智能制造-工业40和二化融合南通案例35-课件.ppt

1、工业工业4.0和二化融合和二化融合（南通案例）（南通案例）2022-11-161上海长宁创意研发室樊国成 2014-12-17工业4.02022-11-162工业4.0是德国提出的工业发展的战略计划德国学术界和产业界认为，前三次工业革命的发生，分别源于机械化、电力和信息技术。他们将18世纪引入机械制造设备定义为工业1.0，20世纪初的电气化为2.0，始于20世纪70年代的生产工艺自动化定义为3.0，而物联网和制造业服务化迎来了以智能制造为主导第四次工业革命，或革命性的生产方法，即“工业4.0”。德国“工业4.0”战略旨在通过充分利用信息通讯技术和信息物理系统（CPS）相结合的手段，推动制造业向

2、智能化转型。2022-11-163两化融合两化融合是我国提出的工业发展的战略计划2022-11-164德国工业4.0与中国两化内容是一样的：如出一辙、异曲同工、殊途同归。工业工业4.0是是什么？什么？1、工业工业4.0是是网络网络工业4.0是什么，看看南通案例吧工厂网络2022-11-166网络层2022-11-1671.1、一次传感器与控制器之间的互联之间的互联2022-11-168工业4.0的核心是单机智能设备的互联，不同类型和功能的智能单机设备的互联组成智能生产线，不同的智能生产线间的互联组成智能车间，智能车间的互联组成智能工厂。DCS控制系统2022-11-169智能车间2022-11

3、-16101.2、设备和产品的互联、设备和产品的互联2022-11-1611工业4.0的意味着智能工厂能够自行运转，零件与机器可以进行交流。由于产品和生产设备之间能够通信，使得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”等等问题。智能仓库2022-11-16121.3、虚拟和现实的互联、虚拟和现实的互联2022-11-1613信息物理系统（信息物理系统（CPS）是工业）是工业4.0的核心的核心，它通过将物理设备连接到互联网上，它通过将物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、控制

4、、远让物理设备具有计算、通信、控制、远程协调和自治等五大功能，从而实现虚程协调和自治等五大功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。信拟网络世界与现实物理世界的融合。信息物理系统（息物理系统（CPS）可以将资源、信息）可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起，从而创、物体以及人紧密联系在一起，从而创造物联网及相关服务，并将生产工厂转造物联网及相关服务，并将生产工厂转变为一个智能环境，是实现设备、产品变为一个智能环境，是实现设备、产品、人协调互动的基础、人协调互动的基础。工业4.0自动化-信息物理系统（CPS）信息物理系统（CyberPhysicalSystem，CPS）强调物理过程与信

5、息间的反馈。2008年美国加利福利亚大学的Lee.E在其技术报告信息物理系统：设计挑战中指出：信息物理系统是计算和物理过程的整合集成。嵌入式计算机和网络对物理过程进行监测和控制。从自动化技术的观点看，CPS是一种工程系统，由一个嵌入在物体中的计算和通信的内核，以及物理环境中的结构所监测和控制。（Karl Henrik Johansson，2011）以信息物理生产系统CPPS为模型构建智慧工厂，或者数字化工厂2022-11-16151.4、万物互联（万物互联（IOE，Internetof Everything）2022-11-1616信息技术发展的终极目标是实现无所不在的连接，所有产品都将成为一

6、个网络终端。万物互联就是人、物、数据和程序通过互联网联接在一起，实现人类社会所有人和人、人和物以及物和物之间的互联，重构整个社会的生产工具、生产方式和生活场景。2、工业工业4.0是集成是集成2022-11-1617“工业4.0”将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成。2.1、纵向集成纵向集成2022-11-1618纵向集成是一个公司拥有一个供应链各个部分的方法。一个高度纵向集成的企业，可以控制从原料准备到产品零售的全部行动。可以使公司在买卖交易市场中的交

7、易成本降到最低，它对于更好地控制物流、交流信息和降低成本有利。工业4.0所要追求的就是在企业内部实现所有环节信息无缝链接，这是所有智能化的基础。2.2、横向集成横向集成2022-11-1619在市场竞争牵引和信息技术创新驱动下，每一个企业都是在追求生产过中的信息流、资金流、物流无缝链接与有机协同，在过去这一目标主要集中在企业内部，但现在这一远远不够了，企业要实现新的目标：从企业内部的信息集成向产业链信息集成，从企业内部协同研发体系到企业间的研发网络，从企业内部的供应链管理与企业间的协同供应链管理，从企业内部的价值链重构向企业间的价值链重构。2.3、端到端集成、端到端集成2022-11-1620

8、端到端就是围绕产品全生命周期的价值链创造，通过价值链上不同企业资源的整合，实现从产品设计、生产制造、物流配送、使用维护的产品全生命周期的管理和服务。例如，与客户签订合同-项目组成立施工管理-客户验收-质保期结束的整个管理过程。把前期和客户的要求，谈判，作为项目的前端，项目结束后可以和客户签订服务合同3、工业工业4.0是数据是数据2022-11-1621从工业1.0、2.0、3.0演进的角度来看，这一认识不无道理，数据是区别于传统工业生产体系的本质特征。在“工业4.0”时代，制造企业的数据将会呈现爆炸式增长态势。3.1、产品数据、产品数据2022-11-1622产品数据，包括设计、建模、工艺、加

9、工、测试、维护、产品结构、零部件配置关系、变更记录等数据。产品的各种数据被记录、传输、处理和加工，使得产品全生命周期管理成为可能，也为满足个性化的产品需求提供了条件。产品数据记录2022-11-16233.2、运营数据运营数据2022-11-1624包括组织结构、业务管理、生产设备、市场营销、质量控制、生产、采购、库存、目标计划、电子商务等数据。工业生产过程的无所不在的传感、连接，带来了无所不在的数据，这些数据会创新企业的研发、生产、运营、营销和管理方式。PLC数据运营2022-11-16253.3、价值链数据价值链数据2022-11-1626包括客户、供应商、合作伙伴等数据。企业在当前全球化

10、的经济环境中参与竞争，需要全面地了解技术开发、生产作业、采购销售、服务、内外部后勤等环节的竞争力要素。大数据技术的发展和应用，使得价值链上各环节数据和信息能够被深入分析和挖掘，为企业管理者和参与者提供看待价值链的全新视角，使得企业有机会把价值链上更多的环节转化为企业的战略优势。3.4、外部数据外部数据2022-11-1627包括经济运行、行业、市场、竞争对手等数据。为了应对外部环境变化所带来的风险，企业必须充分掌握外部环境的发展现状以增强自身的应变能力。大数据分析技术在宏观经济分析、行业市场调研中得到了越来越广泛的应用，已经成为企业提升管理决策和市场应变能力的重要手段。4、工业工业4.0是创新

11、是创新2022-11-1628产品产品工业4.0”的实施过程实际上就是制造业创新发展的过程，制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新将会层出不穷。4.1、技术创新技术创新2022-11-1629技术创新。技术创新。未来工业4.0的技术创新在三条轨道上进行，一是新型传感器、集成电路、人工智能、移动互联、大数据不断演进。二是传统工业在信息化创新环境中，不断优化创新流程、创新手段和创新模式。三是传统工业与信息技术的融合发展，它既包括信息物理空间（CPS）、智能工厂整体解决方案等一系综合集成技术。4.2、产品创新产品创新2022-11-1630信息通信技术不断融入工业装备中，推动着工业产品向数字化

12、、智能化方向发展，使产品结构不断优化升级西门子创新2022-11-16314.3、模式创新模式创新2022-11-1632“工业4.0”将发展出全新的生产模式、商业模式。首先在生产模式层面，“工业4.0”对传统工业提出了新的挑战，要求从过去的“人脑分析判断+机器生产制造”的方式转变为“机器分析判断+机器生产制造”的方式，基于信息物理系统（CPS）的智能工厂和智能制造模式正在引领制造方式的变革。4.4、业态创新业态创新2022-11-1633伴随信息等技术升级应用，从现有产业领域中衍生叠加出的新环节新活动，将会发展成为新的业态，进一步来讲在新市场需求的拉动下，将会形成引发产业体系重大变革的产业。就目前来看，工业云服务、工业大数据应用、物联网应用都有可能成为或者催生出一些新的产业和新的经济增长点。4.5、组织创新组织创新2022-11-1634在工业4.0时代，很多企业将会利用信息技术手段和现代管理理念，进行业务流程重组和企业组织再造，现有的组织体系将会被改变，符合智能制造要求的组织模式将会出现，以后的战争是“班长的战争”。2022-11-1635联系;13818694954