中国制造应走工业2.0、3.0、4.0并行发展的道路.pdf

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1、志近科学——“工业4．0”笔谈中国制造应走工业2．O3．O4．O并行发展的道路彭瑜关于CPS，据说有18种定义或者是解释这里仅列举两种2008年美国加利福利亚大学的Ed．wardA．Lee教授在其技术报告《信息物理系统：设计挑战》中指出：“CPS是计算过程和物理过程的集成系统，利用嵌入式计算机和网络对物理过程进行监测和控制．并通过反馈环实现计算过程和物理过程的相互影响”。在2011年KarlHenrik彭瑜．上海工业自动Johansson指出：从自动化技术的观点看，CPS是一化仪表研究院教授级高种工程系统．由一个嵌入在物体中的计算和通信工的

2、核．以及物理环境中的结构所监测和控制。这就清晰地告诉我们．泛在的嵌入在物理过程和虚拟德国技术科学家的创举在于清晰地系统中的智能体．凭藉其计算和通讯联网能力．将将CPS和制造业联系在一起与其他的同样嵌入了计算和通讯功能的智能体．工业4．0在2012年提出后．很快就在欧盟工业构成了互联、互通和互操作的更大系统，去执行和领域范围内引起很大反响2013年汉诺威工业博览完成人类所规划和设计的功能和目标。我觉得，会上．工业4．0的理念和规划正式由德国联邦政府2012年德国技术科学家的创举在于．基于制造立发布．描绘了制造业的未来愿景。至此之后，在包括国和

3、制造强国的理念．把CPS运用于生产制造．提美国等工业强国在内的全球工业领域引起了极大出了CPPS．即信息物理生产系统．以CPPS为模型关注和认同这里仅以IT大鳄IBM的反应为证．在构建智慧工厂(或者数字化工厂)。在此之前，没有对工业4．0进行专门研究后．他们认为今后十年数人如此清晰地把CPS和制造业联系在一起字经济将成为实体的经济。由此可见．工业4．O确实比较美英经济学家和未来学家所提出的第三成为了今后全球发展的突破口次工业革命．工业4．0是面向制造业的．而不像里夫工业4．O的基本特征是工业自动化和信息技术金立足于能源(着重可再生能源)和互

4、联网技术来的深度融合．它建立在物理信息系统CPS的基础之分析未来工业革命里夫金的第三次工业革命的支上为什么CPS是工业4．O的基础．这是我们先要柱是互联网和可再生能源而工业4．0的支柱是工弄清楚的业自动化和IT技术的深度融合。显然．从事工业技2006年美国国家基金会(NSF)科学家Helen术的科学家和工程师更实际．也更具有执行力和可Gill提出了信息物理融合系统(Cyber-PhysicalSys—操作性。里夫金所寄于莫大希望的可再生能源，在tern．简称CPS)的概念，目的是将控制技术融入互联可以预见的未来相当一个时期．充其量也难在能源

5、网它与物联网相比．最显著的特点是强调物理过供应总量中超过20％。那么．第三次工业革命要多程与信息间的反馈当时给出的可能实际应用的例少时间才能成为现实呢?可见，出发点不一样，目标子．就是今天我国称之为车联网的内容。也大有区别堂墨堂：曼__志近科掌——“工业4．0”笔谈确定无疑但是，我国制造业的现状却是无可辩驳工业4．0主要的两大主题是智能工的大而不强面对进一步发展的资源压力、环境压厂和智能生产力、成本压力，以及市场竞争激烈、利润空间压缩和工业革命一般从以下三个主要方向展开：能源用户需求增高，我国制造业唯有转型升级走向制造创新、能源利用创新和产

6、品创新：制造技术和制造强国这惟一的出路工艺创新：产业模式创新。由于工业4．0主要面向制中国工程院在规划《中国制造2o25)Hq，调研了造业．所以它具体体现在能源利用创新和产品创世界主要国家制造业发展的状况．在大量数据分析新：制造技术和制造工艺创新：产业模式创新。的基础上．按照规模发展、质量效益、结构优化和持续近年在德国．工业4．0已进入创建实施平台全发展4项一级指标．以及18项二级指标构成的制造面推动项目开展的攻坚阶段。德国三大行业(机械、强国评价指标体系．计算出制造强国综合指数，把这电气电子和信息)协会VDMA、ZVEI、BITKOM联合

7、些国家划分成3个方队第一方队是制造业居于全发起成立德国国家的工业4．0的启动平台．目的是球绝对领先地位的美国，第二方队是德国和日本，第迅速将工业4．0由愿景成为现实主要面向两大主三方队有英国、法国、韩国、中国等。中国制造业目前题：①智能工厂重点研究智能化生产系统及过程．的状况发展不平衡．处在没有总体完成工业2．0(大规以及网络化分布式生产设施的实现由德国中小企模制造机械化)和工业3．0CE业自动化)。就需要面对业主攻(菲尼克斯、倍福等)。②智能生产主要涉及工业4．0(工业自动化和信息化深度融合)的形势。因虚拟3D技术在工业生产过程中的应用f

8、虚拟数字此．中国工业制造的发展．不像西方发达国家走的是化工厂设计、仿真，机械装置的数字化虚拟设计、仿工业2．0、工业3．0，进而工业4．0的串行发展，而应该真)：整个企业的生产物