设备状态的实时监测和预测性维护，大大减少了设备故障和停机的风险，提高了生产效率和可靠性。
智能制造对于制造业的发展意义重大。
首先，智能制造可以提高制造效率和产品质量。
智能制造的关键技术与发展趋势
智能制造的关键技术与发展趋势随着信息技术和制造技术的不断发展，智能制造已成为工业制造业的新方向。
作为一种新型制造模式，智能制造通过加强制造过程的数字化、网络化和智能化，实现产品生产环节的高度智能化，提升企业资源利用效率和产品质量，最终推动整个制造业的升级换代。
本文将探讨智能制造的关键技术和发展趋势。
一. 关键技术1. 云计算技术云计算技术是智能制造的基础之一。
传统的制造业生产模式基于局域网和应用服务器，数据存储和计算能力有限，云计算可以模拟仿真制造过程，加快产品的设计和生产环节。
云计算还可以为其他智能制造技术提供支撑，如人工智能技术和物联网技术。
2. 物联网技术物联网技术是智能制造的重要基础。
物联网可以实现设备之间互联互通，通过数据采集和分析，实现对制造过程的自动化和优化控制。
智能制造领域的大量设备数据，需要物联网技术实现设备与云端的快速传输和处理。
3. 人工智能技术人工智能技术是智能制造的核心技术之一。
智能制造需要实现自动控制和决策，以提高生产效率和质量。
人工智能技术可以实现生产过程中的语音交互、图像识别和自动决策，完成自动控制，提高生产效率。
4. 3D打印技术3D打印技术是智能制造中的新兴技术，已经在制造业得到广泛应用。
3D打印技术可以实现零部件的快速制造和定制化生产，加快产品的设计和生产周期。
3D打印技术可以在智能制造中应用于短周期大批量生产及个性化生产。
二. 发展趋势1. 智能制造移动化未来的智能制造将更加依赖移动化特点，实现制造过程的无缝连接。
在包括车间、供应商、客户在内的各个方面，智能制造都会将移动设备作为信息收集和通信平台，便于人员、设备和系统之间的互动和互联。
2. 智能制造与大数据融合在智能制造领域，浩瀚的数据资源和强大的大数据分析技术将产生重要的作用。
大数据可以收集管理、分析驱动制造流程，提高生产力和产品质量、创造更灵活的供应链、应对拓展市场的挑战。
3. 智能制造信息安全智能制造的高度数字化和网络化给信息安全带来了新的挑战。
研究报告——我国制造业数字化转型的特点、问题与对策
我国制造业数字化转型的特点、问题与对策摘要：我国制造业企业所处发展阶段参差不齐，其数字化转型既包括处于较低发展阶段的企业提高信息化水平，也包括处于较高发展阶段的企业实现数字化、网络化、智能化。
在有关部门引导和支持下，我国制造业数字化转型已经取得了一定成效，数字化、集成互联、智能协同水平持续提高，工业互联网应用规模不断扩大。
但是，缺乏权威的数据标准、数据安全问题有待解决、数据开放与共享水平有待提高、技术基础与信息基础设施相对薄弱、对就业将产生严峻挑战等问题仍存在，阻碍着制造业数字化转型进一步深入。
建议有关部门完善支持鼓励政策，促进工业数据标准建设与应用，加强数据安全保护，支持核心技术攻关，增强信息基础设施支撑能力，推进国际合作，与再就业培训、社会保障体系实现统筹规划。
关键词：制造业，转型升级，数字化，网络化，智能化我国制造业规模庞大，体系完备，但大而不强。
尤其是传统制造业，自主创新能力不强，生产管理效率较低。
随着我国制造业成本优势逐步下降，只有不断提高产品品质和生产管理效率，重塑竞争力，企业才能生存、发展、壮大。
数字化转型正是提高制造业产品质量和生产管理效率的重要途径。
近年来，大数据、云计算、人工智能等数字技术加速与制造业相融合，取得了一定成效，但仍有不少问题需要予以解决。
一、我国制造业数字化转型的内涵数字经济是继农业经济、工业经济之后新的经济形态，它以数据资源为重要生产要素，以数字化转型为重要推动力。
越来越多的国家把发展数字经济作为推动该国经济增长的重要途径。
其中，促进新一代信息技术和制造业深度融合，大力发展先进制造和智能制造，在各国数字经济发展战略中占有重要地位。
对于美国、德国等发达国家来说，由于制造业基础较好，数字化水平较高，其数字化转型的重点是网络化、智能化。
如德国发展工业4.0，美国推进工业互联网。
我国大部分制造业企业处于较低发展阶段，还需要“补课”。
制造业数字化转型，既包括尚处于工业1.0和2.0阶段的企业通过信息化（数字化）改造实现工业3.0；也包括少数已经达到工业3.0阶段的企业，将大数据、人工智能等技术深度应用于供应、制造、销售、服务等环节，实现工业4.0，即进入网络化、智能化发展阶段。
简述先进制造技术的内涵
简述先进制造技术的内涵先进制造技术是指在传统的制造基础上，采用先进的科学技术和现代管理方法，整合各种资源，提高生产效率和产品质量的技术体系。
它是21世纪以来工业发展的重要支撑和推动力量，对于实现经济转型升级、推动产业升级和提升国家竞争力具有重要意义。
先进制造技术的内涵主要包括以下几个方面：1. 智能制造：智能制造是先进制造技术的核心，它利用人工智能、物联网、大数据等信息技术手段，实现生产过程的自动化、智能化和网络化。
通过智能制造，可以实现生产线的柔性化配置、生产过程的优化调度、智能设备的自动化控制，从而提高生产效率和产品质量。
2. 数字化制造：数字化制造是指将传统的制造过程数字化，通过数字化模型和仿真技术，实现产品设计、生产计划、工艺流程等各个环节的数字化管理。
数字化制造可以提高制造过程的可控性和可预测性，帮助企业更好地进行生产决策和资源配置，提高生产效率和产品质量。
3. 网络化制造：网络化制造是指通过互联网和物联网技术，实现生产过程各个环节的信息共享和协同，实现供应链、生产线和生产设备之间的无缝连接。
通过网络化制造，可以实现生产过程的实时监控和调度，提高生产效率和响应速度，降低生产成本和物流成本。
4. 绿色制造：绿色制造是指以可持续发展为导向，通过节能减排、资源循环利用、环境友好的制造方式，实现经济发展与环境保护的良性循环。
绿色制造可以降低企业的能耗和排放，减少对环境的污染，提高资源利用效率，实现可持续发展。
5. 灵活制造：灵活制造是指根据市场需求和客户定制要求，快速调整生产线和生产流程，实现快速响应和灵活生产。
灵活制造可以帮助企业更好地适应市场变化，满足个性化需求，提高产品的市场竞争力。
6. 高效制造：高效制造是指通过精益生产和六西格玛等管理方法，优化生产流程，减少生产中的浪费和损耗，提高生产效率和产品质量。
高效制造可以提高企业的生产效率和运营效率，降低生产成本，提高企业的盈利能力。
先进制造技术的应用广泛涉及到各个行业，如汽车制造、航空航天、电子信息、机械制造等。
工业互联网背景、内涵及技术分析
2.工业互联网体系架构与内涵
工业互联网本质内涵：“人-机-物”深度融合的智能网络空间
主要特征：
①三元融合 ■人行为模型 ■工业过程模型 ■信息系统模型 ②时空关联 ■实时反映工业过程的时空变化 ③平行演进 ■信息空间与物理空间同步演进 ④ 智能涌现 ■实现工业过程的自感知、自分 析、自优化、自执行
三、工业互联网平台是资源集聚共享的有效载体 ——各方资源汇聚，社会化协同生产
四、工业互联网平台是打造制造企业竞争新优势的关键抓手 ——平台/生态成为企业垄断地位的标志
从信息网络视角看，工业互联网是计算机网络在工业的延伸
■ 按照计算机、网络、软件定义的思路，解构传统工业系统
■遵循灵活、开放、生态的原则，重新组织工业系统运行
工业互联网提出的背景
● GE要为大量的工业、航空、医疗装备提供运维服务 ● 借助互联网、大数据的，可以显著提高服务质量，实现增值
— 【传统方式】数据获取、计算分析和决策优化分 离，围绕历史数据分析的结果难以实时、精准作用 到设备 运行过程
— 【工业互联网】设备、人和数据互联，三个过程 实时、并行开展，数据分析同步反映设备状态，实时 控制设备动作、精确优化运行效率
通过先进的传感器， 控制和软件将全球 设备，机群和网络 连接起来
1.智能 机器人
工业 互联网
2.先进 分析
将基于物理世界的 分析预测算法，自 动化和专业领域知 识结合起来
3.工作中 的人
将任何时间段工作和移 动的人员连接起来支撑 更加智能的设计，运作， 维护和更高的服务质量 和安全
1.工业互联网的发展背景
由此带来的“1%的威力”—1%提效创造1万亿美元市场：
■ 中国，未来15年燃气发电机组能耗降低1%，节约80亿美元燃料； 油气勘探开发的资本利用率提高1%，则能省下70亿美元； 铁路网络的运输行业运营效率提高1%，又能省下20亿美元燃料成本。
网络化制造技术
引言 在目前计算机网络的迅速发展以及企业为适应新形势 下能实现利益最大化的双重驱动力下，网络化制造应 运而生。 网络化制造的出现与发展，引起了全球制造领域的极 大关注。1993年，美国政府在宣布“国家信息基础设 施（NII）”计划时指出：“网络将实现制造到流通的 信息一体化；将实现远程共享科学信息资源和仪器设 备资源；将提高劳动生产率和工作效率，刺激经济高 速发展[1]。” 随着经济全球化的推进，企业也面临着全球化市场竞 争，这对于企业来说既是挑战又是机遇，而能否在这 场战役中取得胜利掌握、发展网络化制造这一核心技 术至关重要。
随着经营机遇、经营过程、合作伙伴、经营项 目、核心资源、产品供应链以及风险和利益等 关系的变化，网络盟主的主导企业可能发生变 化，“盟主”地位是动态的、轮换的。谁能最 先抓住市场机遇，并对整个产品的概念和关键 技术有所创新，谁就有可能优先获得领导权， 成为盟主。
数控加工网络化制造技术
网络制造模式反映了未来制造业联盟企业的盟 主、合作伙伴与用户之间的合作趋势与方式。 其研究内容的涉及面很广泛，包括计算机的信 息传递技术、产品的设计与先进制造技术、企 业管理技术、自动控制技术几大领域的知识。 具体需要解决的相关技术包括：异地三维可视 环境的建立；产品图形及仿真结果的网络发布 与浏览；数控代码的网络传输；工艺参数网络 优化与传输；异地过程监控模型；产品模型数 据的异地修改；异地设计与制
2、网络化制造特征
网络化制造以敏捷化、分散化、动态化、协作 化、集成化、数字化和网络化为基本特征。
（1）敏捷化
敏捷化是网络化制造的核心思想之一。生产制 造系统在现今发展阶段，面临的最大挑战是： 市场环境的快速变化带来的不确定性；技术的 迅速发展带来的设备和知识的更新速度加快； 市场由卖方转为买方，市场正逐步走向全球化； 产品特征由单一、标准化转变为顾客化个性化， 产品的寿命周期明显缩短；制造企业之间尽管 不再是单纯的你死我活的竞争，但竞争的激烈 程度有增无减。所有这一切都要求制造业具有 快速反应外部环境变化的能力，即敏捷化的能 力。
制造网络化协同生产的关键技术
制造网络化协同生产的关键技术网络化协同生产是一种在网络环境下，利用信息技术平台实现多个生产主体之间的协同合作的生产模式。
在现代社会的快速发展和技术进步的推动下，网络化协同生产逐渐成为企业提高效率、降低成本以及增强竞争力的重要手段。
为了实现网络化协同生产，关键技术起着至关重要的作用。
本文将介绍几种关键技术，并探讨它们对网络化协同生产的影响。
数据交换和共享技术是实现网络化协同生产的基础。
它包括数据传输、数据存储、数据格式标准等方面的技术。
在协同生产中，各个生产主体需要实时、准确地共享和交换数据，以便更好地进行沟通和协作。
因此，数据交换和共享技术的快速、安全和高效是实现网络化协同生产的关键。
例如，云计算技术可以提供强大的数据存储和处理能力，支持多方快速共享和协同处理数据。
协同设计和开发技术是实现网络化协同生产的重要手段。
在传统的生产方式中，设计和开发往往是各个环节独立进行的，导致沟通不畅、信息不对称等问题。
而协同设计和开发技术能够有效地解决这些问题，通过提供统一的设计平台和协作工具，实现设计团队的实时协同和信息共享。
例如，基于虚拟现实技术的协同设计平台可以通过虚拟模型和实时交互，实现设计团队的远程协同工作，大大提高设计效率和质量。
第三，供应链管理技术在网络化协同生产中起着至关重要的作用。
供应链管理技术能够实现生产主体之间的信息流、物流和资金流的有序管理和协同控制。
它不仅可以提供实时供应链状态的可视化，还可以通过智能算法和预测模型，优化供应链的运作效率和资源利用率。
供应链管理技术的应用可以帮助企业降低库存成本，提高交货速度，提升整体供应链的响应能力。
智能制造技术是实现网络化协同生产的未来趋势。
智能制造通过将传感器、物联网和人工智能等技术应用于生产过程中，实现设备的自动化、信息的智能化和人机协同。
它可以帮助企业实现高度自动化、柔性化和智能化的生产环境，提高生产效率和产品质量。
例如，基于机器学习和大数据分析的智能制造系统可以根据实时数据和需求预测，自动调整生产计划和资源配置，实现生产过程的优化和协同控制。
企业智能制造的关键技术和挑战分析
企业智能制造的关键技术和挑战分析随着科技快速发展，智能制造已然成为制造业的发展方向。
如今，随着智能制造技术逐渐成熟，企业智能制造已经成为制造企业转型升级的必经之路。
然而，在迈向智能制造的道路上，还存在着许多技术挑战和难点，如何解决这些问题是企业实现智能化转型的首要任务。
本文将对企业智能制造的关键技术和挑战进行分析。
一、智能化设计技术智能化设计技术是企业实现智能制造的重要技术基础。
智能化设计技术主要包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)等技术。
在传统的制造流程中，设计、工艺规划和制造分别独立完成，存在着互相独立、信息孤岛等问题。
而智能化设计技术则能够将设计、工艺规划和制造进行有效整合，实现全程数字化、智能化管理，极大地提高了设计、工艺规划和制造的效率。
同时，智能化设计技术还能够提高设计效率，降低成本，并为企业提供更为丰富的设计平台。
在智能制造中，智能化设计技术还需要满足与其他智能设备的联动互通需求。
例如，在可穿戴智能设备方面，设计师可以通过手腕上的智能设备进行设计操作，而在制造过程中，智能设备也能够将生产数据上传至中央控制系统，实现全过程数字化监控。
二、数字化制造技术数字化制造技术是企业实现智能制造的另一重要技术基础。
数字化制造技术包括数字化工厂、数字化制造过程、数字化制造资源等三个方面。
数字化工厂是指基于数字化技术构建的制造工厂，可以对工厂内部的生产工艺、生产过程进行数字化管理、监控和优化。
数字化制造过程是指将生产流程数字化，实现降低成本、提高效率等目的。
而数字化制造资源则指制造领域中的一系列数字化资源，例如物联网、云计算、大数据等。
数字化制造技术的应用可以让企业实现全面数字化、网络化、智能化的制造，从而大幅提高制造效率、降低成本、提供更优质的产品和服务。
同时，数字化制造技术还能够为企业提供更高效准确的数据支撑，帮助企业进行数据分析和预测分析，从而提高企业的决策水平。
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第9卷第7期计算机集成制造系统—CIMSVol.9No.72003年7月Computer Integrated Manufacturing Systems J ul .2003文章编号:1006-5911(2003)07-0576-07网络化制造的内涵与关键技术问题范玉顺收稿日期:2003-06-20。
基金项目:国家863/CIMS 主题资助项目(2002AA414050)。
作者简介:范玉顺(1962-),男,江苏扬州人,清华大学自动化系教授,博士生导师,国家863/CIMS 主题专家组成员,主要从事企业建模与诊断、工作流管理与企业经营过程重组、网络化制造、集成平台及Petri 网等方面的研究。
E -mail :fan @ 。
(清华大学自动化系,北京 100084) 摘 要:网络化制造是一种先进制造模式。
本文在分析了网络化制造的需求背景和技术驱动因素的基础上,讨论了网络化制造的基本特征和内涵,并给出了网络化制造的相关定义。
结合所给出的网络化制造系统的结构,介绍了网络化制造系统的层次和主要功能,最后,对网络化制造涉及的关键技术进行了分类,并阐明了主要的关键技术问题。
关键词:网络化制造;先进制造模式;系统结构;集成技术中图分类号:TP393;TH166 文献标识码:A0 引言网络化制造是在网络经济条件下产生并得到广泛应用的先进制造模式。
与其他先进制造模式的产生和应用背景一样,网络化制造这种先进制造模式的产生,也是需求与技术双轮驱动的结果。
需求是网络化制造模式产生和应用的基础,技术是网络化制造模式的使能条件。
对网络化制造模式的需求,一方面是为了提高市场竞争的能力,另一方面是出自于企业提高自身生产经营管理水平的需要。
信息技术与网络技术,特别是因特网(Internet )技术的迅速发展和广泛应用,促进了网络化制造的研究和应用。
实施网络化制造是为了适应当前经济全球化、区域经济发展、行业经济发展和重大技术装备研发的需求而采用的一种先进制造模式,也是实施敏捷制造和动态联盟的需要,以及企业为了自身发展而采取的加强国际合作、参与国际竞争、开拓市场、降低成本和实现定制化生产的需要。
网络化制造的技术驱动力,首先来源于企业生产经营中心的转变,随着市场竞争的日益激烈,企业的生产经营围绕的中心主题也在不断地变化。
概括起来看,企业的生产经营围绕的中心主题,经历了以生产和产品为中心,到以客户为中心的转变过程,企业必须采用先进的网络化制造技术,从与客户建立业务关系、签定产品订单开始,到用户参与产品设计、了解产品的制造进展情况,直到为用户提供基于网络的产品全生命周期的优质服务和技术支持,这样,才能够真正实现以客户为中心的企业生产经营战略。
同时,网络化制造的技术驱动力还来源于以下因素:①企业产品设计生产管理模式的创新,从最初的独立设计、独立制造,到目前的设计制造集成,并且向着产品的全生命周期管理的方向发展;②企业信息技术应用范围的扩大,在广度上,从部门级应用、企业内集成,发展到了企业间集成;在深度上,从信息集成、过程集成,发展到知识集成、先进制造技术的发展和应用。
先进制造技术的发展,是以先进的信息技术和网络技术作为核心使能技术的,尤其是敏捷制造模式的应用和动态联盟企业的运行,更离不开网络技术的支持,网络化制造技术是实施敏捷制造的核心使能技术,同时,其本身又是先进制造技术与网络技术结合的产物,是先进制造模式在因特网环境下的发展和应用;③网络技术的日益成熟,将为网络化制造模式的实施提供了有力的技术支持。
开展网络化制造模式及相关理论方法的研究,开展网络化制造系统的实施与应用的研究,开展网络化制造相关软件平台与工具系统的开发,均具有非常重要的理论意义、应用价值和产业化前景。
1 网络化制造的基本特征和定义国内外许多专家、学者、企业应用人员已经在网络化制造方面展开了大量的研究和应用实践,取得了丰硕的成果[1～11]。
其中,我国学者针对网络化制造的相关问题,开展了许多具有开创性的研究工作,为进一步深入研究网络化制造的相关理论、方法、工具、系统和应用奠定了良好的基础。
111 网络化制造的一些基本特征网络化制造具有丰富的内容,其内涵尚处于不断发展过程中,总结当前的研究成果,可以归纳出网络化制造的基本特征:(1)网络化制造是基于网络技术的先进制造模式 它是在因特网和企业内外网环境下,企业用以组织和管理其生产经营过程的理论与方法。
(2)覆盖了企业生产经营的所有活动 网络化制造技术可以用来支持企业生产经营的所有活动,也可以覆盖产品全生命周期的各个环节。
(3)以快速响应市场为实施的主要目标之一 通过网络化制造,提高企业的市场响应速度,进而提高企业的竞争能力。
(4)突破地域限制 通过网络突破地理空间上的差距给企业生产经营和企业间协同造成的障碍。
(5)强调企业间的协作与全社会范围内的资源共享 通过企业间的协作和资源共享,提高企业(企业群体)的产品创新能力和制造能力,实现产品设计制造的低成本和高速度。
(6)具有多种形态和功能系统 结合不同企业的具体情况和应用需求,网络化制造系统具有许多种不同的形态和应用模式。
在不同形态和模式下,可以构建出多种具有不同功能的网络化制造应用系统。
112 网络化制造的定义在分析了网络化制造的基本特征的基础上,下面给出网络化制造、网络化制造系统和网络化制造技术的定义和解释。
(1)网络化制造 网络化制造是企业为应对知识经济和制造全球化的挑战而实施的以快速响应市场需求和提高企业(企业群体)竞争力为主要目标的一种先进制造模式。
通过采用先进的网络技术、制造技术及其他相关技术,构建面向企业特定需求的基于网络的制造系统,并在系统的支持下,突破空间地域对企业生产经营范围和方式的约束,开展覆盖产品整个生命周期全部或部分环节的企业业务活动,如产品设计、制造、销售、采购和管理等,实现企业间的协同和各种社会资源的共享与集成,高速度、高质量、低成本地为市场提供所需的产品和服务。
网络化制造定义中所指的网络技术,包括因特网、企业内联网和企业外联网技术;企业间协同包括产品设计协同、制造协同、供应链协同和商务协同;社会资源包括制造资源、智力资源和环境资源。
作为一种先进制造技术与网络技术结合的先进制造模式,网络化制造为企业指出了在网络环境下,通过企业间协同,集成和利用全社会资源,开展企业的生产经营管理活动的指导思想。
在这一思想指导下,结合企业具体应用需求,构建特定的基于网络的制造系统,为企业的业务运作提供系统和工具上的支持。
因此,网络化制造既包括通用的基础性的网络化制造模式、理论和方法,又包括结合企业具体需求构建的各种形式的网络化制造系统,还包括一批支持网络化制造系统的规划、组织、设计、实施、运行和管理的技术。
(2)网络化制造系统 网络化制造系统是企业在网络化制造模式的指导思想、相关理论和方法的指导下,在网络化制造集成平台和软件工具的支持下,结合企业具体的业务需求,设计实施的基于网络的制造系统。
这里,所指的制造是大制造的概念,既包括传统的车间生产制造,也包括企业的其他业务。
根据企业的不同需求和应用范围,设计实施的网络化制造系统可以具有不同的形态,每个系统的功能也会有差异,但是,它们在本质上都是基于网络的制造系统,如网络化产品定制系统、网络化产品协同设计系统、网络化协同制造系统、网络化营销系统、网络化资源共享系统、网络化管理系统、网络化供应链管理系统、网络化设备监控系统、网络化售后服务系统和网络化采购系统等。
(3)网络化制造技术 网络化制造技术是支持775第7期范玉顺:网络化制造的内涵与关键技术问题企业设计、实施、运行和管理的、基于网络的制造系统涉及的所有技术的总称。
2 网络化制造的内涵211 网络化制造的内涵网络化制造具有丰富的内涵。
其理论是在协同论、系统论、信息论和分形论等相关理论的基础上发展起来的。
网络化制造模式体现了分散与集中的统一、自治与协同的统一、混沌与有序的统一。
(1)分散与集中的统一 网络化制造是通过网络,将地理位置上分散的企业和各种资源集成在一起,形成一个逻辑上集中、物理上分散的虚拟组织,并通过虚拟组织的运作,实现对市场需求的快速响应,提高参与网络化制造的企业群体或产业链的市场竞争能力。
另外,参与网络化制造的每个企业,都有其特定的市场定位和企业目标,因此是分散的。
但是,在针对一个特定的市场需求时,这些通过网络连接在一起的企业,又具有一个共同的目标。
因此,网络化制造在企业的个体目标和群体目标、企业的物理位置和企业联盟的逻辑上,体现了分散与集中的统一。
(2)自治与协同的统一 参与网络化制造的每个企业都可能是一个独立的实体,每个企业都有自己独立的组织体系和决策机制,以及独立的运作方式和管理方法,在决定企业的行为和行为方式上,每个企业是高度自治的。
但是,当这些企业通过网络化制造的方式联系在一起时,他们又必须是协同的,而且协同的程度越高,企业间合作的效率就越高,联盟企业的经济效益就越好。
因此,网络化制造体现了每个企业个体自治与企业间协同的统一。
(3)混沌与有序的统一 由于每个企业是独立自治的,因此,每个企业的运行模式和运行状态是不同的,所有这些不同的运行状态构成的状态空间,整体上呈现一种混沌的形态。
但是,当这些企业通过网络化制造构成一个虚拟联盟时,联盟的运行又呈现出有序的状态,并且整个联盟将朝着提高产品质量、缩短产品交货期、降低产品成本的方向进化。
因此,通过网络化制造,可以实现混沌向有序的转化,体现了混沌与有序的统一。
212 网络化制造带来的企业经营理念和动作方式的一些变化网络化制造不是简单的制造网络化,它是符合网络经济规律的一种新的制造模式,在这种模式下,企业的运作方式与经营理念都会与传统企业不同。
开展网络化制造不仅仅是技术问题,更重要的是建立符合网络经济(知识经济)规律的企业文化、管理机制和运作模式。
网络化制造带来的企业经营理念和运作方式的变化,可以反映在以下几个方面。
(1)企业经营范围和方式上的变化 首先,网络化制造突破了空间地域对企业生产经营范围和方式的约束,在经营范围上,企业可以面向全球开展其业务,在全球范围内寻找其零部件供应商,选择进行产品创新开发制造的合作伙伴,开展产品销售;在经营方式上,企业可以通过基于网络的制造系统,实施更加符合用户需求的业务运作方式。
(2)时间观念上的变化 由于网络化制造模式突破了地理区域上的约束,因此,改变了原来局限在一个固定时区的企业业务运行时间的观念。
通过在不同的地点建立多个开发组,利用这些不同地点存在的时差,采用在不同地点的开发团队之间进行传递的工作方式,实现产品24小时不间断地开发,这样,可以仅用传统产品开发周期几分之一的时间完成产品的开发。
另外,企业必须能够以7×24(每周7天,每天24小时)的方式,迅速对用户的需求进行响应,因此,企业必须建立起在非正常工作时间(传统的8小时以外)对用户需求进行处理的系统,包括自动应答、记录、预处理、启动相应的业务流程和决策流程等。