工业4.0与智能制造.pdf
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1、一工业4.0 二工业4.0时代的智能制造三未来制造业目录工业4.0 是什么一2011年年1月月2012年年410月月2014年年4月月2012年年3月月2013年年4月月工业工业4.0发展战略发展战略发布;由发布;由VDMA、BITKOM、ZVEI组成秘书处,组组成秘书处,组建 工 业建 工 业4.0平 台平 台工业工业4.0平台发布平台发布白皮书(实施计划)白皮书(实施计划)2010年年德国科学德国科学-产业经济研究联盟与德产业经济研究联盟与德国国家科学与工程院(国国家科学与工程院(Acatech)共 同 制 定 工 业共 同 制 定 工 业4.0发 展 战 略发 展 战 略德国德国2020
2、高技术战略行高技术战略行动计划发布,动计划发布,11个“未来项个“未来项目”缩减为目”缩减为10个(投资个(投资84亿亿欧元);“工业欧元);“工业4.0”一词”一词首次出现(投资首次出现(投资2亿欧元)亿欧元)在德国科学在德国科学-产业经济研究联产业经济研究联盟盟(Forschungsunion Wirtschaft-Wissenschaft)的倡导下,开始研究工业的倡导下,开始研究工业4.0 德国德国2020高技术战略发布,高技术战略发布,并重点推出并重点推出11个“未来项目”个“未来项目”工业 4.0 的提出一、工业4.0是什么老龄化社会带来的劳动力减少老龄化社会带来的劳动力减少资源匮乏
3、,能效仍需提升资源匮乏,能效仍需提升产业转移带来的国内制造业空心化产业转移带来的国内制造业空心化发展中国家技术实力不断增强发展中国家技术实力不断增强经济全球化中,需要对市场做出快速响应经济全球化中,需要对市场做出快速响应保持制造业国际领先地位所需的标准化保持制造业国际领先地位所需的标准化需要根据消费者需求,实现差异化、个性化的生产需要根据消费者需求,实现差异化、个性化的生产制造业占据全国制造业占据全国GDP的的25%、出口总额的、出口总额的60%,影响极大,影响极大12356784工业 4.0 的社会背景一、工业4.0是什么四次工业革命一、工业4.0是什么工业1.0一、工业4.0是什么工业2.
4、0一、工业4.0是什么工业3.0一、工业4.0是什么工业工业4.0概念概念什么是工业4.0 通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的事物和服务连接起来,创造前所未有的价值、构建新的商业模式的产官学一体的项目。“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。发展优势发展优势 在生产能力上,工业4.0将确保仅一次性生产,且产量很低时的获利能力,确保工艺流程的灵活性和资源利用率。另一方面,工业4.0
5、将使人的工作生涯更长,工作与生活更加平衡,高工资时产业仍有强大竞争力。实现方式实现方式 主要是通过CPS(信息物理系统),总体掌控从消费需求到生产制造的所有过程,由此实现高效生产管理。一、工业4.0是什么工业3.0与工业4.0有哪些不同?一、工业4.0是什么大规模定制生产与大规模生产的比较大规模生产大规模定制管理理念 以产品为中心,以低成本赢得市场以顾客为中心,以快速响应赢得市场驱动方式根据市场预测安排生产,属推动式的生产方式根据客户定点安排生产,属拉动式生产方式核心通过稳定性和控制力取得高效率通过灵活性和快速响应来实现多样化和定制化战略成本领先战略:通过降低成本、提高生产效率获取竞争优势差异
6、化战略:通过快速反应、提供个性化的产品获取竞争优势目标以低价格开发、生产、销售、交付产品和服务以多样化和定制化开发、生产、销售、交付顾客买得起的产品和服务一、工业4.0是什么大规模定制的优势成本低效率高交货快 品种多 个性化大规模定制生产大规模生产品种单一标准化 定制生产成本高效率低交货慢一、工业4.0是什么工业4.0具体能实现什么?智能一、工业4.0是什么 传统生产方式物质生产产品信息材料能源一、工业4.0是什么生产智能化一、工业4.0是什么设备智能化设备智能化能源管理智能化能源管理智能化供应链管理智能化供应链管理智能化工业工业4.0 的两大主题的两大主题u智能工厂:智能化生产系统及过程,以
7、及网络化分布式生产设施的实现。u智能生产: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。u智能物流:主要通过互联网、物联网、务联网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方,则能够快速获得服务匹配,得到物流支持。工业工业4.0的三个重点、八大关键的三个重点、八大关键工业工业4.0的愿景的愿景工业4.0为何引起广泛关注?改变改变制造业思维改变了制造业模式改变了创新模式一、工业4.0是什么创新的模式Text in here行业
8、支持标准化研发一、工业4.0是什么 生产观 效率、质量、成本、安全 生产观 效率、质量、成本、安全 科学的生产观遵循的四项基本原则:科学的生产观遵循的四项基本原则:第一、如何提高 第一、如何提高效率效率?第二、如何降低 第二、如何降低成本成本?第三、如何提升 第三、如何提升质量质量?第四、如何保障 第四、如何保障安全安全?四项基本原则应该从 四项基本原则应该从生产力生产力和和生产关系生产关系两个方面来运作:两个方面来运作:以先进的科学技术为技术抓手;以先进的管理科学为管理抓手。以先进的科学技术为技术抓手;以先进的管理科学为管理抓手。工业4.0最好的满足了科学生产观的四项基本原则 工业4.0最好
9、的满足了科学生产观的四项基本原则 科学的生产观科学的生产观 科学生产观传统的生产链长期且固定的一种关系一、工业4.0是什么工业4.0的生产网相对动态的一种关系一、工业4.0是什么传统的分工合作 1.研发3.原型制造4.零部件生产5.系统集成6.销售服务2.设计1980:OEM价值链仅将零部件的生产分包给不同的供应商一、工业4.0是什么当前的外包开发 工艺过程开发子装配体 零部件供应链管理产品生命周期管理2000:部分外包的价值链外包包括工艺过程开发等核心环节用供应链管理、产品生命周期管理等软件系统管理外包工作1.研发3.原型制造4.零部件生产5.系统集成6.销售服务2.设计一、工业4.0是什么
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