基于工业物联网智能制造架构设计思路双份文档

基于工业物联网智能制造架构设计思路目录能效&设备管理---智能工厂工业物联网实践0103智能制造系统架构与工业物联网案例04智能制造系统架构——《国家智能制造标准体系建设指南》工业4.0与中国制造2025，异曲同工；工业4.0的三个集成：纵向整合；横向整合端到端整合中国制造2025系统架构三维度：系统层级，企业内信息集成生命周期，企业间信息集成；智能功能，从制造到服务的转型，新业态（B2C→C2B）面向企业内信息集成的架构系统层级智能功能协同企业设备传感器、仪器仪表、射频识别、机器、机械和装置面向工厂/车间的生产管理，包括MES面向企业的经营管理，包括ERP、PLM、SCM和CRM协同研发、智能生产、精准物流和智能服务车间控制PLC、SCADA、DCS等过程控制西门子/工业4.0的数字化工厂架构中国制造2025的企业内信息集成系统层级企业信息化系统IT工厂或车间的工业环境OT“工业物联网”贯穿智能制造体系三个维度的各个环节工业物联网：位于智能制造系统架构生命周期的所有环节；实现系统层级的设备、控制、工厂、企业和协同五个层级，以及智能功能的互联互通；工业物联网实现了OT与IT的融合的基础。互联互通Enterprise(InternetProtocol)IndustrialNetwork(Industrialprotocols)企业信息化系统/IT工厂或车间的工业环境/OT

融合的工厂网络工业互联网

端到端的数据安全控制制造执行系统MES控制系统物流执行系统LES企业运营系统(ERP,CRM,SCM)决策支撑系统传感器仪器仪表机械和装置监控系统以工业物联网实现OT与IT融合制造型企业信息化框架基于物联网的OT/IT融合：全面集成的制造业信息化五层系统及专业服务：实现制造管控一体的两化融合，实现物联网在制造业的实际应用控制过程OT管理过程IT企业运营过程企业层业务运营与决策支持管理层车间生产计划调度和执行操作层控制层PLCDCSHMI设备及工序相关的行业化过程控制系统（如：炉机等控制系统、数控机床、柔性生产线、工业机械人等）SCADA制造执行系统MES生产执行管控对接能源管控现场成本设备运行现场仓储物流执行系统LES通过RFID/监控设备等技术和设备实现物料流动以及物流相关的人、设备、工具、位置的管理协同办公门户采购平台产品设计系统ERP供应链管理生产管理财务管理人力资源设备管理CRMPLM电子商务战略规划业务优化绩效管理商业智能管理驾驶仓信息化部署信息化技术支撑服务支撑物联网工业适配CPU/内存/文件计算、存储、网络、安全实时数据库：实现系统化底层数据收集；关系型数据库：实现执行层次的管理统一平台先进的集成工具关系型数据库/OLTP大数据/OLAP专业IT规划和管理咨询标准化的管理体系全面应用集成及有效落地专业的团队建设实施、培训、运营服务全生命周期管理仪器/仪表传感器机械和装置现场层传感器工业适配质检计量数据采集数据传输数据计算工业物联网——采、传、算技术架构工厂IntranetFactoryPDARFIDLoRACameraHMIPLCLoRA基站工业交换机物联网关【生产执行网络】多种联接方式并存多种协议并存物联网络传感网工厂数据中心FactoryDataCenterERPSCM、CRM、PLM…集团数据中心GroupDataCenter数据采集数据传输数据（运算）挖掘协同研发智能服务工厂生产办公网FactoryOfficeNetwork集团办公网GroupOfficeNetworkMES研发中心/分支Dev.Group管理驾驶舱目录智能工厂工业物联网最佳实践0103智能制造系统架构与工业物联网案例04传：低功耗传广域无线传输方案采：配套仪表与模组算：能效管理与设备管理方案教育应用医疗应用农业应用工业应用RFID阅读器智慧城市环境传感器摄像头手环自动控制物联网网关物联网OS物联网平台连接承载应用数据处理运维管理连接平台发挥芯片能力本地实时处理物联网发展趋势——平台侧&终端侧应用管理设备管理注册鉴权寻址转发资产管理链接管理数据管理群组管理规则引擎行业预集成API开放业务编排计费发放PortalAgent接入多协议（宽/窄带，远距、近距等）IoT中间件和框架数据获取设备管理安全鉴权网关/设备/gent各类行业应用SDKAPI通过Agent软件支持第三方IoT终端和网关接入，简化集成

物联网平台工业物联网——物联网的“传感回传场景”物联网的三种应用场景：场景1：WLAN无线覆盖场景支撑业务：监控视频回传、PDA巡检、流程电子化、办公数字化；场景2：人员、资产管理场景支撑业务：库房管理、两票电子化、安全围栏、人员门禁、健康监测、消费；场景3：传感回传场景支撑业务：远程抄表、移动生产、生产数字化、工业智能化、环境监测；复杂多样的物联网连接通信协议近距无线广域无线802.11af/ahLTE-M有线通信协议：GEMEthernet无线通信协议：各种物联网无线协议特征对比——LoRA的优势协议频段速率距离功耗定位能力有效时延可靠性安全性传输带宽（频宽）拓扑方式/能力LoRa国内433MHz/470MHz37.5kbps20KM105个月试点阶段，精度10-100M秒级中高（专有分层加密机制）125KHz星型:LoRaWANMESH:私有SUB1GSub1G50kbps1KM100个月否<百毫秒高中200KHz星型/MESHNB-IoT运营商授权频段100kbps20KM90个月否秒级中运营商网络3.75kHz15kHz蜂窝Zigbee868MHzEU、915MHzUS、2.4GHz250kbps200M24个月200M<百毫秒高中5MHz2MHzMESH2G运营商授权频段300kbps运营商覆盖3个月小区级500M<

七百毫秒高运营商网络NA蜂窝RFID/NFC12.5KHz433MHz2.4GHz5.8GHz424kbpsNFC：20CMRFID：5CM-100M30个月成熟，5-10M<

百毫秒低NFC：高RFID：低NA点对点eMTC运营商授权频段1Mbps15KM18个月小区级500M<

百毫秒高运营商网络800KHz蜂窝BLE2.4G2Mbps100M10个月<

百毫秒高高2MHz星型/广播3G运营商授权频段3Mbps运营商覆盖1个月小区级500M<

三百毫秒高运营商网络5MHz蜂窝4G

LTE运营商授权频段150Mbps运营商覆盖1

个月小区级500M<百毫秒高运营商网络18MHz蜂窝802.11ac5Ghz6.928Gbps200M1个月成熟，1-5M<百毫秒中高（WLAN加密认证机制成熟）160Mhz星型/MESH物联网主要无线标准协议对比10m100m1km10km100km100bps10Kbps100Kbps1Mbps10Mbps100Mbps1GbpsBlueteethZigbeeWiFi802.11acSigfox2GGPRSNB-IoTWeightlessLoRaWAN802.11ah功耗增加LTE-M3G4GLTE长距传感回传场景组网说明——LoRA的场景优势IP网络场景关键技术：LoRa温湿度传感器（总线接口）水位监测仪（Zigbee接口）LoRa温湿度传感终端LoRaWAN智慧电表（支持LoRaWAN）水位监测仪（总线接口）RS232/485ZigbeeLoRaWAN场景优势：LoRaN101终端提供多种下行接入方式，灵活组网；LoRaN101本身支持温湿度传感采集，节约成本LoRa技术特点：传输距离极远，建筑群内可达3-5KM穿透能力极强，楼宇内垂直方向可传输近20层楼功耗极低，用于功耗敏感场所，可数年更换一次电池目录智能工厂工业物联网最佳实践0103智能制造系统架构与工业物联网案例04传：低功耗传广域无线传输方案采：配套仪表与模组算：能效管理与设备管理方案数据采集——工业表计与传感器的LoRa适配LoRa被集成模块在省电模式下，终端功耗极低，可工作2-5年时间无需更换电池。模块形态根据集成方式又分为多种：miniPCIE插卡式；邮票孔式等；也支持定制化开发。终端包含多种形态：既有可独立工作的Tracker终端，也有嵌入式的LoRa通信模块。其中模块可用于集成产品LoRA的各种表计：目录智能工厂工业物联网最佳实践0103智能制造系统架构与工业物联网案例04传：低功耗传广域无线传输方案采：配套仪表与模组算：能耗&设备管理系统能源管理与智能制造体系采购成本分析向上扩展能源预测设备预测性维护等功能扩展数据上传下达向下扩展MES能耗&设备管理系统ERP经营决策LoRa基站LoRa表计LoRa表计LoRa表计数据采集点物联网能耗&设备管理系统的架构提供决策信息管理加工数据数据传输数据采集数据库服务器工程师站报表打印机交换机公司办公网络其他系统（ERP系统，MIS系统等）以太网LoRa基站数据回传能源中心系统管理人员能源管理IE（报表及分析）Internet管理人员信息显示IE（报表及分析）管理人员信息显示EXCEL（分析）WEB客户LoRa模组表计物联网能源管理系统的主要功能简介能耗在线监测能耗统计分析能源绩效管理节能环保管理能源采购优化报表中心报警管理1234567大数据技术的应用——能源趋势分析未来趋势预测根据历史数据，建立模型，预测未来能源消耗量。可作为需求管理、采购预算。根据预测值，可发现某些时刻能源利用率的异常点，分析可能的故障。需求侧管理利用能源预测功能，根据用电规律，合理安排生产负荷和检修时间，充分利用电价的峰谷平差异提高谷时电价的用电量，降低电价峰时的用电量。能源采购预算通过企业的财务或ERP系统获取实时能源价格及费率信息，分析不同车间、不同产品、不同时段、不同工段的能源需求，制定能源采购预算。早期征兆设备缺陷设备故障生产事故设备状态管理（健康状态拐点判断）特点：现象隐蔽，难发现；判断周期长，偏差易处理；设备缺陷管理（健康劣化极限控制）特点：迹象明显，易发现；处理周期短，过程难控制；影响范围大。物联网实现设备管理的“可预测性维护”发现异常点找出离散规律可预测性维护，多点采样确保分析全面可预测性维护，预测建模目录智能工厂工业物联网最佳实践——设备管理0103智能制造系统架构与工业物联网案例04能耗管理实践案例--微电子企业FMCS项目能源管理系统为独立的子系统，监控所有管路中流量计的流量，各类电表电能的采集，设监控站对各类能源进行监控分析统计，能自动生日报、周报、月报、年报。并能实时将数据传送到FMCS系统的数据库中。建立全厂能源计量网络图，实现对主要生产过程参数、水、电、煤、蒸汽等相关数据的监测和分析；系统主要功能包括数据采集、处理分析、实时监控、指标管理、班组考核、自定义报表服务和能效管理等。设备管理实践案例——通信企业实现关键部件寿命预测分析回流炉热风马达磨损，生产PCB隐性故障，难检测传感器+LoRa/网关+大数据平台，预测建模，预测马达故障时间点残次品率下降，节约物料成本１、能源管理、节能２、运行管理３、异常检测４、生产、生产数管理效果：经常性利润增加35%功能国外某些应用案例—能源管理１、能源管理、节能２、运行管理３、异常检测４、生产、生产数管理效果：经常性利润增加35%功能国外某些应用案例—能源管理国外某些应用案例—能源管理国外某些应用案例--设备管理１、运行状况显示２、异常状况检测３、保养维护(maintenance)记录４、告知通报功能效果：维保费用和人工费可实现10%程度削減SAMPLE功能Q&A智能制造知识分享目录CONTENT01智能制造概览02智能制造案例与实施路径03陕重汽智能制造现状04智能制造IT系统建设思考01

智能制造概览工业革命历程各国智能制造战略中国制造2025工业革命的四个阶段每一次工业革命的发起，其根本原因都是人类相对滞后的生产手段与不断扩大的生产需求之间的矛盾，每一次生产力的变革都是对这一矛盾的缓解。工业革命在放大人类力量的过程中形成了一些重要特点：第一次工业革命：蒸汽机与大机械相结合，人动物不动，工人来回穿梭，生产效率大幅提升，生产推动消费。第二次工业革命：内燃机与电气相结合，物动人不动，生产线将产品随时送到工作台，工人站定岗位，每人完成单一任务，以“一对多”规模生产，市场主导生产，以买方市场为主。第三次工业革命：自动化与网络化相结合，人动物也动，灵活生产“一对一”产品，促进买方市场与卖方市场有机结合。05工业5.02045年，超级人工智能技术飞速发展，机器智能超越人类智能。04工业4.0至少需要30-50年的时间尺度来观察其演进发展的趋势。03工业3.0已历时44年，还将延续10-20年02工业2.0历时99年01工业1.0历时86年工业4.0是一个全新的时代01

智能制造概览工业革命历程各国智能制造战略中国制造2025各国在制造业产业链中的位置品牌核心技术标准/专利大规模集成电路芯片关键元器件高端消费类电子产品零部件为代表的中间件、集成电路、半导体元器件的制造原材料、劳动密集型的基础加工服务，整机的加工和组装低端中端高端美国、德国等韩国、日本等中国内地、中国台湾地区、韩国、新加坡等中国内地、越南、泰国、孟加拉国等美国、德国、日本、中国制造竞争力比较要素驱动效率驱动创新驱动中国日本美国德国要素驱动是指基础设施建设、人口红利、劳动力、原材料、基本教育。效率驱动包括能源效率、管理效率。创新驱动是新的技术和新的商业模式创造，目的是开创全新的领域、全新的机会。2015201420132012美国GE工业互联网文字内容新工业法国文字内容英国未来制造业预测

文字内容日本机器人新战略文字内容德国工业4.0文字内容中国制造2025文字内容美国先进制造业国家战略主要工业国家纷纷出台制造业创新战略来源定义侧重点德国工业4.0通过广泛应用互联网技术，实时感知、监控生产过程中产生的海量数据，实现生产系统的智能分析和决策，生产过程变得更加自动化、网络化、智能化，使智能生产、网络协同制造、大规模个性化制造成为生产新业态侧重信息物理融合系统（CPS）的应用以及生产新业态美国智能制造系统现行标准体系有以下核心特征：互操作性和增强生产力的全面数字化制造企业；通过设备互联和分布式智能来实现实时控制和小批量柔性生产；快速响应市场变化和供应链失调的协同供应链管理；集成和优化的决策支撑用来提升能源和资源使用效率；通过产品全生命周期的高级传感器和数据分析技术来达到高速的创新循环侧重柔性生产、协同供应链、能源和资源利用等智能制造目标美国智能制造领导力联盟（SMLC）集成了网络产生的数据和信息，包括了制造型和供应链型企业所涉及的实时分析、推理、设计、规划和管理等各方面，即制造智能，可通过广泛的、全面的、有目的地使用基于传感器产生的数据进行分析、建模、仿真和集成，为企业提供实时的决策支持侧重数据与信息的获取、建模、应用、分析等中国国家智能制造标准体系建设指南基于物联网、大数据、云计算等新一代信息技术，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，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、系统与模式的总称涵盖新技术、制造全过程、智能特征等各方面。中国制造2025主要对标于德国工业4.0所提出的制造业转型，为中国制造企业指明智能制造的业务发展方向。01

智能制造概览工业革命历程各国智能制造战略中国制造2025工业化信息化21世纪初，中国的战略是“两化融合”，但结果是“信息化”过量，“工业化”不足。工业化不足工业基础不够扎实，产品品质和质量与国际水准距离较远。信息化过量制造业企业热衷于信息化的提升，投入大量资金对企业进行信息化改造，但企业管理和产品质量并未改善。中、德、美三国工业特点及发展战略对比

中国美国德国优势1-工业门类齐全，市场庞大，后发优势明显。

2-社会生活领域互联网应用优势企业创新意识增强，互联网思维普及。

3-发达区域企业比较优势。1-社会创新机制完善，应用性创新领先世界水准。

2-优势产业集中在高科技企业，软件工业强大。

3-工业基础设施完善。1-基础工业强大，硬件能力突出。

2-嵌入式系统软件领域领先世界。

3-文化严谨务实。

4-创新由政府主导。

5-自动化程度高。劣势1-自主创新能力不强；2-产品质量问题还比较突出；3-资源效率利用比较低，能耗比较高，污染比较严重；4-产业结构不是很合理，低端产品产能严重过剩，高端产品能力比较差。1-偏科严重，强的太强（高科技）、弱的较弱（基础工业）。

2-工业空心化较严重。1-高科技&基础创新能力弱于美国。

2-注重硬件，整体创新能力不如美国。提升策略中国制造2025

从易到难、从简到繁，以现有互联网优势入手，通过跨界整合形成创新型社会，推动工业革命，实现工业强国。

（以互联网和应用带动工业）工业互联网

以高科技互联网基础性创新（CPS）为突破口，实现智能化工厂。智慧创造为基础重塑基础工业门类，实现工业振兴。

（以软件带动硬件）工业4.0

发挥现有工业硬件及嵌入式软件优势，引入CPS系统整合，实现智能工厂。智能制造及商业模式创新，完成工业4.0革命。

（夯实硬件，提升软件）新一轮全球工业革命互联网与工业的融合美国德国中国美国：工业互联网占据新工业世界翘楚地位对传统工业进行物联网式的互联互通对大数据进行智能分析和智能管理德国：工业4.0引领全球制造业潮流强大的机械工业制造基础嵌入式以及控制设备的先进技术和能力中国：中国制造2025制造大国向制造强国转型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德国“工业4.0”：凭借制造业根基，借助互联网升级制造业。美国“工业互联网”：凭借互联网优势，以互联网吞并制造业。中国制造2025：通过“互联网+工业”，实现制造业转型升级。中、德、美三国工业特点及发展战略对比德国处于几点零？中国处于几点零？在智能制造推进过程当中，我们最大的短板就是工业化基础不足。如果说制造强国德国基本达到工业3.0的话，那么中国工业企业还处于2.0补课、3.0普及与4.0示范的阶段。工信部长苗圩说：中国制造处于工业几点零？2018年7月9日，在两国领导人见证下，工业和信息化部部长苗圩与德国联邦经济和能源部、联邦交通和数字基础设施部代表共同签署了《关于自动网联驾驶领域合作的联合意向声明》。中德签智能网联合作协议，推动国际统一标准的制定江淮大众将研发电动车平台、西雅特品牌将再次引入中国大众中国与江淮汽车以及西雅特三方共同签署了一份谅解备忘录。根据备忘录内容，三方将会共同成立一座研发中心，开发符合中国市场需求的电动汽车车型、车联网及自动驾驶技术以及配套的零部件和核心技术。该研发中心预计会在2021年正式建成。另外，江淮大众也将基于三方各自技术储配，来研发一个更具竞争力的纯电动汽车平台。新加入的西雅特品牌也将会在2020年开始被重新引入中国市场。

《中国制造2025》由国务院组织编制，并于2015年5月19日正式发布。《中国制造2025》对我国制造业转型升级和跨越发展作了整体部署，提出了我国制造业由大变强“三步走”战略目标，明确了建设制造强国的战略任务和重点，是我国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。中国制造2025是什么制造强国建设三个十年“三步走”的战略力争用十年时间，迈入制造强国行列。到2035年，我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平。新中国成立一百年时，制造业大国地位更加巩固，综合实力进入世界制造强国前列。第一个十年第二个十年第三个十年《中国制造2025》提出了：9大任务10大重点领域5项重点工程8项保障措施3452新一代信息通信技术产业1017896航空航天装备先进轨道交通装备电力装备新材料高档数控机床和机器人海洋工程装备及高技术船舶节能与新能源汽车农机装备生物医药及高性能医疗器械《中国制造2025》10大重点领域国家制造业创新中心建设智能制造工业强基绿色制造高端装备创新5项重点工程提高国家制造业创新能力营造公平竞争市场环境完善金融扶持政策完善中小微企业政策健全组织实施机制健全多层次人才培养体系进一步扩大制造业对外开放加大财税政策支持力度中国制造2025-强国战略规划：远超制造本身效益国家效益：未来20年3万亿美元GDP增量。企业效益：效率↑20%，成本↓20%，节能减排↓10%。4十大重点领域五大工程核心关键一条主线2015年《中国制造2025》+“1+X”实施方案和规划体系+高端领域技术路线图的绿皮书信息化与工业化深度融合创新驱动、智能转型国家制造业创新中心建设工程大力推进智能制造新一代信息技术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智能制造网络化、数字化、智能化工业强基工程绿色发展工程节能与新能源汽车电力装备新材料生物医药及高性能医疗器械农业机械装备高端装备创新工程互联网+02

智能制造案例与实施路径智能制造案例智能制造实施路径海尔互联工厂的探索与实践沈阳冰箱智能互联工厂佛山洗衣机智能互联工厂FPA电机智能互联工厂胶州空调智能互联工厂郑州空调智能互联工厂青岛热水器智能互联工厂青岛模具智能互联工厂已建成多个互联工厂2015年5月23日,海尔冰箱“定我所爱”首批定制用户私享体验会在郑州举行，由首批20名幸运粉丝用户参与设计的20款“个性”定制冰箱全部亮相，通过互联工厂定制的20款个性冰箱各具特色，代表了20名粉丝用户对品质生活的不同审美。海尔定制冰箱粉丝会HelloKitty洗衣机定制，击中少女粉红心！2015年8月24日晚，宋佳在新浪微博上晒出了自己刚定制的一台海尔冰箱。冰箱门体颠覆了传统冰箱单调的设计风格，以宋佳的艺术形象为原型，个性的设计方案备受好评。对于这台定制冰箱，宋佳也给出了极高的评价，她说：“第一眼看见就很喜欢，没想到他们做的这么用心。”人气明星宋佳曝光自己的个性定制冰箱大规模制造成本低效率高交货快标准化产品单一成本高效率低交货慢个性化品种多个性化制造大规模定制互联网时代的冲击---个性化与大规模制造海尔智能工厂网络互联编号互联对象互联点互联价值1内外互联用户订单物流产品模块商用户定制-服务体验互联用户参与设计、在线个性化定制自己的产品。2定单互联用户在线下达

实时下单、实时承诺、全过程实时可视。3物流互联按约送达、全程实时可追溯、可拉动，零库存。4产品互联-网器1.环境自感知，运行参数自调节；2.产品运行自诊断、自报修。5模块商互联1.模块商参与设计、用户评价；2.用户口碑、定单实时到模块商。6信息互联人机人机互联-设备商与设备设备商远程预防、诊断、维护。7人机互联-设备与员工设备状态远程实时可视、问题事前预警。8机机机机互联-设备协作计划匹配不多干、不乱干，互联互通、相互预警。9数据互联-设备自诊断大数据自感知、自分析、自学习、自决策、自运转。10机物机物互联-设备与物料

物料自动识别匹配，防错、防呆。11机物互联-设备与产品

根据产品自动调整加工工艺，定制化生产。互联工厂的定义海尔认为互联工厂是贯穿全价值链的互联生态系统。以用户为中心，通过互联工厂的全流程实时互联，通过提高效率、缩短产品上市时间、增加灵活性快速满足用户全流程最佳体验。

通过互联网等通信网络将工厂内外的事物和服务连接起来，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。佛山工厂采用iMES全程订单执行管理系统，装配了200多个RFID、4300多个传感器、60个设备控制器，全面实现设备与设备互联、设备与物料互联、设备与人的互联。胶州空调互联工厂现场1.2万个传感器，每秒钟采集1.5万条信息，每天产生3.2G的数据。郑州空调互联工厂拥有由11个通用模块和4个个性模块组成的200多种用户柔性定制方案，而传统的工厂只能大规模、少品类地生产，难以满足用户个性化的需求。沈阳冰箱工厂是海尔第一个智能互联工厂，可支持9个平台500个型号的柔性大规模定制，人员配置减少57%，单线产能提升了80%，单位面积产出提升了100%，定单交付周期降低了47%，成为全球生产节拍最快的冰箱工厂。海尔互联工厂三大核心能力互联工厂三大能力定制可视互联用户互联：用户交互，虚拟设计、实体制造，虚实融合。网器互联：网器和用户持续交互，体验迭代（场景商务）。全流程互联：攸关各方全流程与用户零距离，共创共享。按需设计、按需生产、按需配送。通过智能互联，模块化、自动化、智能化生产、智能物流，根据不同用户的个性化定制，快速响应，快速交付。订单全流程透明可视。要像鱼缸一样透明，订单生产情况以及配送情况，可以实时的推送给用户，用户也可以实时的快速查询。用户互联：用户交互，虚拟设计、实体制造，虚实融合(CPS)网器互联：网器和用户持续交互，体验迭代（场景商务）全流程互联：攸关各方全流程与用户零距离，共创共享在线模块商其他在线攸关方柔性生产线在线设备商智慧物流商在线设计商生产可视交付可视使用体验用户交互众创定制定制定单

互联工厂用户和利益攸关方全流程参与可视海尔互联工厂：用户与利益攸关方全流程可视众创汇：用户交互定制平台。（diy.haier）在这个平台上，用户可通过多种终端查看产品“诞生”的整个过程，如定制内容、定制下单、订单下线等10个关节性节点，产品生产过程都在用户“掌握”中。为用户提供产品定制全流程的良好体验。海尔互联工厂：用户与利益攸关方全流程可视互联工厂实现的基础条件：

模块化自动化智能化

海尔颠覆传统制造模式，构建以用户为中心的大规模个性化定制模式，其中模块化是实现用户定制的基础。互联工厂实现的基础条件之一：模块化产品模块化案例：海尔匀冷冰箱由原来354个零件整合为24个模块匀冷冰箱开发新品，上市时间减少30%，成本下降18%，加工工时减少了40%。

用户在前台选择自己需要的产品功能，互联工厂在生产制造过程中只需改变相对应的模块即可，而不是重新设计一个新产品。

模块化设计颠覆了传统的采购模式，要求供应商必须从零件商转化为模块商，事先参与模块的设计。

模块化对产品的研发和制造都带来了明显效果，比如天樽空调由原来的265个零部件，转变为12个模块，新品的上市时间减少了一半。产品模块化案例：海尔天樽空调由原来265个零件整合为12个模块从过去为仓库生产到现在是为用户创造，用户需求驱动柔性生产。

生产模块化：解决个性化和规模化的矛盾采购模块化：供应商参与前端设计，提供模块化解决方案海达源隶属于海尔集团公司，为海尔供应商资源提供在线注册、直接对接用户需求、与用户在线交互、交易、交付并围绕用户体验即时反应的平台，旨在打造一流的模块商生态系统，为用户提供全流程最佳体验。海达源具备四个特征，开放、零距离、用户评价、公开透明，全球一流模块商资源可无障碍进入。海尔沈阳工厂1.订单排产①自动接收订单需求；②根据产能和物料约束自动编制时序计划。2.内胆加工①全自动内胆西服设备；②内胆存储立体库。4.箱体预装①RFID扫描前后工序，协同生产。3.U壳加工①U壳机器人自动加工；②U壳配送立体仓库。5.门体组装①物料AGV；②自动化生产；③门体配送立体仓库。6.冰箱总装①工位RFID扫描产品信息驱动自动化设备；②拧紧设备力矩自动采集，超限自动报警。7.质量检测①自动化检查设备和线体。8.物流①基于JIT、JIS的案单配送。②工位零库存+41%产能：万台效率：台/人时+197%交付准确度：%质量零缺陷：%-22%0原材料库存：万元-62%0客户订单交付周期：天-33%0+43%海尔互联工厂创新成果02

智能制造案例与实施路径智能制造案例智能制造实施框架业务职能业务支撑智能工厂Anything、Anywhere、Anytime、Anybody、OneVision设计市场生产供应链财务风险快速设计多渠道快速接入快速用户回复快速交付品质保障成本控制JIT拉动均衡供货供应链可视化信用控制现金流控制订单分析快速实现信息化与工业化的全流程融合快速迭代工艺设计一体化用户接入一体化订单制造一体化供需平衡一体化财务业务一体化订单全程可视化营销研发计划生产采购物流质量财务智能制造的核心是信息化与工业化的全流程融合通过信息化手段将设计、营销、生产、供应链、物流、质量、设备、服务、财务等部门进行充分的融合，协同面对客户需求。R&D销售制造售后服务供应链智慧数据跟踪和追溯适应性物流基于绩效的合同智慧产品数字产品记忆弹性生产能源管理远程服务管理预测维修适应性的物流弹性生产能源管理预测维护和服务2.流程创新一个或一组产品的生产和服务；基于绩效和使用的合同和计费。3.业务模式创新工业4.0创新产品和解决方案延伸了产品和解决方案的组合.1.产品创新智能制造的发展要求是流程和数据的深度集成基于业务流程和数据的横向集成与纵向集成，实现产品、流程和业务模式的创新自动化执行1移动自动化机器人、…加工自动化数控机床、…数据自动化ERP系统、…数字化集成2CIMS计算机集成制造虚拟制造、…C2M个性化按需定制产品配置器、…CPS信息物理系统设备互联、…智能化处理3产品：追溯能力

自知能力物流：提前规划

实时自流设备：数据交互

自主处理系统：数据处理

智能分析企业智能制造能力的成长阶段从自动化、数字化，到智能化，企业需要理性规划、持续提高地实现智能制造的目标工业4.0的三项集成【纵向集成】企业内部信息孤岛的集成，企业内部实现所有环节信息无缝链接，解决信息网络与物理设备之间的联通问题。【横向集成】企业之间通过价值链机信息网络来实现资源整合。供应商、销售商、用户。【端到端集成】围绕客户价值进行的集成。从用户需求开始，贯穿产品整个生命周期的研发设计、原料供应、生产制造、物流配送、销售服务等各个环节，最终满足用户需求。在为客户提供更有价值的产品和服务同时，重构产业链各环节的价值体系。网络化生产企业间横向集成产品开发产品生产产品服务制造体系纵向集成

ERPMESPCS设计生产物流营销客户需求智能制造核心特征

产品全生命周期端到端集成智能制造发展方向：产品智能化

自适应工况：

•工况识别感知

•控制算法及策略人机交互：•多功能感知•智能Agent•语音识别•信息融合自主决策：•环境感知•路径规划•智能识别•自主决策回收信息原材料

信息设计信息制造信息物流信息销售信息

产品全生命周期个性化定制与服务无人机

无人驾驶汽车

智能家电智能制造发展方向：装备智能化制造技术变革

将专家的知识和经验融入感知、决策、执行等制造活动中

赋予产品制造在线学习和知识进化能力实现自学自律制造

日本Mazak机床

热屏障

主动振动控制智能装备特点：瑞士米克朗机床

智能工艺规划大连机床

热补偿功能

智能化智能装备2000—

数字化

数控装备1960—国际

智能制造初露端倪国内智能制造发展方向：车间智能化全局生产管控该生产什么质量管控WhattoproduceStatusofequipment

设备状态OverallproductionmonitoringandcontrolWorkinstruction

作业指导Productionstatistic生产统计Qualitycontrol

物料准时配送JITmaterialdelivering

生产防错系统Error-proofing

产品及时发运

Productdelivering全局管控智能制造发展方向：工厂智能化智能化加工设

备DNC智能化机械手智能刀具管理中央控制室现场Andon现场监视装置智能加工中心与生产线智能化仓储/运输与物流智能化生产执

行过程管控智能化生产控制中心智能化工厂自动化立体仓库AGV智能小车公共资源定位系统高级计划排程执行过程调度数字化物流管控数字化质量检测大灯总成动力总成悬架总成底盘轮胎智能制造发展方向：供应链智能化供应商：物理距离与信息距离

–以江淮汽车为例：

零部件供应巢建设项目现已有澳大利亚和台湾、香港等7省区在内的260家企业签约入驻

目前江淮已实施了物料拉动平台

主要方向：以主机厂为核心的全产业链质量控制

仪表台总成

座椅智能制造发展方向：智能制造模式37.11亿美元突破10000亿网络改变沟通：社交服务平台网络改变交易：电子商务平台网络改变生产：智能制造平台物联网+服务网03

陕重汽智能制造现状智能制造能力成熟度等级企业整体评价信息技术部评价车架厂评价车身厂评价汽车总装配厂评价特种车事业部评价汽车装备制造厂评价04

智能制造IT系统建设思考现代信息技术支撑基础材料、基础装备、基础元器件…CPS、云计算、大数据、信息安全…制造设