工业4.0概述复习过程.pptx

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1、工业4.0概述2016-09-05目录发展背景解读工业4.0工业4.0技术基础中国工业2025汽车工业4.0启示与总结工业发展历程三次工业革命使得人类发展进入了空前繁荣的时代，但也带来巨大的能源以与资源消耗、巨大的环境代价以及生态成本随着信息技术与工业技术的高度融合，资源、信息、物品和人力相互关联，网络、计算机技术、信息技术、软件与自动化技术深度交织，由此带来工业价值模型新的变革战略的提出初步概念2011年德国汉诺威工业博览会上，德国相关协会提出工业4.0的初步概念发展完善德机械设备制造联合会等协会牵头，德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下，成立“工业

2、4.0工作组”进一步加强工业4.0的研究并向德国政府进行报告国家战略发展制造业是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一，“工业4.0”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，已上升为国家战略正式提出2013年4月，德国政府于2013汉诺威工业博览会上正式推出“工业4.0”中德合作2014年10月，李克强总理访德期间，中德签署了《中德合作行动纲要：共塑创新》，提出两国将开展工业生产的数字化（工业4.0）合作目前发展水平新工业革命真的已经到来了吗？现在目前仍然处于工业3.0阶段，工业4.0仅处于理论研究和小规模实验性实践阶段；第一、二次工业变革都经历了100年左右的时

3、间，第三次工业革命目前已经持续了半个多世纪，保守预测工业3.0时代将持续到2050年；与工业3.0时代相比，工业4.0时代肯定有完全不同的特征，至于特征是什么，各人见解不尽相同。目前的认识是智能化和网络化，也有人认为是定制化。工业升级的动力德国——世界顶级工业强国，希望引领未来美国——金融危机，“再工业化”中国——亟需由制造大国转变为制造强国工业生产复杂化市场需求复杂化市场需求和工业生产越来越复杂，传统技术无法妥善解决，倒逼工业升级；工业4.0一定会在将来某个时间到来；工业4.0只会在市场需求和工业生产的复杂性发展到一定程度后才到来。目录发展背景解读工业4.0工业4.0技术基础中国工业2

4、025汽车工业4.0启示与总结总体概念定义工业4.0是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。该战略旨在充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统——信息物理系统（Cyber-PhysicalSystem)，推动制造业向智能化转型。一个网络信息物理融合系统（CPS）三个集成纵向集成横向集成端到端的集成两个主题智能工厂智能生产关联工业4.0战略目标是实现两个主题CPS、三个集成是实现智能工厂的前提条件人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间通过CPS实现横向、纵向和端对端的高度集成智能工厂智能生产工业4.0CPS纵向集成横向集成端到端集成工业4.0的基础-CPS人类互联网社

5、交媒体智能建筑智能家居智能工厂智能车间智能电网服务型互联网商业网站互联网汽车及其他交通工具CPS系统平台分布式、智能化、网络化的世界信息物理系统（Cyber-PhysicalSystems，CPS），是将物理设备（各类传感器）连接到互联网上，让物理设备具备计算、通信、精确控制、远程协调、数据采集等功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合CPS将资源、信息、物体以及人联系在一起，从而创造物联网及相关服务，并将生产工厂转变为一个智能环境，这是实现工业4.0的基础CPS单元物流管理质量管理采购管理销售管理生产计划设备维护异常监控统计分析CPS构架物理层物理层是CPS系统直接与物理世界交互

6、的部分，CPS通过物理层感知环境，并通过物理层作用于环境改变环境。物理层由各种CPS单元组成，如工业机器人、物流车、射频识别系统、电子看板。网络层网络层将物理层的大量异构CPS单元实现互联互通，并支持CPS单元之间的互操作。网络层由大量的中间件服务器组成的，各种功能、编码和硬件不兼容的设备，通过中间件服务器将异质信息转化为同质，无障碍地进行数据交换。应用层应用层是面向用户的一体化平台，该层将网络层和物理层的信息封装成为不同的应用模块，使用户可以直接进行业务处理。新一代无障碍网络人机交互提供监测数据接受控制指令CPS与物联网物联网物联网（Internetofthings）：通过各种信息传感

7、设备，把需要监控、连接、互动的物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，实现智能化识别、跟踪、监控和管理CPS与物联网的区别物联网强调网络的联通作用，而CPS强调网络的虚拟作用。物联网主要用于获取各类事物的信息，以及对这些信息的处理和应用。CPS不仅要获取事物的信息，还能够实现现实世界与物理世界的相互作用。CPS就像镜子一样把现实世界与信息世界一一对应起来，形成一个相互作用的闭环系统。CPS与虚拟现实虚拟现实是采用数字技术模拟现实，而