智能制造概论-模块一走进智能制造

模块一

走进智能制造

《智能制造概论》

1《智能制造概论》单元1智能制造发展史单元2工业4.0单元3中国制造2025目录【模块一：走进智能制造】

智能制造始于20世纪80年代人工智能在制造业领域中的应用，发展于20世纪90年代智能制造技术和智能制造系统的提出，成熟于21世纪基于信息技术的“IntelligentManufacturing（智能制造）”的发展。2《智能制造概论》目标单元一智能制造发展史知识目标：通过学习，能说出智能制造包含哪些技术。技能目标：举出实例，能说出智能制造对传统制造的影响。素养目标：了解实体经济与制造业在生活中的重要性，树立正确的价值观。3《智能制造概论》任务安排单元一智能制造发展史（1）认识智能制造。（2）了解智能制造在国内外的定义与不同理解。4《智能制造概论》一、定义

智能制造源于人工智能（AI）的研究。

一般认为智能是知识和智力的总和，知识是智能的基础，智力是指获取和运用知识求解的能力。

智能制造包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能，还能搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。智能制造产品智能化生产方式智能化管理智能化服务智能化装备智能化5《智能制造概论》

二、国内外定义和理解

（一）美国美国智能制造领导联盟指出智能制造是先进智能系统强化应用、新产品快速制造、产品需求动态响应，以及工业生产和供应链网络实时优化的制造。其核心技术是网络化传感器、数据互操作性、多尺度动态建模与仿真、智能自动化以及可扩展的多层次网络安全。2011年6月美国智能制造领导联盟定义智能制造2014年2月国能源部宣布牵头筹建智能制造2014年12月能源部给智能制造下的定义6《智能制造概论》

二、国内外定义和理解

（二）欧洲

在欧洲各国的智能制造发展战略中，德国2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出的“工业4.0”战略最为典型和完善。2015年4月，德国工业4.0平台发布的《工业4.0战略计划实施》报告则对工业4.0进行了较为严格的定义。实时数据

Apps

大数据工业4.0嵌入式系统智能工厂互联网络云计算信息安全智能产品物联网传感器及执行器社交机器

低成本自动化

虚拟现实技术

人机接口

宽带移动通信移动设备数据保护网络安全实时数据

Apps

大数据7《智能制造概论》

二、国内外定义和理解

（二）欧洲

工业4.0概念表示第四次工业革命，它意味着在产品生命周期内对整个价值创造链的组织和控制迈上新台阶。8《智能制造概论》

二、国内外定义和理解

（三）中国

工业和信息化部公布的“2015年智能制造试点示范专项行动”。智能制造定义为基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。9《智能制造概论》

制造业是实体经济的基础环节，中国的制造业常被诟病“大而不强”,尤其是核心基础零配件、生产设备等产品质量与世界先进企业存在较大差距。制造业是实体经济的主体，发展实体经济，重点在制造业，难点也在制造业。继机械化、电气化、自动化等产业技术革命浪潮之后，目前数字经济、共享经济、产业协作正在重塑传统实体经济形态，全球制造业正处于转换发展理念、调整失衡结构、重构竞争优势的关键节点。

10《智能制造概论》单元思政抓好制造业提升影响力分享时刻：请结合生活实际，说一下制造业在生产生活中的重要地位。（1）你知道的智能制造应用有哪些，请举例描述？（2）智能制造给生活带来哪些改变？储备知识11《智能制造概论》知识目标：通过学习，能描述德国的工业4.0指的内涵。技能目标：举出实例，能描述工业4.0的核心特征。素养目标：学习各国制造业状况，培养制造强国、民族自信的爱国情怀。12《智能制造概论》目标单元二工业4.0单元二工业4.0（1）了解四次工业革命（2）了解工业4.0计划带来的巨大潜力（3）了解工业4.0的核心特征13《智能制造概论》任务安排智能制造产品智能化生产方式智能化管理智能化服务智能化装备智能化14《智能制造概论》

一、工业革命定义

工业革命是基于工业发展的不同阶段作出的划分，工业革命大致分为了四个阶段。（1）“蒸汽时代”：工业革命开始于18世纪60-70年代，发源于英国，它是资本主义工业化的早期历程，生产从传统的工场手工业向机器化工业过渡。（2）“电气时代”：19世纪70年代发动机问世，电器替代了机器，开始了电能的应用，电气化革命使得很多企业建成了自动化生产线，流水线，工业进入大批量生产阶段。（3）“信息化”：20世纪70年代以来以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志。（4）“智能化”：物联信息系统（Cyber—PhysicalSystem简称CPS）将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智慧化，最后达到快速、有效、个人化的产品供应。15《智能制造概论》

二、工业4.0

“工业4.0”项目在2013年4月的汉诺威工业博览会上被正式推出。

德国所谓的工业4.0是通过赛博物理系统（Cyber-PhysicalSystems，CPS）实现物理世界在数字世界的精确映射，打造“数字孪生”。工业4.0包括将虚拟网络—实体物理系统技术一体化应用于制造业和物流行业，以及在工业生产过程中使用物联网和服务技术。16《智能制造概论》

二、工业4.0

“工业4.0”项目在2013年4月的汉诺威工业博览会上被正式推出。

德国所谓的工业4.0是通过赛博物理系统（Cyber-PhysicalSystems，CPS）实现物理世界在数字世界的精确映射，打造“数字孪生”。工业4.0包括将虚拟网络—实体物理系统技术一体化应用于制造业和物流行业，以及在工业生产过程中使用物联网和服务技术。17《智能制造概论》

二、工业4.0

工业4.0计划的巨大潜力1.满足用户个性化需求

2.灵活性3.决策优化 4.资源生产率和利用效率 5.通过新的服务创造价值机会6.应对工作场所人口的变化7.工作和生活的平衡 8.高工资仍然具有竞争力 18《智能制造概论》

二、工业4.0

工业4.0的核心特征：1.生产资源（生产设备、机器人、传送装置、仓储系统和生产设施）形成一个循环网络。2.智能工厂

将渗透到公司间的价值网络中3.智能产品

具有独特的可识别性4.在未来，使有特殊产品特性需求的客户直接参与到产品的设计、构造、预订、计划、生产、运作和回收各个阶段。19《智能制造概论》单元思政中国制造

中国制造(MadeinChina、MadeinPRC)是世界上认知度最高的标签之一，中国制造是一个全方位的商品，它不仅包括物质成分，也包括文化成分和人文内涵。

中国制造在进行物质产品出口的同时，也将人文文化和国内的商业文明连带出口到国外。中国制造的商品在世界各地都有分布。从“中国制造”到“中国创造”，中国正改变世界创新版图。新能源集群中国自主研发的高铁列车齿轮传动系统山东舰天问一号祝融号分享时刻：请结合所见所闻，谈一下有哪些中国制造让你感到自豪的？

（1）工业革命经历了哪四个阶段，各阶段的特点如何？（2）工业4.0会给制造业带来哪些改变？储备知识20《智能制造概论》目标单元三中国制造2025知识目标：能说出中国制造2025与工业4.0的异同。技能目标：举出实例，说出认识和理解智能制造标准的对象、边界、各部分的层级关系和内在联系。素养目标：增强民族制造业自信，进一步树立为中国制造发展而学习的目标。21《智能制造概论》任务安排单元三中国制造2025（1）了解中国制造2025的发布时间。（2）了解智能制造标准的对象、边界、各部分的层级关系和内在联系。22《智能制造概论》智能制造产品智能化生产方式智能化管理智能化服务智能化装备智能化23《智能制造概论》

一、中国制造2025

2015年5月，《中国制造2025》经国务院总理李克强签批正式发布。它是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。

中国智能制造参考架构模型结合智能制造技术架构和产业结构，从系统架构、价值链和产品生命周期三个维度构建了智能制造标准化参考模型。24《智能制造概论》

一、中国制造2025中国工业4.0的6层结构：第一层是智能制造中关键的技术装备。第二层是工业互联网。第三层是智能工厂。第四层是实现制造新模式。第五层是服务型制造。第六层是行业应用25《智能制造概论》

一、中国制造2025中国工业4.0的6层结构：第一层是智能制造中关键的技术装备。第二层是工业互联网。第三层是智能工厂。第四层是实现制造新模式。第五层是服务型制造。第六层是行业应用26《智能制造概论》

一、中国制造2025中国制造2025可以概括为“一二三四五五十”的总体结构：“一”，最终实现制造业强国的一个目标。“二”，党的十八大提出了用信息化和工业化两化深度融合。“三”，分三个阶段分步完成“四”，四项原则。“五五”，第一就是有五条方针，第二个“五”就是实行五大工程。“十”，就是十大领域。27《智能制造概论》

单元思政必经之路-----中国制造到中国智造

2019年底新型冠状肺炎疫情按下了全球制造业发展的“暂停键”，给全球的制造业带来了巨大的损失，也给中国智能制造带来了新的挑战，让我们更加警醒的认识到,智能制造对中国制造业、“新全球化”、“智能产业化”、产业智能化的重要性和紧迫性。

制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。为了应对新一轮科技革命和产业变革，国务院自2015年5月起，就已相继出台了一系列规划：《中国制造2025》《新一代人工智能发展规划》《高端智能再