chap10工业4.0环境下的电子商务模式创新

1、School of Management, HUSTchap10-1/47工业4.0环境下的电子商务模式创新第十章School of Management, HUSTchap10-2/47l智能制造技术概况l工业4.0l中国制造2025l互联网+l物联网与光联网l电子商务模式创新内容School of Management, HUSTchap10-3/47l美国2011，奥巴马提出先进制造技术伙伴计划AMP创新优势的互联网+优势制造业重振制造业，制造业回归，夺回制造业的领先优势l德国2013，德国汉诺威工业博览会提出工业4.0概念强大的制造业+互联网发挥德国在制造技术和制造装备的传统优势，将制

2、造业和互联网等技术融合，形成工业互联网，以保持德国在世界领先地位。l中国2015.3.6，中国制造2025完备的制造业+互联网的创新（互联网+制造）智能制造作为国家战略时“十三五”规划的重点内容10.1 智能制造技术概况School of Management, HUSTchap10-4/47l智能制造的内涵智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。l制造业的四次革命10.1 智能制造技术概况（续）普通装备电气化

3、数控装备数字化智能装备智能化蒸汽机机械化School of Management, HUSTchap10-5/47l智能制造技术组成10.1 智能制造技术概况（续）智能制造装备信息获取，控制，执行，加工，成形，物流智能制造系统智能生产线，智能车间，数字化工厂智能制造服务生产性服务业智能化，供应链管理优化，物联网u感知与测控网络 u机器学习与制造知识发现 u面向制造的综合推理 u图形化建模与仿真 u智能全息人机交互 工况感知与智能识别性能预测与智能维护智能规划与智能编程智能数控与伺服驱动 系统建模与自行组织 智能制造执行系统 智能企业管控 智能供应链管理 流程智能控制 服务感知与控制的互联 工业

4、产品智能服务 服务过程的智能运控 制造物联网与物流智能服务 制造与服务的集成共享和协同智能制造技术智能制造装备智能制造系统智能制造服务智能制造产品数控机床智能化工程机械激光加工系统自动化生产线智能制造装备工业机器人可重构生产系统工业自动化控制系统School of Management, HUSTchap10-6/47l智能制造技术组成10.1 智能制造技术概况（续）新型传感技术模块化、嵌入式控制系统设计技术 先进控制与优化技术 系统协同技术 故障诊断与健康维护技术 高可靠实时通信网络技术 功能安全技术 特种工艺与精密制造技术 识别技术 主要包括School of Management, HU

5、STchap10-7/47l智能制造装备包括传感、控制、驱动等三大核心技术10.1 智能制造技术概况（续）School of Management, HUSTchap10-8/47l智能制造系统智能制造系统是先进制造技术、信息技术和智能技术在装备产品上的集成和融合，体现了制造业的智能化、数字化和网络化10.1 智能制造技术概况（续）数字化企业数字化工厂数字化车间自动化智能化生产线数控机床工业机器人远程监测监控系统物料运送仓储设备智能工艺装备3D打印系统机器视觉激光加工系统控制系统伺服系统执行系统传感系统光电器件电子标签激光器School of Management, HUSTchap10-9/

6、47l智能制造服务10.1 智能制造技术概况（续）智慧城市核心理念感知化物联化智能化智能消防城市智能化智能安防智能楼宇智能交通智能医疗智能食品智能电网智能城市规划智能应急系统智能水资源School of Management, HUSTchap10-10/47l智能制造服务10.1 智能制造技术概况（续）平台层IT能力CT能力城市数据中心手机PC摄像头RFID传感器网络视频电话internet呼叫中心 无线网关云计算感知层应急指挥应用层数字城管平安城市政府热线数字医疗环境监控数字物流智能交通自控技术是关键School of Management, HUSTchap10-11/4710.2 工业

7、4.0时间时间复复杂杂程程度度工业革命工业革命1.018世纪末1784工业革命工业革命2.020世纪初工业革命工业革命3.0工业革命工业革命4.0School of Management, HUSTchap10-12/4710.2 工业4.0（续）智能化环境智能化环境嵌入式计算机嵌入式计算机智能工厂智能工厂智能手机智能智能手机智能卡卡90%的计算机都是嵌的计算机都是嵌入式入式多个计算机：多个计算机：1个用户个用户1个计算机：个计算机：1个用个用户户PC中央计算机中央计算机1个计算机：多个个计算机：多个用户用户School of Management, HUSTchap10-13/47l工业4.

8、0的本质：智能工厂10.2 工业4.0（续）真实工厂虚拟工厂u生产一线；u生产和制造产品；u生成数据参数、生产环境信息。u真实工厂生产过程的信息录入；u3亿个元器件的“身份信息”；u机器根据信息调整生产参数。同步进行School of Management, HUSTchap10-14/47l工业4.0的原理：信息物理系统10.2 工业4.0（续）实体世界虚拟世界传感网通过传感网紧密连接网络与现实世界，将网络空间的高级计算能力有效运用于现实世界中。工厂成为自主管理、自行调整的智能网络智能网络School of Management, HUSTchap10-15/47l工业4.0的原理：信息物理

9、系统信息物理系统（Cyber Physical System，CPS）强调物理过程与信息间的反馈。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。10.2 工业4.0（续）School of Management, HUSTchap10-16/47

10、l工业4.0的原理：信息物理系统10.2 工业4.0（续）算法算法文档文档三维模型三维模型工艺数据工艺数据CPS：系统中的物理对象和相应的虚拟对象通过泛在信息：系统中的物理对象和相应的虚拟对象通过泛在信息网络进行通信网络进行通信Cyber：算法和服务，服务的动态集成：算法和服务，服务的动态集成 和服务提供商，并跨越边界进行信息交流和服务提供商，并跨越边界进行信息交流Cyber：包括：包括3D模型，仿真模型，文档，关系，工作条件模型，仿真模型，文档，关系，工作条件等数据能够通过可变信息网络在任何地方和任何时间进行等数据能够通过可变信息网络在任何地方和任何时间进行搜集搜集Physcial：在生产系

11、统中的人和自动化模块具有智能化、自：在生产系统中的人和自动化模块具有智能化、自我解释、自我意识、自我诊断、交互评估能力我解释、自我意识、自我诊断、交互评估能力CPS系统触发了工业自动化模式转变系统触发了工业自动化模式转变服务服务云云物理物理对象对象School of Management, HUSTchap10-17/47l工业4.0的原理：信息物理系统10.2 工业4.0（续）文化工业工业CPS应用应用智慧工厂智慧工厂CPPS能源能源CPS应用应用智能电网智能电网移动通信移动通信CPS应用应用智能手机智能手机健康健康CPS应用应用智能健康智能健康经济安全、工程、教育、参考框架、模型安全、工程

12、、教育、参考框架、模型物联网物联网School of Management, HUSTchap10-18/47l工业4.0的原理：信息物理系统10.2 工业4.0（续）通过价值链实现横向集成通过价值链实现横向集成跨整跨整个价个价值链值链的工的工程程School of Management, HUSTchap10-19/47l工业4.0的原理：信息物理系统10.2 工业4.0（续）垂直集成与网络化制造垂直集成与网络化制造 在明天的智慧工厂，生产结构不会是固定的，预定义的。相反，一组在明天的智慧工厂，生产结构不会是固定的，预定义的。相反，一组IT配置的配置的 规则将被定义，可以根据具体情况规则将被

13、定义，可以根据具体情况 进行工厂结构的拓扑结构配置组进行工厂结构的拓扑结构配置组合，其中包括针对模型，数据，通信和计算合，其中包括针对模型，数据，通信和计算 算法的所有相关要求。算法的所有相关要求。School of Management, HUSTchap10-20/4710.2 工业4.0（续）传感器传感器传感器传感器我会采集设计、开发、生产有关的所有数据我是智能生产系统的控制中心，监控和调整整个生产环节我会进行数据的分析计算、存储真实生产数据传输数据处理智能生产计算网络存储传统：事先设计，固定生产线，耗时久，难实现产品设计的多样化。智能：网络实时访问，动态、有机的模块化生产方式。智能汽车

14、生产u动态作业u灵活配置u原件调度u当月定制School of Management, HUSTchap10-21/47l工业4.0的核心：动态配置的生产方式10.2 工业4.0（续）School of Management, HUSTchap10-22/47l工业4.0的最终目标：工厂标准化10.2 工业4.0（续）德国：工业技术标准世界领先标准EMMA:多模式工业辅助系统USDL: 信息物理产品系统中的语义服务OMM: 语义产品内存工业4.0的标准规范School of Management, HUSTchap10-23/47l工业4.0的三大主题智能工厂：研究智能化生产系统及过程、网络化

15、分布式生产设施的实现。智能生产：涉及整个生产链的生产物流管理、人机互动、感知分析、3D等新技术应用。特别注重吸引中小企业参与，使其成为智能生产的使用者、受益者、创造者和供应者。智能物流：通过互联网、物联网、工联网、服联网、车联网等有效整合物流资源，大力提升供需双方的资源和服务匹配水平和效率。10.2 工业4.0（续）School of Management, HUSTchap10-24/47l工业4.0的三大设想产品：集成有动态数字存储器、感知和通信能力，承载着在其整个供应链和生命周期中所需的各种必需信息设施：由整个生产价值链所集成，可实现自组织管理：能够根据当前的状况灵活决定生产过程。10.

16、2 工业4.0（续）School of Management, HUSTchap10-25/4710.3 中国制造2025School of Management, HUSTchap10-26/47l指导思想“中国制造2025”的指导思想是:坚持走中国特色新型工业化道路,以促进制造业创新发展为主题,以提质增效为中心,以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向,以满足经济社会发展和国防建设对重大技术装备的需求为目标,强化工业基础能力,提高综合集成水平,完善多层次多类型人才培养体系,促进产业转型升级,培育有中国特色的制造文化,实现制造业由大变强的历史跨越。一二三四五五十一

17、：一个目标。实现从制造业大国向制造业强国的历史性跨越。二：两化融合。通过信息化和工业化深度融合来引领和带动整个制造业的发展。三：三步走。10.3 中国制造2025（续）School of Management, HUSTchap10-27/47l三步走10.3 中国制造2025（续）School of Management, HUSTchap10-28/47l四：四项原则10.3 中国制造2025（续）School of Management, HUSTchap10-29/47l五五：五条方针，五大工程10.3 中国制造2025（续）五大工程国家制造业创新中心建设工程智能制造工程工业强基工程绿

18、色制造工程高端装备创新工程创新驱动质量为先人才为本结构优化绿色发展School of Management, HUSTchap10-30/47l十：十个重点领域10.3 中国制造2025（续）新一代信息技术产业高档数控机床和机器人航空航天装备海洋工程装备及高技术船舶先进轨道交通装备节能与新能源汽车电力装备农机装备新材料生物医药及高性能医疗器械School of Management, HUSTchap10-31/47l概念“互联网+”是创新2.0下的互联网发展新形态、新业态，是知识社会创新2.0推动下的互联网形态演进及其催生的经济社会发展新形态。“互联网+”是互联网思维的进一步实践成果，它代表

19、一种先进的生产力，推动经济形态不断的发生演变。从而带动社会经济实体的生命力，为改革、创新、发展提供广阔的网络平台。通俗来说，“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”，但这并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深度融合，创造新的发展生态。10.4 互联网+School of Management, HUSTchap10-32/47l三大关键词“互联网+”“互联网+”是把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合，推动技术进步、效率提升和组织变革，提升实体经济创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和创新要素的经济社会发展新形态。10.4 互联网+（续

20、）工具渠道基础设施创新要素互 联 网School of Management, HUSTchap10-33/47l三大关键词人人时代人人发声：微信，微博人人创业创新：大众创业，万众创新简政放权淘宝村大数据体量巨大（Volume）种类繁多（Variety）处理速度快（Velocity）价值大（Value）10.4 互联网+（续）School of Management, HUSTchap10-34/47l互联网+实现零售的整合我国：网络交易日益成为零售业的主流美国等：网络交易只是传统零售业的补充电子商务实现“外需+WTO”转向“内需+互联网”10.4 互联网+（续）School of Manag

21、ement, HUSTchap10-35/47传统零售商亟需调整自身的经营模式10.4 互联网+（续）School of Management, HUSTchap10-36/47中国网络零售业领先全球的六大要素10.4 互联网+（续）School of Management, HUSTchap10-37/47l概念物联网，Internet of Things，简称IOT，顾名思义就是“物物相连的互联网，它是通过无线射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种

22、网络。物联网不仅仅是一个网络，更是一个平台，一个应用，或者说是一个带有节点和内容的网络。l物联网的核心技术感知识别层：RFID，无线传感器，智能设备网络构建层：互联网，无线宽带，无线低速网，移动通讯网管理服务层：异构数据库，大数据分析，数据挖掘10.5 物联网与光联网School of Management, HUSTchap10-38/47l我国物联网的发展2006年2月，国务院发布了国家中长期科学和技术发展规划纲要，其中将“传感器网络及智能信息处理”列入信息产业及现代服务业领域的优先发展主题。2010年10月，国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定发布，物联网被国家列为战略性新兴产业

23、。2012年2月14日，工业和信息化部正式发布物联网“十二五”发展规划，提出智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗、智能家居是中国物联网未来发展的重点领域。2012年7月9日，国务院印发的“十二五”国家战略性新兴产业发展规划将物联网列为新一代信息技术产业的重点发展方向。10.5 物联网与光联网（续）School of Management, HUSTchap10-39/47l我国物联网的发展2012年8月底，国务院批准成立了物联网发展部际联席会议机制。2013年2月17日，国务院正式发布关于推进物联网有序健康发展的指导意见（国发20137号），提出到2015年，要实现物联网在经济社会重要领域的规模示范应用。2013年9月30日，工业与信息化部牵头发布关于物联网发展的十个专项行动计划，包括顶层设计专项行动计划、标准制定专项行动计划、技术研发专项行动计划、应用推广专项行动计划、产业支撑专项行动计划、商业模式专项行动计划、安全保障专项行动计划、政府扶持措施专项行动计划、法律法规保障专项行动计划、人才培养专项行动计划。10.5 物联网与光联网（续）School of Management, HUSTchap10-40/47l物联网的产业链10.5 物联网与光联网（续）School of Man