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《工业4.0》读书重点笔记.doc
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1、工业4.0背景“工业4.0”是德国联邦教研部与联邦经济技术部在汉诺威工业博览会上提出概念。“工业4.0”描述了制造业将来愿景,提出了继蒸汽机应用、规模化生产与电子信息技术等三次工业革命后,人类将迎来信息物理融合系统(CPS)为基本,乙生产高度数值化、网络化、机器自组织为标记第四次工业革命。 “工业4.0”在物联网、大数据、云计算、3D打印技术、智能机器人等方面有着广泛运用。“工业4.0”概念在欧洲乃至全球工业业务领域引起了极大关注与认同。各国应对“工业4.0”德国产学研推动,上升至国家级战略。在“工业4.0”概念提出后,德国工程院、西门子公司、弗劳恩霍夫协会等学术界和产业界建议和推动下形成,已
2、上升至国家级战略。德国联邦教研部与联邦经济技术部于3年将其纳入高新技术战略十大将来项目中,筹划投入2亿欧元资金,支持工业领域新一代革命性技术研发和创新。公司界西门子、SAP等公司积极跟进,德国在工业4.0理念思考和创新实践方面已经走在世界前列。美国政府战略推动创新,积极实行“再工业化”。在美国,“工业4.0”概念更多被“工业互联网”取代,尽管称法不同,但基本理念一致,就是将虚拟网络和实体连接,形成更具备效率生产系统。在金融危机后,美国将发展先进制造业上升为国家战略,但愿以新革命性生产方式重新塑造制造业。,出台重振美国制造业框架,详细分析了重振制造业理论基本及优势,成为美国发展制造业战略指引;6
3、月和2月,醒后启动“先进制造伙伴筹划”和“先进制造业国家战略筹划”,以加快抢占21世纪先进制造业制高点;1月美国总统执行办公室、国家科学技术委员会和高品位制造业国家项目办公室联合发布国家制造业创新网络初步设计,投资10亿美元组件没有制造业创新网络(NNMI),集中力量推动数值化制造、新能源以及新材料应用等先进制造业创新发展,打造一批具备先进制造业能力创新集群。与德国额工业4.0强调“硬”制造不同,软件与互联网经济发达美国更侧重与“软”服务方面推动新一轮工业革命,但愿互联网激活老式工业,保持制造业长期竞争力。“工业互联网”革命除了美国政策扶持,尚有行业联盟组建成为发展重要推手。“工业互联网”概念
4、最早是通用电气提出,随后美国五家行业龙头联手组建工业互联网联盟(IIC),将这一概念推广开来,加入该联盟尚有IBM、思科、英特尔和A&等IT公司。日本特色“工业4.0”,人工智能是突破口。日式工业一大特点是对人工智能产业摸索,已解决人口老化、劳动力断层丙支持将来工业智能化,一方面应用领域是工业化上产线。以日本其产业为例,通过采用机器人、无人搬运机、无人工厂等先进技术和产品,加之采用新技术减少喷漆次数、减少热解决等办法吧生产线缩短40%,丙通过变化车身构造设计把焊接生产线由18道工序减少到9道,建成时间最短高品位车型生产线。日本近期加大3D打印技术等高尖端技术财政支持,以3D造型技术为核心产品制
5、造革命大规模研发项目,开发世界最高水平金属粉末造型3D打印机。中华人民共和国实行“中华人民共和国制造2025”,加速有制造大国转向制造强国。习近平在访问德国期间,在刊登签名文章是重点提到德国“工业4.0”战略;同年10月,李克强访问德国,刊登中德合伙行动纲要,宣布中德两国将开展“工业4.0”合伙;3月5日,李克强在政府工作报告中谈及产业构造转型时强调,要实行“中华人民共和国制造2025”,加速有制造大国转向制造强国。工信部与工程院制定中华人民共和国制造业2025规划,这被誉为是中华人民共和国版“工业4.0”规划,其借鉴了德国“工业4.0”筹划,加快工业产业构造转型和发展,环绕在中华人民共和国有
6、待加强领域进行强化,打造新一代信息技术产业、高尖端设备制造产业、新能源产业和生物医药与生物制造产业。产品生命周期管理(PLM)定义所谓产品生命周期管理(Product Life-Cycle Management,PLM),就是指人们对产品需求开始,到产品裁减报废圈闭生命历程。PLM是一种先进公司信息化思想,让人们在思考激烈市场竞争中,如何用最有效方式和手段为公司增长收入和减少成本。市场营销学定义产品生命周期为:导入、成长、成熟、衰退。,但不能概括产品生命周期全过程,这四个阶段定义为:产品市场生命周期。再予以产品管理概念基本上把产品生命周期概括为:产品战略、产品市场、产品需求、产品规划、产品开发
7、、产品上市、产品市场生命周期管理等7个概念。在ERP、SCM、CRM、PLM四个系统中,PLM成长与成熟耗费最长时间,也最不被人理解,也与其她系统有较大区别。它是唯一面向产品创新系统,也是最具互操作性系统。公司使用PLM来管理一种产品全生命周期,会与SCM、CRM,特别是ERP集成。作为一种整体解决方案,PLM耗费数年时间拟定产品生命周期管理市场定位,某些因素是PLM与PDM、CAD软件系统有密切关系。从技术角度上看PLM是一种对所有与产品有关数据、在其整个生命周期内进行管理技术,既然PLM与所有与产品有关数据管理关于,那么必然与PDM密不可分,可以说,PLM完全包括了PDM所有内容,PDM功
8、能是PLM中一种子集。但是PLM强调对生命管理周期内跨越供应链所有信息进行管理和运用概念,这是PLM与PDM本质区别。 PLM方略是完全从事不同商业使命,因而它需要更为复杂系统体系构造,构件一种面向更为广泛商业使命生命周期财富管理系统来构成,技术采用必要依照这个高层使命原则来选取,而不是以完毕任务和自动化过程这样老式历史使命来选取。特性1. 意向公司信息化战略它需要从公司战略层角度来规划+PLM系统,涉及其体系、工具和实行办法。2. PLM范畴其范畴跨越公司或扩展公司,从产品概念到产品消灭和回收所有产品。3. PLM管理对象是产品信息这些信息不但涉及产品生命周期定义数据,同步,也描述了产品是被
9、如何设计、制造和服务。4. PLM目都是通过信息技术来实现产品声明周期过程中协同产品定义、制造和管理5. PLM实现途径都需要一批工具和技术支持,需要公司建立起某些歌信息基本框架来支持其实行和运营。6. PLM功能是对产品信息管理负责由CAD、CRM等工具所产生产品信息进行获取、解决、传递和储存。信息化公司信息化,特别是制造业信息化,无论分类、组合、剖析、预测,或是以各种方式来评估和定义,公司信息化都会定义为四个重要业务领域:公司资源规划(ERP)系统、供应链管理(SCM)系统、客户管理(CRM)系统和产品生命周期(PLM)系统。这四种信息系统有机结合应用,构成了公司信息化重要构成某些。公司依
10、照自己实际状况,面向特定额业务问题,来选取一种或几种系统来构建自己而公司信息化框架体系,那种以为公司信息化及时实行ERP系统观点是十分片面和有害。功能简介一套高效、完善PLM解决方案可以让公司建立详细、直观和可行数字化产品信息,及早综合各个参加者信息,仙哦给你喝发现和就绝核心问题,对交付生产、更改控制盒配备管理等核心过程进行控制,并使之自动化。一、 概述从公司实行OLM全局来看,PLM具备这样某些功能:构建完整数字化产品数据框架和安全产品信息库。1. 实现产品开发过程自动化,及工作流和生命周期驱动,2. 为所有顾客提供独立于CAD系统以及基于Web2D和3D产品信息可视化插件功能,3. 基于使
11、用角色Web访问功能来获取产品和过程信息,具备基于事件提示功能,4. 项目和筹划管理和协作,5. 对过程和活动监控及改进分析报告,6. 更改、配备和发布管理过程最佳办法,7. 零件和设计参数化搜索,最大限度化实现设计重用,8. 用于制造业设计和采购制造协作区,9. 对机械CAD、电子CAD、ERP、CRM、Web服务等公司应用系统集成。二、 核心创造、协作和控制如果没有一种集成基本构造通过提供广义公司协作功能,把计算机辅助设计(CAD)和产品数据管理(PDM)等老式额数字化产品解决方案整合起来,增进创造、协作和控制这三项互相依赖功能之间额协调,制造商就不能有效地优化她们额产品开发过程。PLM通
12、过这三项重要且互相依赖功能之间配合来优化数字化产品价值链:1. 创造获取并挖掘思想和知识财富,并把它们融入到数值化产品中,时期可以提供关于产品构造、外观和性能、交互和直观表达。在产品开发初期,“创造”非常核心,且在更改时,它依然很重要。2. 协作产品开发初期价值链中其她参加者高效沟通,一遍不断获取创造性信息,并在极易对涉及进行更改初期发现和解决问题。3. 控制为例保证产品开发过程可以尽快带来成果,保证写作者早不同阶段不断趋向一致、最后在设计发放时达到完全统一。三、 细化文档文献管理和储存让顾客按照各种版次级别、各种格式编制和管理包括各种文献复杂出版物,引用外部管理转载文献。核心功能涉及数据仓库
13、检入和检出、版本控制和利时记录管理。一体化搜索引擎作为一种执行迅速且简朴跨系统巡逻办法(假设一套广义公司解决方案中有各种不同数据库),它结合了原则Web引擎搜索技术。该引擎可以让顾客迅速找到公司中几乎所有类型(例如:零件号、ECOS、文献等)产品信息,而不是考虑它们构造和位置。生命管理周期把产品生命管理定义为一组持续阶段,她可以拟定所处阶段和对象进入下一阶段必要满足关口条件。通过把工作流程和生命周期阶段和条件关联起来,它能让生命周期管理对象 自动完毕它们生命周期。这种工作流支持生命管理周期自动化过渡可以工体高额生产利润。工作流管理可以让顾客在一种灵活过程管理构造中,积极指引和监控她们独特业务过
14、程,以便提供先进产品、缩短上市时间和减少开发成本。样品工作流有助于制造商迅速定制和布置通用业务过程。四、 项目管理项目管理作为PLM系统中重要而功能,与专业项目管理系统相比,有其自身某些优势,她不但能对项目温度进行管理,并且还能执行进度筹划管理、任务跟踪和资源配备。PLM系统中分管产品管理模块、工作流和过程管理模块、顾客管理模块、变更管理模块和协作平台,可以用来支持PLM系统进行项目管理,然后将这几种模块功能集成起来建立项目管理模块。1. 产品构造管理。PLM系统普通采用视图控制法,来对某个产品构造不同划分办法金相管理和描述,产品构造视图可以按照项目管理任务详细需求来定义。也可以反映项目里程碑
15、对产品构造信息规定。2. 工作流和过程管理。PLM系统工作流和过程管理提供一种控制并行工作流程计算机环境。运用PLM图示化工作流编辑器,可以再PLM系统中,建立符合各个公司习惯并行工作流。依照项目任务构造特点,可以运用工作流与过程管理模块为任务数据对象,建立有关串行或并行流程当任务重大数据对象被赋予流程后,流程用于控制该独居对象流转过程,工作流和过程控制依照各环节操作,自动将文档推到下一环节。入伙任务有有关数据对象被赋予流程,只当所有被赋予流程数据对象揍王相应流程后,该任务才干提交,继续下一步项目任务节点。3. 顾客管理。PLM系统对系统顾客变更管理,是建立在工作流和过程管理基本上,通过工程变
16、更流程控制整个变更过程。项目任务在执行过程中,如果发生延期或资源冲突,可以通过变更管理来对任务进行从新编排。4. 系统工作平台。PLM系统提供协作笔记本、团队数据库、团队论团及及时信息等支持协同工作工具。在项目立项之后整个管理过程中,顾客户需要与项目中其她分派有任务人员交流项目信息,这是可以运用PLM协同够工作工具,进行多顾客即时通信。应用及价值一、 类别PLM应用在一种或各种PLM核心功能集合体,提供可满足产品生周期详细需求功能,它代表了PLM解决方案某一视图。随着PLM在公司推广,许多不同PLM应用被开发出来,如配备管理、工程变更管理、文档管理等,已经被视为PLM原则功能,这些应用缩短了P
17、LM实行时间,并将许多成功实行经验融合在这些应用中。典型PLM应用应当有:1. 变更管理是数据在修订过程中介意被跟踪和管理,它建立在PLM核心功能之上,提供一种大包方案来管理变更祈求、变更告知、变更方略麻醉后到变更执行和跟踪等一套方案。2. 配备管理建立在产品构造管理功能上,它使产品配备信息可以被创立、记录和修改,容许产品按照特殊规定被建造,记录某个变形被使用来形成产品构造,同步,也为产品周期中不同领域提供不同产品构造表达。3. 工作台将完毕特定任务必要所有功能和工具集成到下一种界面上,是最后顾客可以再一种捅你一刀额环境中完毕诸如设计协同、数据样机、设计评阅和仿真等工作。4. 文档管理提供图档
18、、文档、实体模型安全存取、版本发布、自动迁移、归档、签审过程中格式转换、浏览、圈阅和标注,以及全文搜索、打印、邮戳管理、网络发布等一套完整管理方案,并提供多语言和多媒体支持。5. 项目管理管理项目筹划、执行和控制等活动,以及这些活动有关资源,并将它们与产品数据和流程关联在一起,最后达到项目进度、成本和质量管理。6产品协同提供一类基于Internet软件和服务,能让产品价值链上每个环节无论在任何时候、任何地点都可以协同地对产品进行开发、制造和管理。7. 产品构型产品构型管理是应对系列化产品设计和生产有效办法,通过构型管理避免产品发生局部修改,或更换选件时重新构造BOM表和数据准备等繁重任务。二、
19、价值1.提高公司效率,加快上市进程实现三维数据可视化系统浏览,异地团队成员无需第三方工具即可访问、评审同一种三维模型设计,及时有效反馈设计问题,有效减少产品评审成本,简化设计评审流程,大幅度提高公司评审效率。2.调高公司信息化限度使用数字化单位化设计取代老式纸质设计已经成为必然趋势,公司需要一种通用无差别平台来对这些三维数据进行整合管理,并在此基本上对产品生命周期进行管理。3.保证产品设计质量从产品规划到设计制造都可以通过PLM,而实现完整产品设计周期可视化管理,协助客户搞笑掌控产品生命周期,有追溯进行产品设计质量监控与管理看,保证产品演化所有环节均有据可依,有源可溯。潜力效益发达国家制造业在
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