德国工业4.0与中国制造2025分享

德国工业4.0与中国制造2025序言工业4.0战略的正式提出是在2013年的德国汉诺威工业博览会。此后，工业4.0概念逐渐引人注目。2013年以来“工业4.0”持续成为各国关注的焦点。有分析指，“工业4.0”在我国也有望上升到国家战略高度。2014年以来，中国制造2025、智能制造、德国工业4.0等词汇不绝于耳。而这一系列的制造业振兴战略都是为了应对当前社会生产组织方式的重大变革。我们正处在一个变革的世界！序言2014年3月，习近平访问德国时重点提到：德国推出了“工业4.0”战略，中德合作将会有更多契合点。国家层面大力推进中德两国间的工业4.0合作序言政府报告提“中国制造2025”与德国工业4.0合作2015年政府工作报告提出《中国制造2025》规划,要在2025年促进工业化和信息化深度融合。2014年签署的《中德合作行动纲要》中明确提出两国要进行工业4.0合作。序言工业4.0到底是什么，它的来源背景是什么？工业4.0具体的内容是什么，技术、手段有哪些？实现工业4.0的价值所在是什么？工业4.0将对世界带来的影响是什么？中国制造2025又是什么内容，和德国工业4.0有什么关系？2025以后中国的工业将走向何方？…………工业4.0的由来工业4.0的主要内容工业4.0的特点工业4.0的价值先进企业工业4.0的战略工业4.0的发展趋势中国应对工业4.0——中国制造2025目录工业4.0的由来工业4.0的主要建设内容工业4.0的特点工业4.0的价值先进企业工业4.0的战略工业4.0的发展趋势中国应对工业4.0——中国制造2025目录1-1工业发展史机械化时代电气化时代数字化时代智能化时代量变量变量变质变机器可替代部分创造性劳动1-4各阶段生产方式(工厂设计用户采购)设计采购NOW1-6提出原因一、新兴产业创新能力二、传统产业竞争优势三、国家产业战略方向一、市场机遇二、技术机遇三、产业机遇一、理念领先二、标准领先1-7提出过程“工业4.0”一词在汉诺威工业博览会上被首次提出“工业4.0”概念被正式提出德国政府将工业4.0作为国家产业战略德国正计划制订推进工业4.0的相关法律工业4.0技术可以广泛应用于德国2011201320152017…20201-5工业4.0的定义工业1.0:机器制造，机械化生产；工业2.0:流水线，批量生产，标准化；工业3.0:高度自动化，无人/少人化生产；工业4.0:虚实融合,智能化、网络化生产。核心定义：“工业4.0”是德国提出的以智能制造为主导的第四次工业革命。工业4.0的由来工业4.0的主要建设内容工业4.0的特点工业4.0的价值先进企业工业4.0的战略工业4.0的发展趋势中国应对工业4.0——中国制造2025目录2-0工业4.0愿景工业4.0不仅是传统互联网在工业领域的延伸，而是开启了一个人&物相连，物&物相连的大连接世界。“工业4.0”的愿景参与者及资源的高度互动大规模使用智能设备进行智能生产产品的定制融入到设计、配置、订购、计划、生产、运营和回收阶段。智能移动智能物流智能电力智能建筑智能产品2-1工业4.0的主要建设内容“1”个网络信息物理系统网络“2”大主题智能工厂智能生产“3”项集成横向集成端到端集成纵向集成“8”项计划标准化参考架构管理复杂系统工业宽带基础安全和保障工作的组织和设计培训持续的职业发展监管架构资源利用效率2-2“1”个网络

即信息物理系统（CPS）信息物理系统（CPS）使机器、人、生产对象和整个业务流程融合起来，相互间通过网络持续地保持数字信息的交流。2-3两大主题即智能工厂和智能生产智能工厂重点研究工厂的智能化硬件建设，实现智能化的生产系统和网络化的模块生产设施。2-3两大主题即智能工厂和智能生产智能生产重点研究工厂的智能化软件建设，将人机互动、智能物流、3D打印增材制造等技术先进运用到工业生产中，制定出一套先进的生产模式。2-4实现三项集成通过CPS，使人、机、服务之间互联，实现纵向集成、横向集成和端到端集成。纵向集成：追求的是在企业内部信息流、资金流和物流所有环节信息无缝链接，这是所有智能化的基础。2-4实现三项集成横向集成：是产业链上企业之间通过价值链以及信息网络实现无缝合作，实现企业间的信息共享和业务协同。通过CPS，使人、机、服务之间互联，实现纵向集成、横向集成和端到端集成。2-4实现三项集成端到端集成：就是通过产品全生命周期的价值链上企业资源的整合，为客户提供产品全生命周期的管理和服务。通过CPS，使人、机、服务之间互联，实现纵向集成、横向集成和端到端集成。2-5八项计划1、标准化和参考架构2、管理复杂系统3、一套综合的工业宽带基础设施4、安全和保障5、工作的组织和设计6、培训和持续的职业发展7、监管框架8、资源利用效率无规矩不成方圆，单一的共同标准助力公司间的网络连接和集成。提升管理能力以应对日趋复杂的产品和信息的爆炸。要致富先修路，可靠、全面、高品质的通信网络是“工业4.0”的一个关键要求。确保生产安全，产品功能安全、产品信息安全。随着工作内容、流程和环境的变化，对管理工作提出了新的要求。有必要通过建立终身学习和持续职业发展计划，帮助工人应对来自工作和技能的新要求。建立完善的监管框架，以便应对云端存储，数据互联，家庭办公等新型工作模式下的数据安全节约能源，资源重复利用，绿色制造，提升设备利用率。2-6九大技术支柱工业互联网工业企业很多数据目前没有被完全挖掘出来，通过建设工业物联网获得大量生产数据，开展数据分析，实现增值。云计算企业仅有的资源完全无法胜任数据爆炸的时代的信息处理，云计算将会使企业具有无限计算能力。工业大数据未来所有的企业都会变成数据企业，通过工业数据的分析，可以重新来分析机器的运行以及效率提升。知识型工作自动化知识型工作以前是人来完成，在未来智能制造将会取代人进行部分创造性劳动。工业机器人在未来，工业机器人在工厂应用的广度和深度非常大。3D打印

3D打印是制造史上最大的技术突破，未来只有一个人、两个人的工厂会产生，3D打印的快速应用时代很快就会到来。工业网络安全未来机器和机器互联，这些数据保存在云端，数据之间的安全防范性至关重要。人工智能过去是人来操作机器，机器智能化之后，机器可以主导、指挥生产，人工智能将对世界产生巨大改变。虚拟现实通过图纸不断迭代和改善来完成制造的时代结束，通过虚拟现实，整个产品在生产前已经经过无数次改善，生产效率急剧提高。工业4.0的由来工业4.0的主要建设内容工业4.0的特点工业4.0的价值先进企业工业4.0的战略工业4.0的发展趋势中国应对工业4.0——中国制造2025目录3-1

工业4.0的特点

供应商智能工厂／智能制造企业客户云安全云存储大数据大规模定制小批量定制更强的网络保护和数据保护更强的异地数据存储、备份数据数据处理、数据分析／可视化、协同制造、创新原材料模块化供货标准件零配件供货智能物流设计服务定制设计设计工具向用户提供第3方设计服务设计软件向第3方开放端口物联网3D扫描超高速3D打印快速复制／还原，快速大规模定制先进材料纳米技术可持续使用、可塑性更强、更便于加工和组装，技术差异化机器人／智能机床可穿戴技术／AR／VR生产更加智能，实时和自动化；生产数据透明化，生产全程可控自动车辆／轨道车辆／吊车车间内流程优化、提升效率、提升安全性、节约成本清洁能源可替代、非传统、清洁能源芯片／传感器可预期、可追踪、可回应、零误差制造管理系统CPS系统；生产全程数字管理：异地工厂／车间网络化连接，机器间实现完全互联，完全自动化，生产过程全程可追踪客户与市场密切相关，客户需求与生产规模完美匹配、按需生产高度灵活性小批量定制单品定制直接与市场对接、高度定制化、按需生产、对设计具有更强的要求个人客户智能物流智能物流从工业4.0的生态系统来看其特点1、万物互联2、海量数据3、个性制造3-2工业4.0的特点

某店的电话铃响了，客服人员拿起电话。客服：必胜客。您好，烦请先把您的会员卡号告诉我？顾客：16846146***,你好，我想要一份……客服：陈先生，您好！您是住在泉州路一号12楼1205室，您家电话是2624***，您手机号是1391234****。

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健康披萨。顾客：你怎么知道我会喜欢吃这种的？客服：您上星期一在国家图书馆借了一本《低脂健康食谱》。顾客：好。那我要一个家庭特大号披萨，要付多少钱？3-2工业4.0的特点

客服：99元，这个足够您一家六口吃了。您母亲应该少吃，她上个月刚做了心脏搭桥手术，还处在恢复期。顾客：那可以刷卡吗？客服：对不起。请您付现款，因为您的信用卡已经刷爆了，您现在还欠银行4807元，还不包括房贷利息。顾客：算了，你们直接把披萨送到我家吧，家里有现金。你们多久送到？客服：大约30分钟。如果您不想等，可以自己骑车来。顾客：为什么？客服：根据我们的CRM全球定位系统的车辆行驶自动跟踪系统记录，您正在解放路东段华联商场右侧骑着摩托车…..喂….

顾客卒…….。工业4.0的由来工业4.0的主要建设内容工业4.0的特点工业4.0的价值先进企业工业4.0的战略工业4.0的发展趋势中国应对工业4.0——中国制造2025目录4-1工业4.0的价值（1）满足用户的个性化需求（2）柔性（3）优化决策（4）资源生产率和效率（5）通过新服务创造价值机遇（6）应对劳动力的人口结构变化（7）生活和工作的平衡（8）高工资经济仍拥有竞争力工业4.0能够在产品设计、配置、排序、规划、制造和运行等阶段中纳入的用户指定的个性化元素。基于CPS实现生产过程动态配置。这有助于材料和供应链的持续“调整”。意味着工程流程能够变得更加灵活。工业4.0能够提供实时的、端到端的透明度，使工程领域的设计决策得到提早验证，能够对损坏做出更加灵活的反应CPS使整个制造流程价值网络的不断优化，减少无价值工作，提升生产效率工业4.0促成了就业的新形式，例如智能算法在大数据上的应用。面对技术劳动力的短缺，工业4.0无人化，少人化生产将有助于保持生产力。应用CPS将使公司的工作组织形式变得更加灵活，更好的兼顾工作和生活。工业4.0将大幅减少企业在人力、物力上的投入，同时大幅增加企业的产品价值，使企业竞争力跨上一个新台阶。4-2工业4.0推动全球经济据GE预测未来工业4.0有望影响46%（约$32.3万亿）的全球经济据工信部和相关权威机构估计，在未来20年中，中国在工业4.0领域的发展至少可带来$3万亿的GDP增量工业4.0的由来工业4.0的主要建设内容工业4.0的特点工业4.0的价值先进企业工业4.0的战略工业4.0的发展趋势中国应对工业4.0——中国制造2025目录5-2全球主要制造业国家均已经开始推动工业4.0全球主要制造业国家工业4.0发展情况制造业份额潜能国家领先国家迟疑国家保守国家意大利俄罗斯韩国印度法国英国中国美国日本德国工业成熟度5-4SIEMENSAmbergFactory-智能工厂的典范25年数字化发展成果：产能提升了8倍75%的生产作业自动化每天采集数据超5000万个产品合格率99.9988%每月生产约100万件Simatic产品每年服务全球60000个客户5-5BMW：打造汽车工业4.0-智能工厂&智能车间宝马公司沈阳的铁西工厂：机器人热能回收技术每年节约超过780万度电涂