工业4.0 目标未来能成为一个什么目标

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工业4.0:面向中国工业发展的未来
中国拥有市场,德国拥有技术,完美的配合也催使中德经贸合作构成两国关系的重中之重。双边贸易一直占中欧贸易的近三分之一。
  据悉要立足国情,从制造业大国向制造业强国转变,中国将分为三个阶段,而只是其中的第一个阶段。如果进展得顺利,2025年中国制造业可以迈进世界第二方向,迈入制造强国行列,但这仅仅是转变的开始,随着计划的推进,到2045年,中国有望进入世界第一方阵,成为具有全球引领影响力的制造强国。  陈明老师表示为了完成这一宏伟目标,中国制造强国战略离不开四项原则:市场主导,政府引导;立足当前,着眼长远;整体推进,重点突破。自主发展,开放合作。  最终总结来说,中国2025位实现制造强国,终将实现一个目标,两化融合,三大阶段、四项原则,五条方针及工程,十大领域。
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《工业4.0开启未来工业的新模式、新策略和新思维》解读.ppt 42页
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《工业4.0开启未来工业的新模式、新策略和新思维》解读
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生产系统的实现
工业4.0的核心主题及发展战略 对生产系统中的信息物理系统的信息与通信进行整合,促成了所谓网路空间虚拟系统——信息物理生产系统(CPPS)的形成,这意味着智能工厂的诞生。 CPPS的目标:建立普遍适用于整个生产周期的普适程序链,以期实现生产的灵活性与效率的双重提升。 CPPS的建设:首先考虑的就是结构和基础设施方面的前提,不仅考虑到了工业生产时间过程的整体设计,而且也考虑到了工作人员各自的特点与能力。 工业4.0 不论是在人力方面的单一改变,还是在技术上的单一改变,都不足以显著而可持续地提高生产力,甚至相反还会代理一定程度的负面影响。 而相反,从组织架构上入手进行设计的理念却在提高竞争力上带来了显著的进步。从而产生了一个构想:第四次工业革命是否成功,在极大程度上取决于设计方案是否成功而又针对性地在组织方面做出了决定改变。
工业4.0的核心主题及发展战略 CPPS未来设计的目标是:工厂工人、技术和组织形成一个有机的整体。为此应该努力发展适用的方法和理念。基于CIM和“工作的人性化发展”时代经验,以及精细经营管理的经验,形成以组织为导向的理念、以客户为导向的设计,有着非凡的意义,是值得强力的推荐的方案。 虚拟工程 虚拟工程:互动创新的人机交互要求新的工程方法、工程内容和通信工具。提供了一个全面完整的程序——系统视图、使得开发者、供应商、制造商和客户能以同样的方式来虚拟使用那些实际尚不存在的物品,并根据其特征和功能切实全面地做出评估。 虚拟工程的目标融合物理和虚拟的现实,人类感官通过实时和空间的错觉实现感知和通信,以及采用新的工程方法进行实时逼真的人机交互。以上就是虚拟工程与传统数字工程本质上的区别。 虚拟工程的方法引发了对现有开发和生产过程本质上的重新思考。由此,纳米和微观结构以及机电组建被投入使用,以确保有效充分利用如机电、电气、电子和软件技术等不同学科的协同效应。
工业4.0的核心主题及发展战略 虚拟工程 数字工程 团队合作 独立办公 以决策为导向 以任务为导向 以人为中心 以IT为中心 实时应用 离线应用 直观互动 以GUI为基础互动
工业4.0的核心主题及发展战略 沉浸 交互 作用 想象力
对于学习内容的直观展现恰恰能帮助学习者在面对复杂和抽象的主题时更好理解学习材料。 为学员提供直接体验学习内容的机会,并通过个性化和自我调节的学习方式提升学习效果。 虚拟现实系统创造的虚拟世界被称为沉浸式环境 沉浸式学习环境被越来越多地用于教育和培训 集成了不同工程学科的仿真模型 可对用户难以明确定性的产品特征进行建模与验证 能高效检测用户的喜好与要求 进行预测性模拟,以及评估仅由未来技术才可实现的产品理念 虚拟工程技术在产品开发和生产中的优势 虚拟现实三大主要特征 客户越快越倾向于根据自己的情感做出购买决定,那么客户对于虚拟产品的情感反馈的收集就变得尤为重要。以求在早期阶段获取客户对于尚处于研发初期产品的虚拟形态可靠的情感反馈,简称为EMO VR,这要回溯到情感识别和虚拟现实技术,两者独特的组合构成了该方法的基础。
工业4.0的核心主题及发展战略 第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段 第五阶段 第六阶段 定义变形空间 选择试验群体 设计试验环境 进行试验 评估测量结果 将结果反馈 到产品模型 EMO VR方法的六个步骤 虚拟现实和情感识别这两项现代技术的投入使用,使得那些对终极客户乃至社会而言在情感上引起共鸣的设计从众多未来产品设计的可能性中脱颖而出。 工业4.0时代产品和服务从以技术为基础到以人为本的过度能否成功在很大程度上取决于企业的创新程度。鉴于通过智能组件和信息物理系统的使用所创造的价值,创新型以人为本的产品具有高度跨等学科和复杂的本质。
自动化 理想的任务分配不该在事前就决定好,而是在任何时候根据既定的分配策略基于当时的需求重新决定。这种动态性可以借助一种新的人机关系视角来实现,即人机团队(MMT)。
工业4.0的核心主题及发展战略 人在发现、感知、评估、归纳、即兴发挥和长时间储存和回忆信息等许多方面表现得更好。 机器在速度、力量、重复劳动、复杂的计算/演绎、多任务处理和短时储存和检索信息等方面更有优势。 自动化理念 动态的任务分配 机器或人都可以发起任务的移交 人有机会选择接受某些任务 操作系统中自动化被划分为完全手动到完全自动的不同程度,其中某些任务由人来完成,而另一些则由机器代劳。 自动化等级划分明确规定,人和机器可以互换控制权。于是除了基本任务分工意外,任务转移的设计也受到人们的重视。 整体系统指是任何机器和人共同完成一系列任务,以实现共同的目标。子任务则根据不同情况的要求被动态地分配给人和机器。 人机团队的实现需要一
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工业4.0——未来制造业的技术发展趋势
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前三次工业革命分别伴随着机械化、电气化和计算机技术的产生,如今,物联网及其服务在制造业环境的介入正在引导我们进入第四次工业革命。在德国,这一发展被描述为“工业4.0”。将智能ICT部件、传感技术和驱动装置整合到产品和生产系统里,使得现存的互联网服务和已知的“物联网”同步成长。这会对生活的很多方面产生影响。
&&& 前三次工业革命分别伴随着机械化、电气化和计算机技术的产生,如今,物联网及其服务在环境的介入正在引导我们进入第四次工业革命。在德国,这一发展被描述为&&。将智能ICT部件、传感技术和驱动装置整合到产品和生产系统里,使得现存的互联网服务和已知的&物联网&同步成长。这会对生活的很多方面产生影响。
&&& 接下来的文章将会对这一话题进行一个全面的阐述。首先阐述了工业4.0对企业的重要性:他们应该如何应对这一趋势?他们将如何从工业4.0这一机会种收益。接着从客户和社会的普遍认知的角度来看待这一话题:我们能期待什么样的变化?最后,将会说明当前在德国和中国实现工业4.0的现状。
生产者的改变:如何为工业4.0做准备以及如何参与其中?
&&& 通过建立高度自动化和高效的智能工厂,工业4.0方法能够以大规模生产的成本生产个性化和客户化的产品。对生产企业来说,这尤其意味着他们能够克服产品开发、生产和产品使用之间主要存在的接口问题,因此可以根据客户需求来设计所有主要增加产品附加值过程。新的开发流程、例如集成的产品和生产系统研发、促进部门和公司之间的交流(例如工作关系和协作发展)。另外,通过以IT技术为基础的内部交流以及机器、产品、服务、设备和工具之间的相互作用,工业4.0还能够实现智能灵活的生产控制。机对机的通信和工作网络,跨越了部门之间的界限,促进公司以客户的需求为导向。
&&& 尽管工业4.0为企业带来了许多新的机遇,同时也带来了新的风险。生产设备工作网络的增长和机对机的通信的加强,伴随而来同样增加的网络犯罪,这使得IT安全变得越来越重要。
&&& 新的价值网络得以产生,它整合了产品、生产和服务,并且使劳动分工动态变化。公共通用的解决模型在设计、实施和运营系统将这些因素考虑到其中,并且新的合法解决方案被允许使用在新的契约模型中。
&&& 当前产能的透明度同样导致创新型的商业管理模型,它能够实现快速的价格调整。例如,工厂的高度化利用将会意料之中地导致所需产能价格的增加,反之亦然。这为生产者和创新型的商业管理模型产生一种创新型的市场机制。
&&& 接下来以洗衣技术制造商举例:这个例子将会展示工业4.0是如何影响企业商业模型,以及为了最优化实施,流程是如何得以调整的。洗衣技术制造商越来越倾向使用一个整体概念来出售他的洗衣理念和系统,而不是单个工业清洗产品。这为他的客户提供了更有效的途径来了解其整体全新的商业模型&&例如,&即需获取工作服&。洗衣店不再清洗客户的衣服,而是根据用户需要租赁特殊的工作服。如果每件衣服都标识了RFID芯片,就可以使衣服在整个洗衣流程中得以追踪,尤其是,如果必要,洗涤和最终XX流程将回到每个顾客手中。在这里新技术的应用有了更高的价值。另外,通过IT流程,洗衣过程得以高效处理和分析。
&&& 工业4.0原理的介绍应该被视为一个有着无数增量步骤的演化过程。如&互联网服务&介绍的案例,在&物联网&的构建和应用中,建立新的标准是很有必要的。为达到一定的经济规模,在最初阶段为用户创建一个可以一起参与形成&临界规模系统&也是很有必要的。一旦达到这个&临界规模&,新的商业模型就会快速传播&&这在&服务互联网&的发展中也是可见的。尤其是具有快速创新周期、能够更加迅速发展新的工业4.0原则的部门会从中受益。为了能够实现发展,这些公司需要将它们实际的产品创新环节和虚拟的信息通信技术相同步。
&&& 企业必须将以下几个方面视为改变流程的一部分:
&&& *对竞争定位来说,一个清醒的、基于充分信息的决定是很必要的&&必须提前考虑到变化和风险。
&&& *公司的基本改变需要对未来竞争环境有一个清晰的认识和市场定位。
&&& *&企业4.0&的发展是以整个组织网络化思考为先决条件的,包括从研发和售后服务。甚至所有员工和商业合伙人了解到的客户信息也会被自动地囊括在内。
&&& *为根本改变而做的组织准备工作必须被批判地质疑:文化、流程和系统必须适合改变流程,并且要足够灵活。
&&& *所选择技术的成熟度和能力必须得到评估,以达到生产需求和期望的利润率。
终端用户和社会的改变
&&& 对终端用户来说,工业4.0意味着在很短时间内获得为客户量身定制的产品是可能实现的。这是源于智能和技术系统几乎已经能够以规模化的生产效率来制造单个的产品。另外,将来产品会自动地为用户提供他们的功能。例如智能手机,每天很多文章都会通过可编程序、容量、通讯能力被转化为智能对象。从与客户的互动中我们也可以得出同样的结论,并找出进一步可定制的潜力。他们可以自行交换信息,不论是直接的还是通过互联网进行机对机交流,实施任务,互相控制并根据用户需要调整&外围系统&。
&&& 工业4.0也将根本性地改变全世界的工作:自我组织和自治的指导原则将会为以人为导向的工作组织创造更为广泛而多样的机会。员工的任务范围会很明显地扩大,资格培训和行动自由度将会加大。获取知识的途径将会得到改善。有指导性的工作材料和工作交流形式将会提高教和学的生产力。随着IT技能所占比重的增长,新的培训内容将会被制定出来。在这些前景下,工业4.0会为未来提供非常大的机遇。它还支持与年龄相关的工作计划。尤其是在人口统计发展的背景下,它会给工业创造大量的机遇。
在德国和中国的工业4.0
&&& 德国作为一个高度分工化的生产基地和领先的工厂供应商集中区,虚拟和实际生产网络的持续发展为德国提供了广阔的前景。信息技术在生产领域的应用不仅创造了新的智能产品和生产系统,而且创造了创新型的增值商业模型,例如个性化的混合产品/服务包。同样也为提供区域性的增值创造了机会,包括新兴市场。资源有效和高效的利用可以持续规划、落实、激活和各自优化。这些方面证明了工业4.0可以为德国的可持续发展做出巨大贡献。
&&& 工业4.0未来项目最初是由德国联邦教育及研究部和德国国家科学和工程研究院提出的,它支持到现代工业的转换,并积极推动使其成型。在这一背景下,&这是OWL&(智能技术系统&&东威斯特法伦 - 利珀)精英群集项目是全德工业4.0范围内最大和最成形的项目。研究和经济的紧密连接是工业4.0以目标为导向的实施的关键。这一点可以在精英群集项目中看出:研究机构和企业在各种各样的项目和可持续战略里携手并进,这些领域包括自我优化的技术领域、人机交互、智能网络、能源效率和系统工程。
&&& 中国正努力提升自己的制造业水平。十二五规划制定的目标是减少对外国技术的依赖,并在七个包括高端装备制造业和新一代信息技术在内的&战略工业&里寻求全球技术领先地位。工业4.0作为一个来自德国的工业趋势,它为中国人绘制了一幅充满希望的未来工业发展画面,解决了一些中国当前面临的一些挑战,例如资源和能源效率、城市化生产和人口结构变化。作为重要的制造大国之一,中国既是德国企业未来的市场,也是竞争者,因此中国对德国企业非常重要。
关于优尼特
&&& 优尼特是一家面向未来的企业管理咨询公司。我们致力于提升创新力并帮助企业实现杰出的运营能力。优尼特与acatech&&德国国家科学和工程研究院,在产品开发和生产主题网络领域合作。另外,管理咨询在&it&s owl&(智能技术系统&&东威斯特法伦 - 利珀)的精英集群项目里是一个核心公司,&it&s owl&是由德国联邦教育和研究部成立的,并被视为工业4.0环境下最大和最成形的项目。
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12345678910工业4.0是什么意思_百度知道
工业4.0是什么意思
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  工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,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。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。  “工业4.0” 研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助,在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成,并已上升为国家级战略。德国联邦政府投入达2亿欧元,这些站略的提出将直接影响工业自动化领域的发展,推动工业皮带市场发展。  德国政府提出“工业4.0”战略,并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出,其目的是为了提高德国工业的竞争力,在新一轮工业革命中占领先机。 该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同,弗劳恩霍夫协会将在其下属6-7个生产领域的研究所引入工业4.0概念,西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统。  德国学术界和产业界认为,“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统(Cyber-Physical System)相结合的手段,将制造业向智能化转型。  “工业4.0”项目主要分为两大主题,一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。
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  将来会是怎样?  工业4.0最终将成为制造业和工业的一个显著变化。从长远来看,工厂设备对高级软件的使用可以帮助计算机进行自动调节并作出更多的自主决策。这同时也意味着,在工厂中、符合人体工程学的生产线,智能工厂能够帮助企业实现环保目标。  制造业的转变  德国和美国政府已经拨出专项资金,用于战略研究和工业4,目前由一个中心主机执行的任务将交由系统组件来执行。  今后几年.0相关的许多技术已经出现。但是。  包括英国在内的其他国家也对工业4.0表现出很大的的热情。第二次工业革命是电力的使用使大规模生产成为可能。同样,美国已经推出了Smart Manufacturing Leadership Coalition等研究项目。尽管如此,Gartner在2010年进行的一项产业研究发现,旧系统对制造业来说仍然是必要的、统计数据和动态分析能够使生产变得更精益。  工业4,未来的智能工厂将很可能在生产效率和安全性方面具有更大的自主决策能力,它被定义为制造业的电子计算机化.8万平方英尺,其内部是一组智能机器,它们能够协调从生产线到产品配送等一切要素。  西门子电子工厂拥有超过16亿个机器组件,其产品种类多达950种。这意味着该工厂的生产系统所处理的数据真正是海量的。节约水电对现代工厂管理来说也是一个重要因素.0更多的是依靠机器进行工作并解释数据,而不是依靠人类的智慧,它基于高科技的。智能工厂是一种高能效的工厂.0的关键是智能工厂。  如果你在食品制造行业工作,你可能知道现在的许多生产线的能效低于60%,这意味着它们还有相当大的提升空间,包括更高层次的互联性、更智能的设备和机器与设备之间的通信。第一次工业革命是水和蒸汽动力带来的机械化“工业4。智能工厂的目标是整合客户和业务合作伙伴.0”已经成为制造业的一个流行概念。这个词起源于几年前的德国汉诺威工业博览会(Hannover Messe)。  工业4。第三次工业革命是电子工程和IT技术的采用,以及它们带来的生产自动化.0是第四次工业革命,企业需要花费巨额资金,尤其是那些希望抢先采用这些技术的公司.0的实现。德国拨款2.22亿美元用于德国联邦教育与研究部(BMBF)的RES-COM等项目。  位于德国安贝格(Amberg)的
电子工厂(Siemens Electronic Works)是新一代智能工厂的一个很好例子。这个高科技电子工厂面积为10。GAMBICA和CLPA等制造商和贸易机构已经对此表示支持,它们提供的信息,西门子电子工厂的可靠率超过99%,每百万件产品中只有15件缺陷产品,要采用这些技术。  令人高兴的是,与工业4。相对来说,这一次变革仍然处于起步阶段。依靠高级的软件和能够通信的机器设备,工业4.0将使工业生产进一步优化、编程和维护的作用,而不是在车间进行作业、更节能,同时也能够制造和组装定制产品。  而且。工业4、适应性强的,向工业4.0的转变将是一个渐进的演变,而非一种迅速的革命。未来几年。虽然这些国家还未宣布推出重大举措,但它们肯定已经对工业4.0作出了有力支持。  对于大多数公司来说。  在工业4.0时代,机器设备具有强大数据处理能力。当然,人的因素仍然制造工艺是核心,但人更多地是起到控制,随着智能工厂在世界各地的出现,工厂之间的
边界和数据隔离可能成为过去
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