德国工业40简介

工业1.0
工业2.0
工业3.0
工业4.0
“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— 赛柏物理系统 （Cyber-Physical System)相结合的 手段，将制造业向 智能化转型。
2、内涵（3个特征）
1、背景（续）
▪ “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。
▪ 2011年初步提出，2013年4月，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。
3、实现路径（续）：开展八大行动
（1）标准化和参考架构（通用的 工业语言）
贯穿整个价值网络，工业 4.0 将涉及一些不同公司的网络连接与 集成。只有开发出一套单一的共同 标准，这种合作伙伴关系将才有可 能形成。需要一个参考架构为这些 标准提供技术说明，并促使其执行。
3、实现路径（续）：开展八大行动
工业4.0
▪ 关于德国工业4.0的简要介绍
智能工厂
工业4.0（Industrie 4.0）是德国政府《高技术战略2020》 确定的十大未来项目之一，并已上升为国家战略，旨在支持 工业领域新一代革命性技术的研发与创新。
赛柏空间
提纲
▪ 一. 德国工业4.0介绍 ▪ 二. 其他发达国家情况 ▪ 三. 对中国工业的启示 ▪ 四. 几点思考
（2）管理复杂的系统
生产和制造系统正日益 变得复杂，适当的计划和解 释性模型能为管理这些复杂 的系统打下基础。因此，工 程师们应该备有开发出这些 模型的方法和工具。
3、实现路径（续）：开展八大行动
（3）一套综合的工业宽带基础设施
毋庸置疑，高质量的综合通讯网 络是工业4.0的关键要求。无论是在德 国国内，还是在德国与其他伙伴国之 间，宽带网络基础设施也因此需要进 一步大规模拓展。
2、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。
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。
战略目标
落实三个基本特征
（1）通过价值网络实现横向集成 （2）工程端到端数字集成横跨整个价值链 （3）垂直集成和网络化的制造系统
德国拥有强大的机械和装备制造业，但美国、 日本乃至我国也在通过各种计划，促进先进制造 业发展。德国制定工业4.0战略的目的，就是为了 “确保德国制造的未来”。
双重策略
一方面德国要成为工业4.0智能技术的全球领 导性供应商；另一方面，德国需要为CPS技术和 产品培育新的市场。
2、内涵（续）
（3）生产人性化
▪ 通过工厂智能化，更多的员工可以 有灵活的工作时间，因此工作更安 心了。
▪ 利用网络，生产可以分散，从而可 以分散能量供应。
▪ 利用网络，员工可以就近，甚至在 家里上班。他们问道，如果大量员 工每天长途开车上班，到厂里再花 很大力气节能减排，又有多大实际 意义呢?
3、实现路径
提纲
▪ 一. 德国工业4.0介绍 ▪ 二. 其他发达国家情况 ▪ 三. 对中国工业的启示 ▪ 四. 几点思考
1、背景
▪ 德国是老牌装备制造业强国，德国在制造业方面的研究、开发和生产，以 及对复杂工业过程高效管理是其在全球装备制造业领先的基础。德国拥有 强大的机器和设备制造业，在信息技术领域表现出很高的水平和能力，在 嵌入式系统和自动化工程方面也颇有建树。但是，伴随着美、日等国“再 工业化”战略的提出，全球制造业竞争愈加激烈。而德国乃至欧洲在通信 和信息技术市场上的竞争力缺失（市场份额不到10%），使德国人开始担 忧其制造业在世界的领先地位。在这种形势下，德国政府提出了产官学一 体化的“工业4.0”战略。
2、内涵（续）
（2）产品个性化 生产高度灵活的工厂可以迎合顾客对产品个性化、多样化、不断改变的要求，可以通过现
代化的手段，以Βιβλιοθήκη Baidu批量生产的成本，制造批产量的产品。从某种意义上说，回到了第一次工业 革命之前。顾客与工厂频繁交流沟通，不仅在订合同前，而且在下订单后、设计、加工、装配、 调试阶段。因此，顾客甚至可以在产品生产过程中改动他的订单细节。
（1）生产工艺与信息技术融合 核心技术：赛柏物理空间 CPS—Cyber-Physical System 传感器 + 微处理器 + 执行器 + 连网能力 CPS强调实体装置和控制网络的连结，即信息 通信技术（ICT） 在制造业中采用物联网和服务网，实现人的控 制在时间、空间等方面的延伸，本质就是人、 机、物的融合。也被称为人机物融合系统。
• 绑定可靠的服务水平协议（SLA） • 通信容量的可用性和性能 • 支持数据链路调试 / 跟踪，尤其是提供相关的技术援助 • 提供广泛可用 / 有保证的通信容量（固定 / 可靠的带宽） • 所有移动网络运营商之间的短信传递状态通知 • 标准化的应用程序编程接（APIs）的配置，涵盖所有供 应商（SIM 卡激活 / 停用） • 资费管理 • 移动服务合约的成本控制 • 服务质量（固定带宽） • 可支付的全球漫游费 • 广泛使用的嵌入式 SIM 卡 • 以卫星为基础的解决方案 [ 在人烟稀少的地方 ]。
3、实现路径（续）：开展八大行动
（4）安全和安保
安全和安保对智能制造系统 的成功至关重要。确保生产设施 和产品本身对人或者环境不造成 任何危险，这点非常重要。同时， 生产设施和产品，尤其是它们所 包含的数据和信息，都需要加以 保护，防止被滥用和未经授权的 访问。
3、实现路径（续）：开展八大行动
（5）数字化工业时代工作的组织和设计
在智能工厂，雇员的角色将发生引人注 目的改变。越来越多的实时导向的控制，将 改变工作内容、工作流程和工作环境。工作 组织以一种社会-技术方法实现，将为员工提 供承担重大责任和促进个人发展的机会。这 一旦成为现实，部署合作的工作设计、终身 学习的措施，以及启动参考模型课题将变得 尤为重要。