工业和二化融合南通案例

工业4.0和二化融合（南通案例）2023/1/131上海长宁创意研发室樊国成2014-12-17工业4.02023/1/132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，推动制造业向智能化转型。2023/1/133两化融合两化融合是我国提出的工业发展的战略计划2023/1/134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4.0是什么？1、工业4.0是网络工业4.0是什么，看看南通案例吧工厂网络2023/1/136网络层2023/1/1371.1、一次传感器与控制器之间的互联2023/1/138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2023/1/139智能车间2023/1/13101.2、设备和产产品的互联联2022/12/3111工业4.0的意味着智智能工厂能能够自行运运转，零件件与机器可可以进行交交流。由于于产品和生生产设备之之间能够通通信，使得得产品能理理解制造的的细节以及及自己将被被如何使用用。同时，，它们能协协助生产过过程，回答答诸如“我是什么时时候被制造造的”、“哪组参数应应该被用来来处理我”、“我应该被传传送到哪”等等问题。智能仓库2022/12/31121.3、虚拟和现现实的互联联2022/12/3113信息物理理系统（（CPS）是工业业4.0的核心，，它通过过将物理理设备连连接到互互联网上上，让物物理设备备具有计计算、通通信、控控制、远远程协调调和自治治等五大大功能，，从而实实现虚拟拟网络世世界与现现实物理理世界的的融合。。信息物物理系统统（CPS）可以将将资源、、信息、、物体以以及人紧紧密联系系在一起起，从而而创造物物联网及及相关服服务，并并将生产产工厂转转变为一一个智能能环境，，是实现现设备、、产品、、人协调调互动的的基础。工业4.0自动化-信息物理理系统（（CPS）信息物理理系统（（CyberPhysicalSystem，CPS）强调物物理过程程与信息息间的反反馈。2008年美国加加利福利利亚大学学的Lee.E在其技术术报告《信息物理理系统：：设计挑挑战》中指出：：信息物物理系统统是计算算和物理理过程的的整合集集成。嵌嵌入式计计算机和和网络对对物理过过程进行行监测和和控制。从自动化化技术的的观点看看，CPS是一种工工程系统统，由一一个嵌入入在物体体中的计计算和通通信的内内核，以以及物理理环境中中的结构构所监测测和控制制。（KarlHenrikJohansson，2011）以信息物物理生产产系统CPPS为模型构构建智慧慧工厂，，或者数数字化工工厂2022/12/31151.4、万物互联联（IOE，InternetofEverything）2022/12/3116信息技术术发展的的终极目目标是实实现无所所不在的的连接，，所有产产品都将将成为一一个网络络终端。。万物互互联就是是人、物物、数据据和程序序通过互互联网联联接在一一起，实实现人类类社会所所有人和和人、人人和物以以及物和和物之间间的互联联，重构构整个社社会的生生产工具具、生产产方式和和生活场场景。2、工业4.0是集成2022/12/3117“工业4.0””将无处不不在的传传感器、、嵌入式式终端系系统、智智能控制制系统、、通信设设施通过过CPS形成一个个智能网网络，使使人与人人、人与与机器、、机器与与机器以以及服务务与服务务之间能能够互联联，从而而实现横横向、纵纵向和端端对端的的高度集集成。2.1、纵向集成成2022/12/3118纵向集成成是一个个公司拥拥有一个个供应链链各个部部分的方方法。一一个高度度纵向集集成的企企业，可可以控制制从原料料准备到到产品零零售的全全部行动动。可以以使公司司在买卖卖交易市市场中的的交易成成本降到到最低，，它对于于更好地地控制物物流、交交流信息息和降低低成本有有利。工业4.0所要追求求的就是是在企业业内部实实现所有有环节信信息无缝缝链接，，这是所所有智能能化的基基础。2.2、横向集成成2022/12/3119在市场竞争牵牵引和信息技技术创新驱动动下，每一个个企业都是在在追求生产过过中的信息流流、资金流、、物流无缝链链接与有机协协同，在过去去这一目标主主要集中在企企业内部，但但现在这一远远远不够了，，企业要实现现新的目标：：从企业内部部的信息集成成向产业链信信息集成，从从企业内部协协同研发体系系到企业间的的研发网络，，从企业内部部的供应链管管理与企业间间的协同供应应链管理，从从企业内部的的价值链重构构向企业间的的价值链重构构。2.3、端到端集成成2022/12/3120端到端就是围围绕产品全生生命周期的价价值链创造，，通过价值链链上不同企业业资源的整合合，实现从产产品设计、生生产制造、物物流配送、使使用维护的产产品全生命周周期的管理和和服务。例如，与客户户签订合同--项目组成立—施工管理--客户验收--质保期结束的的整个管理过过程。把前期期和客户的要要求，谈判，，作为项目的的前端，项目目结束后可以以和客户签订订服务合同3、工业4.0是数据2022/12/3121从工业1.0、2.0、3.0演进的角度来来看，这一认认识不无道理理，数据是区区别于传统工工业生产体系系的本质特征征。在“工业4.0”时代，制造企企业的数据将将会呈现爆炸炸式增长态势势。3.1、产品数据2022/12/3122产品数据，包包括设计、建建模、工艺、、加工、测试试、维护、产产品结构、零零部件配置关关系、变更记记录等数据。。产品的各种种数据被记录录、传输、处处理和加工，，使得产品全全生命周期管管理成为可能能，也为满足足个性化的产产品需求提供供了条件。产品数据记录录2022/12/31233.2、运营数据2022/12/3124包括组织结构构、业务管理理、生产设备备、市场营销销、质量控制制、生产、采采购、库存、、目标计划、、电子商务等等数据。工业业生产过程的的无所不在的的传感、连接接，带来了无无所不在的数数据，这些数数据会创新企企业的研发、、生产、运营营、营销和管管理方式。PLC数据运营2022/12/31253.3、价值链链数据据2022/12/3126包括客客户、、供应应商、、合作作伙伴伴等数数据。。企业业在当当前全全球化化的经经济环环境中中参与与竞争争，需需要全全面地地了解解技术术开发发、生生产作作业、、采购购销售售、服服务、、内外外部后后勤等等环节节的竞竞争力力要素素。大大数据据技术术的发发展和和应用用，使使得价价值链链上各各环节节数据据和信信息能能够被被深入入分析析和挖挖掘，，为企企业管管理者者和参参与者者提供供看待待价值值链的的全新新视角角，使使得企企业有有机会会把价价值链链上更更多的的环节节转化化为企企业的的战略略优势势。3.4、外部数数据2022/12/3127包括经经济运运行、、行业业、市市场、、竞争争对手手等数数据。。为了了应对对外部部环境境变化化所带带来的的风险险，企企业必必须充充分掌掌握外外部环环境的的发展展现状状以增增强自自身的的应变变能力力。大大数据据分析析技术术在宏宏观经经济分分析、、行业业市场场调研研中得得到了了越来来越广广泛的的应用用，已已经成成为企企业提提升管管理决决策和和市场场应变变能力力的重重要手手段。。4、工业4.0是创新新2022/12/3128——产品工业4.0”的实施施过程程实际际上就就是制制造业业创新新发展展的过过程，，制造造技术术、产产品、、模式式、业业态、、组织织等方方面的的创新新将会会层出出不穷穷。4.1、技术创创新2022/12/3129———技术术创创新新。。未来来工工业业4.0的技技术术创创新新在在三三条条轨轨道道上上进进行行，，一一是是新新型型传传感感器器、、集集成成电电路路、、人人工工智智能能、、移移动动互互联联、、大大数数据据不不断断演演进进。。二二是是传传统统工工业业在在信信息息化化创创新新环环境境中中，，不不断断优优化化创创新新流流程程、、创创新新手手段段和和创创新新模模式式。。三三是是传传统统工工业业与与信信息息技技术术的的融融合合发发展展，，它它既既包包括括信信息息物物理理空空间间（（CPS）、、智智能能工工厂厂整整体体解解决决方方案案等等一一系系综综合合集集成成技技术术。4.2、产品品创创新新2022/12/3130信息息通通信信技技术术不不断断融融入入工工业业装装备备中中，，推推动动着着工工业业产产品品向向数数字字化化、、智智能能化化方方向向发发展展，，使使产产品品结结构构不不断断优优化化升升级级西门门子子创创新新2022/12/31314.3、模式式创创新新2022/12/3132“工业业4.0””将发发展展出出全全新新的的生生产产模模式式、、商商业业模模式式。。首首先先在在生生产产模模式式层层面面，，“工业业4.0””对传传统统工工业业提提出出了了新新的的挑挑战战，，要要求求从从过过去去的的“人脑脑分分析析判判断断+机器器生生产产制制造造”的方方式式转转变变为为“机器器分分析析判判断断+机器器生生产产制制造造”的方方式式，，基基于于信信