工业4-0与制造业大数据时代课件.ppt
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1、工厂运营大数据集成与应用上海百仕瑞精益运营总监 黄 伟精益管理系列课程黄 伟(Leisli Huang)-上海百仕瑞 精益运营管理顾问年龄:1970.12.25星座:摩羯座外号:文艺青年角色扮演:1)制造业经理人 2)音乐人 3)医生关键词:跨界,穿越格 言:笑,容。愿 景:职场上半场,制造业经理人,引领企业走向卓越;职场下半场,专业讲师顾问,为中国的制造业做一点事情。黄 伟-百仕瑞高级顾问 精益卓越运营咨询总监-制造业22年工作经验,14年精益生产推行实施经验-先后担任多家500强跨国公司工厂运营管理和高级精益经理职位-工作服务过的公司包括:日本住友电装 (SUMITOMO)美国惠而浦家用电
2、器(Whirlpool)瑞典奥托利夫汽车安全系统(AUTOLIV)德国威图机械(RITTAL)-咨询及培训过的企业包括:宝马汽车,通用汽车,大众汽车,观致汽车,ABB,安川,松下,通力电梯,德国卓轮机械,哈曼汽车电子,索尼,SMC,西门子,博世,住友橡胶,德尔福,阿特拉斯,麦格纳,延锋伟世通,江森自控,采埃弗,伟巴斯特,中国中车集团,海尔集团,农夫山泉,惠氏营养品,达能乳业,伊利集团,道达尔集团,巴斯夫,爱立信,天士力集团,上海医药集团,云南白药集团1.工业工业4.0与制造业大数据时代与制造业大数据时代2.大数据的应用技术和方法介绍大数据的应用技术和方法介绍3.工厂运营大数据的具体运用工厂运营
3、大数据的具体运用课程目录课程目录01-工业4.0与制造业大数据时代工业工业1.0 -机械化生产机械化生产 18世纪,蒸汽机的发明和机械制造设备的引入,是最早的工业世纪,蒸汽机的发明和机械制造设备的引入,是最早的工业1.0时代时代工业工业2.0 -电气化自动化生产电气化自动化生产20世纪电气普及,生产流水线的出现,批量化标准化生产,开启了世纪电气普及,生产流水线的出现,批量化标准化生产,开启了 工业工业2.0时代时代工业工业3.0-电子化信息化生产电子化信息化生产1970年代,可编程控制器(年代,可编程控制器(PLC)和自动化生产设备应用,进入工业)和自动化生产设备应用,进入工业3.0时代时代工
4、业工业4.0 网络化生产(虚拟网络与物理网络融合)网络化生产(虚拟网络与物理网络融合)21世纪,通过信息技术和网络技术的集成,构建信息物理系统(世纪,通过信息技术和网络技术的集成,构建信息物理系统(CPS),将制造),将制造业向智能化转变,建立高度灵活的个性化和数字化的生产模式与服务模式业向智能化转变,建立高度灵活的个性化和数字化的生产模式与服务模式 备注:备注:CPS(Cyber-Physical Systems)-信息物理系统信息物理系统从工业从工业1.0到工业到工业4.0工业工业4.0生产方式的三个转变生产方式的三个转变 1、实现生产由集中向分散的转变,、实现生产由集中向分散的转变,规模
5、效应不再是工业生产的关键因素,规模效应不再是工业生产的关键因素,工业生产的基本模式将由集中式控制工业生产的基本模式将由集中式控制向分散式增强型控制转变。向分散式增强型控制转变。2、实现产品由大规模趋同、实现产品由大规模趋同性生产向规模化定制生产性生产向规模化定制生产转变,未来产品都将完全转变,未来产品都将完全按照个人意愿进行生产,按照个人意愿进行生产,极端情况下,将成为自动极端情况下,将成为自动化、个性化的单件制造。化、个性化的单件制造。3、实现由客户导向向、实现由客户导向向客户全程参与的转变,客户全程参与的转变,客户不仅出现在生产客户不仅出现在生产流程的两端,而是广流程的两端,而是广泛、实时
6、参与生产和泛、实时参与生产和价值创造的全过程。价值创造的全过程。-2011年,在汉诺威工业博览会上,德国提出工业年,在汉诺威工业博览会上,德国提出工业4.0的概念的概念-2012年,德国成立了年,德国成立了“工业工业4.0工作组工作组”-2013年年4月,德国发布了月,德国发布了保障德国制造业的未来:关于实施工业保障德国制造业的未来:关于实施工业4.0战略的报告战略的报告-2014年年10月,李克强总理访问德国,与德国签订了月,李克强总理访问德国,与德国签订了中德开展工业中德开展工业4.0合作的协议合作的协议对中国企业而言意味着巨大的转型契机,工业对中国企业而言意味着巨大的转型契机,工业4.0
7、领域的合作将成为中德两国未来产业领域的合作将成为中德两国未来产业合作的新方向,值得中国制造业经理人的高度而持续的关注。合作的新方向,值得中国制造业经理人的高度而持续的关注。-2014年年11月,上海工业博览会的主题月,上海工业博览会的主题-如何把中国制造变成中国智造。如何把中国制造变成中国智造。-2015年年3月,月,“中国制造中国制造2025”战略启动:用战略启动:用10年时间进入全球制造业第二方阵!年时间进入全球制造业第二方阵!中国在面临经济下行压力,制造业产能过剩的背景下,中国制造业如何转型升级?中国在面临经济下行压力,制造业产能过剩的背景下,中国制造业如何转型升级?中国制造业能否抓住和
8、把握工业中国制造业能否抓住和把握工业4.0的机会,实现中国智造和中国创造?的机会,实现中国智造和中国创造?工业工业4.0的进展的进展工业工业4.0-制造行业发展趋势制造行业发展趋势工业工业4.0工业工业4.0的构架和参考体系的构架和参考体系工业工业4.0-智能化制造方案结构智能化制造方案结构 ICT 信息与通讯技术(信息与通讯技术(Information and Communications Technology)M2M 机器对机器(机器对机器(Machine-To-Machine)通信的简称。)通信的简称。云计算云计算 运用大型计算机进行大数据海量计算(每秒运用大型计算机进行大数据海量计算(
9、每秒10万亿次)万亿次)智能化智能化 是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术是指由现代通信与信息技术、计算机网络技术、行业技术、智能控制技术 汇集而成的针对某一个方面的应用汇集而成的针对某一个方面的应用工业工业4.0的关键词的关键词-1 3D打印打印 以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印 和激光烧结的方式来构造物体的快速成型技术和激光烧结的方式来构造物体的快速成型技术 物联网(物联网(IOT)(Internet Of Things)物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互
10、联网上所有)物联网是互联网的延伸,它包括互联网及互联网上所有 的资源的资源 信息物理系统(信息物理系统(CPS)(Cyber-Physical Systems)是一个综合计算、网络和物理环境的多维智能系统)是一个综合计算、网络和物理环境的多维智能系统工业工业4.0的关键词的关键词-2工业工业4.0 未来的制造业和工厂未来的制造业和工厂未来的制造业将在一个未来的制造业将在一个“智能、网络化的世界智能、网络化的世界”里进行,里进行,物联网和服务网物联网和服务网-IOTS(Internet of Things and Services)将渗透到所有的制造关键领域。)将渗透到所有的制造关键领域。工业工
11、业4.0的重点是以智能化生产方式创造智能产品,智能的重点是以智能化生产方式创造智能产品,智能工厂构成了工业工厂构成了工业4.0的一个关键特征。的一个关键特征。在智能工厂里,人、机器和资源如同在一个社交网络里在智能工厂里,人、机器和资源如同在一个社交网络里一般自然地相互沟通协作。一般自然地相互沟通协作。工业工业4.0 未来的制造业未来的制造业在工业在工业4.0背景下,通过物联网、互联网、服务网等背景下,通过物联网、互联网、服务网等链接手段,传统的行业界限将消失,新的业态将产生,链接手段,传统的行业界限将消失,新的业态将产生,产品的创造过程将改变,产业链分工也将被重组。产品的创造过程将改变,产业链
12、分工也将被重组。工业工业4.0的愿景:让设备和设备开启对话,让产品和的愿景:让设备和设备开启对话,让产品和生产设备之间进行沟通,让客户和业务伙伴加入到生生产设备之间进行沟通,让客户和业务伙伴加入到生产制造环节中来,建立虚拟世界与现实世界之间的对产制造环节中来,建立虚拟世界与现实世界之间的对话窗口。话窗口。工业工业4.0将不断挑战人类的想象力,这个过程才刚刚将不断挑战人类的想象力,这个过程才刚刚开始。开始。工业工业4.0 行业界限行业界限工业工业4.0将不断挑战人类的想象力:将不断挑战人类的想象力:1.谷歌做汽车谷歌做汽车2.微软做飞机微软做飞机3.西门子做软件西门子做软件4.马云做银行马云做银
13、行中国移动做发动机中国移动做发动机工业工业4.0 行业界限行业界限智能产品从生产到最后的产品回收服务,都能实时监控和追溯。智能产品从生产到最后的产品回收服务,都能实时监控和追溯。整个制造生产过程都是智能化的。整个制造生产过程都是智能化的。工业工业4.0 智能产品智能产品动力管理动力管理APP驾驶员辅助驾驶员辅助APP智能用户界面智能用户界面APP绿色驾驶绿色驾驶APP智能化汽车智能化汽车工业工业4.0-对劳动力的需求对劳动力的需求未来工业未来工业4.0并不旨在创造并不旨在创造“减少劳动力减少劳动力”的工厂,工业的工厂,工业4.0将将创造更多新的工作机会,特别是在服务和软件行业。创造更多新的工作
14、机会,特别是在服务和软件行业。跨行业领域的知识将对未来产品的设计,生产和工厂运营起跨行业领域的知识将对未来产品的设计,生产和工厂运营起到关键性的作用,熟练的工人和拥有跨领域知识背景的劳动到关键性的作用,熟练的工人和拥有跨领域知识背景的劳动力,将成为工业力,将成为工业4.0时代的抢手货。时代的抢手货。BMW宝马集团全球最先进工厂之一的华晨宝马铁西工厂的案例:宝马集团全球最先进工厂之一的华晨宝马铁西工厂的案例:总装车间安装了西门子总装车间安装了西门子LIS超宽带实时定位识别系统的辅助,取超宽带实时定位识别系统的辅助,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,消了原来专门用于扫描车辆
15、条形码的工位。车辆每到一个工位,车型、车辆识别码、根据车辆的不同配置,需要装配的各种零车型、车辆识别码、根据车辆的不同配置,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。图片及装配辅助指令,直接引导工人完成相应工作。BMW铁西工厂的生产制造过程高度灵活,一条生产线能同时生铁西工厂的生产制造过程高度灵活,一条生产线能同时生产多个车型(混线柔性生产);用户在产多个车型(混线柔性生产);用户在4S店可以根据个人喜好店可以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
16、个月就生选择的车型、车辆配置,甚至可以实现当月定制,下个月就生产出来。产出来。工业工业4.0-BMW案例案例1.工业工业3.0是自动化,工业是自动化,工业4.0是智能化是智能化2.生产系统根据产品的不同,发送的信息也不同:生产系统根据产品的不同,发送的信息也不同:工业工业3.0-自动化生产大规模,标准化的产品自动化生产大规模,标准化的产品 工业工业4.0-智能化生产个性化的产品智能化生产个性化的产品3.工业工业4.0的集成度远远高于工业的集成度远远高于工业3.0 工业工业4.0通过通过CPS系统,系统,SAP-ERP软件,制造执行系统软件,制造执行系统MES软件,软件,把生产计划,物料计划,流
17、水线,机器人,设备,信息,人员,把生产计划,物料计划,流水线,机器人,设备,信息,人员,产品过程监控等所有生产流程整合成一个完整的智能生产网络产品过程监控等所有生产流程整合成一个完整的智能生产网络4.工业工业4.0能支持企业能支持企业“多品种多批次小批量多品种多批次小批量”的生产方式的生产方式5.工业工业4.0能满足企业能满足企业“个性化定制型生产个性化定制型生产”的要求的要求工业工业3.0与工业与工业4.0的差别的差别1.整体运营成本整体运营成本TOC(Total Operation Cost)降低)降低2.个性化定制生产模式。只要技术工艺可行,客户想要什么,工厂个性化定制生产模式。只要技术
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