实践“工业4.0”的关键技术与思考

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1、Industrie4.0&AviationIndustryArchitecture工业4.0与航空工业架构实践“工业4.0”的关键技术与思考KeyTechnologyandReflectionsforPracticeofIndustrie4.0中航工业信息技术中心　陶　剑通过解读“工业4.0”，重点分析其战略愿景和实践“工业4.0”构建数字化工厂所采用的理念、方法和工具，阐述了基于CPS、以整合两个PLM（产品和生产）为主线的技术发展脉络，以期为中国制造业两化深度融合提供先进的IT架构、工业软件体系

2、和工业自动化应用技术等的借鉴。读“工业4.0”，重点分析其战略愿景11个愿景和实践“工业4.0”构建数字化工厂“工业4.0”的战略愿景是“未来所采用的理念、方法和工具，阐述了企业将建立全球网络，把机器设备、陶　剑工学博士，中航工业信息技术中心基于CPS、以整合两个PLM（产品和仓储物流、生产系统融入到CPS中，（金航数码）副总工程师，主要从事航空生产）为主线的技术发展脉络，以期并能相互地自动交换信息、触发动产品工程信息化、全生命周期数字化协为中国制造业两化深度融合提供先作、进行控制，从根本上改善包括

3、工同研制及管理技术的研究。进的IT架构、工业软件体系和工业程、制造、材料使用、供应链管理和生自动化应用技术等的借鉴。命周期管理等一系列过程”。22个主题德国“工业4.0”（1）智能工厂，研究智能化生产新一轮工业革命中，发达工业“工业4.0”最早作为德国高技术系统及网络分布式生产信息管理和国家都积极推进先进的战略措施，战略2020行动计划被提出，于2013服务等内容，具备过程可视化、监管重塑在制造业的领先地位。尤其德年4月正式发布。并由德国机械及全方位、人文绿色等特征。国政府联合产业界和学术界开展的制

4、造商协会等合作设立“工业4.0”（2）智能生产，研究物流管理、以赛博-物理系统（Cyber-Physical平台，德国电气电子和信息技术协会人机交互和3D应用、系统及设备的System，CPS）建设和应用为核心的于2013年12月发表首个“工业4.0”智能化和集成化等内容，具备自组织“工业4.0”战略，引发了转型中的全标准化路线图。2014年4月，提出和超柔性、自学习和自维护、虚拟实球制造业的广泛关注。本文通过解未来发展方向为“融合的工业”。现等特征。2014年第18期·航空制造技术41论坛FORU

5、M33个特征工厂（CPS）两个阶段。集标准规范的实时数据信息。（1）集成参与研制企业的不同2整合2个生命周期的技术路线4基于模型的组织和研发模式系统，实现价值网络下的横向集成。实现“工业4.0”必须通过构建“工业4.0”解决方案均采用了（2）完成全生命周期业务活动完整工业软件体系，将产品生命周期以3D模型为核心的设计、工艺规划的分析和描述，实现贯穿整个价值链（设计和仿真、优化验证、数据管理等与验证、制造执行等协同研发模式，端到端的工程数字化集成。业务过程）和生产生命周期（生产计以提升快速响应需求变更

6、的能力。（3）创建特定IT结构，包括模划发布、制造执行、自动化驱动、信息这需要如图1所示的基于模型的组型、数据、通信和算法等，为垂直整合采集和反馈等业务过程）进行全面织和应用系统的支撑，包括基于模型制造系统提供模块化的重用策略，实整合，实现虚拟产品PLM与实际生的系统工程、基于模型的工程、基于现纵向集成和网络化制造系统。产PLM的无缝链接，达到缩短研制模型的制造、数字化服务及供应链管48个优先领域周期，提高质量的目的。为此，西门理等内容。它们通过产品、信息和过包括标准化和开放标准的参考子公司一方面加

7、强在传统工业自动程等模型的建立及数据、信息、供应架构；复杂系统的管理；工业基础网化领域的软硬件优势，另一方面投巨链及系统等集成，为后续借助智能元络设施；安全和安保；工作的组织和资购买与整合产品生命周期管理软素实现自测量、自适应、自诊断、自学设计；培训和持续的职业发展；创新件，并将两者进行融合，同时还大力习的智能化企业打下数字化和信息的规章制度；资源的使用效率。其推动工业软件的国际化和标准化工化的基础。中，前4项与技术强相关，后4项是作（ISO轻量化格式标准JT）。应对未来工业和社会体系变化的。3统一

8、IT架构的信息化体系数字化工厂的解决方案可见仅关注技术发展，并不能保证工实现“工业4.0”需要在统一业数字化工厂以CPS为核心，秉业和社会体系平稳地整体跃迁到新务模式、过程和专业知识与技能的基承“工业4.0”的数字化、自动化和绿的高度。础上规划总体（IT）架构，开展业务色化等特征来定义现代工业生产过与系统/系统功能分析，明确信息交程，将企业中应用系统、工具、自动化实施“工业4.0”的策略互关系，提升企业间共享信息和服务生产设备及信息流、物流等集成在一在整合产品设计、模