2015最全解析工業(yè)4.0 工業(yè)4.0研究報告

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1、2015工業(yè)4.0專題研究報告目錄1234工業(yè)4.0的發(fā)展歷史及定義工業(yè)4.0的戰(zhàn)略要點解讀工業(yè)4.0的現(xiàn)狀及典型案例中國工業(yè)向工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型之路工業(yè)革命的四個階段，從工業(yè)1.0－>工業(yè)4.0第一次工業(yè)革命第二次工業(yè)革命第三次工業(yè)革命第四次工業(yè)革命伴隨著蒸汽驅(qū)動的機(jī)械制造設(shè)備的出現(xiàn)，人類進(jìn)入了“蒸汽時代”伴隨著基于勞動分工的，電力驅(qū)動的大規(guī)模生產(chǎn)的出現(xiàn)，人類進(jìn)入了大批量生產(chǎn)的流水線式的“電氣時代”隨著電子技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人和IT技術(shù)的大規(guī)模使用提升了生產(chǎn)效率，使大規(guī)模生產(chǎn)自動化水平進(jìn)一步提高基于大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)（傳感器）融合的系統(tǒng)在生產(chǎn)中大規(guī)模使用機(jī)械自動化機(jī)械化－>電氣化模擬化－>數(shù)字化自

2、動化－>智能化第三次工業(yè)革命3.0第二次工業(yè)革命2.0第一次工業(yè)革命1.018世紀(jì)末20世紀(jì)初20世紀(jì)70年底啊現(xiàn)在時間線復(fù)雜程度“工業(yè)4.0”一場新的工業(yè)革命即將到來工業(yè)4.0的來源及概念“工業(yè)4.0”是德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部在2013年漢諾威工業(yè)博覽會上提出的概念。德國學(xué)術(shù)界認(rèn)為，“工業(yè)4.0”概念即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystem）相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。工業(yè)4.0描繪了制造業(yè)的未來愿景，提出繼蒸汽機(jī)的應(yīng)用、規(guī)?；a(chǎn)和電子信息技術(shù)

3、等三次工業(yè)革命后，人類將迎來以信息物理系統(tǒng)（CPS）為基礎(chǔ)，打通所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)壁壘，無線網(wǎng)掌控一切。旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智慧工廠，在商業(yè)流程及價值流程中整合客戶及商業(yè)伙伴。其技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)實體系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)。工業(yè)4.0提倡以生產(chǎn)高度數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)器自組織為標(biāo)志的第四次工業(yè)革命。設(shè)備庫存生產(chǎn)線工廠產(chǎn)品客戶供應(yīng)鏈信息物理系統(tǒng)CPS由傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施等組成工業(yè)4.0的愿景工業(yè)4.0不僅是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的延伸，而是開啟了一個人&物相連，物&物相連的大連接世界?！肮I(yè)4.0”的愿景根據(jù)整個價值鏈，自行配制集成化

4、生產(chǎn)設(shè)施根據(jù)當(dāng)前條件，靈活制定生產(chǎn)工藝將要生產(chǎn)的產(chǎn)品包含了生產(chǎn)所需的全部信息智能移動智能物流智能電力智能建筑智能產(chǎn)品目錄1234工業(yè)4.0的發(fā)展歷史及定義工業(yè)4.0的戰(zhàn)略要點解讀工業(yè)4.0的現(xiàn)狀及典型案例中國工業(yè)向工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型之路工業(yè)4.0的生態(tài)系統(tǒng)供應(yīng)商智能工廠／智能制造企業(yè)客戶云安全云存儲大數(shù)據(jù)大規(guī)模定制小批量定制更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和數(shù)據(jù)保護(hù)更強(qiáng)的異地數(shù)據(jù)存儲、備份數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析／可視化、協(xié)同制造、創(chuàng)新原材料模塊化供貨標(biāo)準(zhǔn)件零配件供貨智能物流設(shè)計服務(wù)定制設(shè)計設(shè)計工具向用戶提供第3方設(shè)計服務(wù)設(shè)計軟件向第3方開放端口物聯(lián)網(wǎng)3D掃描超高速3D打印快速復(fù)制／還原，快速大規(guī)模定制先進(jìn)材料

5、納米技術(shù)可持續(xù)使用、可塑性更強(qiáng)、更便于加工和組裝，技術(shù)差異化機(jī)器人／智能機(jī)床可穿戴技術(shù)／AR／VR生產(chǎn)更加智能，實時和自動化；生產(chǎn)數(shù)據(jù)透明化，生產(chǎn)全程可控自動車輛／軌道車輛／吊車車間內(nèi)流程優(yōu)化、提升效率、提升安全性、節(jié)約成本清潔能源可替代、非傳統(tǒng)、清潔能源芯片／傳感器可預(yù)期、可追蹤、可回應(yīng)、零誤差制造管理系統(tǒng)CPS系統(tǒng)；生產(chǎn)全程數(shù)字管理：異地工廠／車間網(wǎng)絡(luò)化連接，機(jī)器間實現(xiàn)完全互聯(lián)，完全自動化，生產(chǎn)過程全程可追蹤客戶與市場密切相關(guān)，客戶需求與生產(chǎn)規(guī)模完美匹配、按需生產(chǎn)高度靈活性小批量定制單品定制直接與市場對接、高度定制化、按需生產(chǎn)、對設(shè)計具有更強(qiáng)的要求個人客戶智能物流智能物流工業(yè)4.0實

6、質(zhì)是物聯(lián)網(wǎng)的智能工業(yè)“1”個網(wǎng)絡(luò)－信息物理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)Cyber-PhysicalSystems智能生產(chǎn)“4”大主題智能工廠智能物流智能服務(wù)工業(yè)4.0“3”項集成“8”項計劃縱向集成橫向集成端到端集成標(biāo)準(zhǔn)化參考架構(gòu)管理復(fù)雜系統(tǒng)工業(yè)寬帶基礎(chǔ)安全和保障工作的組織和設(shè)計培訓(xùn)與在教育監(jiān)管架構(gòu)資源利用效率工業(yè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)工業(yè)4.0概念下的數(shù)據(jù)循環(huán)體系實體和人際網(wǎng)絡(luò)安裝儀器儀表的工業(yè)機(jī)器可視化遠(yuǎn)程和集中數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)顯性化數(shù)據(jù)流返機(jī)器與對的人或機(jī)器分享數(shù)據(jù)專有機(jī)器數(shù)據(jù)流的提取和存儲基于機(jī)器的算法和數(shù)據(jù)分析工業(yè)4.0的基礎(chǔ)-建立信息物理融合系統(tǒng)人類互聯(lián)網(wǎng)社交媒體商業(yè)網(wǎng)站服務(wù)型互聯(lián)網(wǎng)智能建筑智能家居智能工廠

7、智能車間智能電網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)汽車及其他交通工具CPS系統(tǒng)平臺分布式、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的世界建立信息物理系統(tǒng)（CPS）后，就可以將物理設(shè)備（各類傳感器）連接到互聯(lián)網(wǎng)上，讓物理設(shè)備具備計算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)、自治、數(shù)據(jù)采集等功能，從而實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實物理世界的融合。CPS可以將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起，從而創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù)，并將生產(chǎn)工廠轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€智能環(huán)境。這是實現(xiàn)工業(yè)4.0的基礎(chǔ)。工業(yè)4.0戰(zhàn)略的三個重點-三項集成