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浅析工业4.0和智能化工厂所谓工业4.0是基于工业发展的不同阶段作出的划分。
按照目前的共识，工业1.0是蒸汽机时代，工业2.0是电气化时代，工业3.0是信息化时代，工业4.0则是利用信息化技术促进产业变革的时代，也就是智能化时代。
工业化4.0主题：1、智能工厂:重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现;2、智能生产:主要涉及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;3、智能物流:主要通过互联网、物联网、物流网，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4.0驱动新一轮工业革命，核心特征是互联。
互联网技术降低了产销之间的信息不对称，加速两者之间的相互联系和反馈，因此，催生出消费者驱动的商业模式，而工业4.0是实现这一模式关键环节。
工业4.0代表了“互联网+制造业”的智能生产，孕育大量的新型商业模式，真正能够实现“C2B2C”的商业模式。
智慧工厂是指集合多种自动化硬件设备、MES（生产执行系统）、ERP（生产管理系统）、QMS（品质管理系统）、SCM（物流管理系统）等众多强大软硬件集成的管理控制平台。
实现管理信息系统与现场设备的无缝对接，真正使生产设备自动化。
智慧工厂管理平台集合“排产”与“生产调度”、在线质量控制、车间物料规划与控制、生产过程追溯、可视化过程监控和生产状态分析等功能于一身，通过实现高度的自动化和信息化，打造智慧工厂，达到成本削减、生产效能提升和品质保证的目的。
智慧工厂管理平台为企业带来的六大优势：1、生产效率成倍提升：对生产信息的智能化分析和跟踪，不断挖掘设备以及作业潜能，提高生产效率，持续改善管理目标。
2、产品品质的持续改善：实时采集生产信息、记录生产数据、管控生产过程、全面监控生产流程、关注生产品质，事后分析持续改善产品品质。
工业4.0时代的智能制造方案这是笔者一同参加“工业4.0高峰论坛”并发言的陈志成博士做的演讲，转载到本人博客，以便需要了解工业4.0的朋友参考。
陈志成：中国人工智能学会基础专业委员会常务委员、中国通信学会云计算专家委员会委员、北京格分维科技有限公司总经理我原来在高校工作了一段时间，是教师，担任计算机学科方面的负责人，现在创办一个公司，做人工智能方面的工作。
我从学校出来，有一些背景因素，很多教授、院士，他们做了很多很好的理论研究，但是我们的产学研做的并不是想象中的那么好，企业很难把人工智能中比较超前的理论运用起来。
很多老师聊天说，人工智能是不是要死亡了，是不是真的不行了，没有什么用途了，离我们生活太遥远了。
我创办企业的想法，是希望将课本上的一些理论，变成日常生活当中可以用的一些产品，不管是小的产品也好，大的产品也好。
也许这也是一种情怀，大家都想做一些事情，而我想做人工智能。
我的演讲分为四部分内容：第一，介绍工业4.0的本质，我认为工业4.0的本质是智能制造，目前对于工业4.0的理解各种各样，但是大体而言，还是依据德国的提法来理解。
2011年至2013年，德国针对工业4.0给出了一些资料，总体思路还是智能制造的概念。
前面说人工智能要死亡了，可是现在机会来了，人工智能可能会有大发展了。
第二点介绍我们现在正在做的事情，就是制造企业的机联网，主要是指机器设备的联网，及其管理控制。
第三点讲基于机联网之上的云计算服务，以及相关的研究课题。
最后跟大家分享一个能源大数据系统的案例。
工业4.0的本质是智能制造智能时代已经来临，五年之前，老师们在讨论人工智能怎么发展，原中国人工智能学会理事长钟义信老师、何华灿老师等也都在讨论。
人类社会的发展经历了三个阶段，第一个阶段是农业社会，人类劳动工具以简单的镰刀、锄头为主。
第二个阶段是工业社会，也就是动力机车时代，以蒸汽机、机床为代表的时代。
第三个阶段是信息社会，网络时代到来了，电话、电灯、电视，现在的互联网、通信网，这就是目前的信息社会。
2018年新疆有色金属DOI：10.16206/ki.65-1136/tg.2018.增刊.038《中国制造2025》下的大数据与工业4.0思考陈倪伟（西部黄金伊犁有限责任公司伊犁835000）摘要所谓的工业四代（Industry4.0）是指利用物联信息系统将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。
大数据可广泛应用于企业整个生产过程，本文将按照企业生产过程的研发设计、供应链、生产制造、营销与服务环节，对工业4.0和大数据的应用场景及其应用进行探讨。
关键词工业4.0大数据结合应用技术基础中国制造2025《中国制造2025》提出，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针，坚持"市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作"的基本原则，通过“三步走”实现制造强国的战略目标：第一步，到2025年迈入制造强国行列；第二步，到2035年中国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平；第三步，到新中国成立一百年时，综合实力进入世界制造强国前列。
“工业4.0”的本质就是实现工业互联网，即将虚拟网络与实体连接，形成更具有效率的生产系统。
让传统行业通过互联网、大数据分析等，将优势发挥出来。
1什么是“工业4.0”？“工业4.0”是德国政府提出的一个高科技战略计划，旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。
其技术基础是网络实体系统及物联网。
“工业4.0”是的一个发展的概念、是一个动态的概念，“工业4.0”是一个理解未来信息技术与工业融合发展的多棱镜，站在不同的角度会有不同的理解，“工业4.0”是互联，是集成，是数据，是创新，是服务，是转型；“工业4.0”是CPS，是智能工厂，是智能制造；“工业4.0”是国家战略，是企业行为。
但从根本上来讲，“工业4.0”是一种在信息技术发展到新阶段产生的新的工业发展模式。
工业4.0解决方案
《工业4.0解决方案》
随着科技的不断发展，工业领域也在不断迭代革新。
工业4.0
概念的提出将制造业带入了一个新的时代，通过智能化、自动化和网络化的技术手段，实现了生产方式的根本性变革。
而在工业4.0时代，如何找到解决方案，成为了制造企业面临的一
大挑战。
工业4.0解决方案是基于现代科技手段，以提高生产效率、降
低成本、提升产品质量和创新能力为目标的创新方法。
其中包括物联网技术、大数据分析、智能制造系统、数字化工厂等一系列技术和工具的应用。
这些解决方案的实施，将使企业在面对市场竞争时能够更加灵活和竞争力强大。
物联网技术的应用，能够实现设备之间的实时通信和数据共享，从而实现设备的智能化和互联互通。
大数据分析技术能够从海量数据中挖掘出有价值的信息，提高生产决策的准确性和效率。
智能制造系统则是通过数字化、虚拟化和实时化的方式，对生产流程进行智能化管理，并实现自动化生产。
数字化工厂则是通过整合生产过程中的各个环节，实现生产过程的可视化和透明化。
工业4.0解决方案不仅能够提升制造业的生产效率，还能够创
造更高的附加值。
例如，通过智能制造系统的应用，制造企业能够实现批量定制，满足消费者个性化需求；通过大数据分析技术，能够实现产品质量的提升和故障预测，降低产品召回率。
这些都将为制造企业带来更大的竞争优势。
综合来看，工业4.0解决方案将为制造企业带来巨大的发展机遇。
因此，制造企业应积极拥抱工业 4.0，实施相关解决方案，不断提升自身的竞争力和创新能力。
只有不断创新、跟上时代步伐，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
海尔集团在“工业4.0”下的精益生产在实现“工业4.0”的道路上，德国有西门子，美国有GE这样的龙头企业，各国都在努力树立竞争新时代的顶层标杆。
2013-2017年，海尔打造了8个互联工厂。
海尔开发的国家级COSMPlat集成应用示范平台，堪与美国GE Predix和德国西门子Mindsphere比肩，成为全球探索工业互联网的典型平台代表。
如今，海尔互联网工厂已经成为这一领域的标杆，实现了“工业4.0”下的精益生产。
一、企业概况及发展战略海尔集团是一家全球领先的美好生活解决方案服务商。
在互联网和物联网时代，海尔从传统制造企业转型为共创共赢的物联网生态企业，率先在全球创立物联网生态- 1 -品牌。
2017年，海尔集团实现全球营业额人民币2419亿元，全球利税总额首次突破300亿元。
目前，海尔在全球拥有10大研发中心、24个工业园、108个制造工厂、66个营销中心。
作为一家制造企业，海尔经历了5个战略发展阶段：名牌战略、多元化战略、国际化战略、全球化战略到今天的网络化战略。
在互联网和物联网时代，用户的个性化需求凸显，用户需求信息更加透明。
实施网络化战略目的在于适应网络化时代发展，践行工业4.0和中国2025制造的发展阶段。
过去4年，海尔打造了8个互联工厂，在冰箱、空调、模具、电机等生产线实现了智能制造。
2018年2月27日海尔举行新闻发布会，基于“工业互联网+智能制造”- 2 -的国家级COSMPlat集成应用示范平台正式发布，并获批成为首家国家级工业互联网示范平台，跻身全球探索工业互联网典型平台行列。
二、管理创新举措1.强大的全柔性生产，透明工厂全程可视海尔把“互联工厂”打造成了“透明工厂”，实现全流程实时互联、用户全流程可视。
每一个订单可以实时查看到的不只是物流配送过程，还有产品制造的每一个步骤，包括何时排产、何时上线、何时发货，甚至能看到产品当前在生产线上的对应位置。
除了生产信息，全球各地用户在通过PC、手机等终端下单定制时，就可以看到核心模块的供应商信息，以及安全、噪音等核心质量信息，将生产工厂全面透明化，这在全球白电行业还是首次。
构建工业4.0的“智造”平台工业4.0，这个新鲜的名词最近俨然成为工业和IT业最热的名词，掀起了“智造”革命的热潮。
工业4.0是指以智能制造为主导的第四次工业革命，或指革命性的生产方法。
该战略旨在通过充分利用信息通信技术和网络空间虚拟系统———信息物理系统（CPS)，将制造业向智能化转型。
具体而言，工业4.0是指将信息物理系统全面嵌入到制造、工程、材料使用和供应链管理中，建造可以全球定位联动的智能工厂。
工业4.0要求企业的信息化从车间延伸到整个工厂，甚至整条供应链中，将物联网和服务全面引入制造业，实现智能制造、智能经营。
在我国钢铁企业中，今年7月底，宝钢股份已经就如何抓住技术上赶超发展、结构上加快升级的工业4.0重大机遇，积极打造智能工厂，实现智能化生产，举行了经营者研修，聚焦工业4.0时代的机遇与挑战，展开了专题学习和深入研究。
宝钢股份总经理戴志浩在研修班上指出，要深入思考、积极探索信息化技术提升传统制造业竞争力的有效实践，不断增强企业“软实力”与可持续发展能力。
工业4.0的智能工业蓝图工业4.0将展现一幅全新的工业蓝图：在一个智能、网络化的世界里，信息物理系统将渗透到所有的关键领域，涵盖钢铁、自动化、生产技术、汽车、机械工程、能源、运输和远程医疗等众多工业部门和应用领域，工业创造新价值的过程逐步发生改变，产业链分工将重组，并会产生各种新的活动领域和合作形式，最终实现全面灵活的智能制造。
工业4.0对工业的变革将体现在：一是使工业生产过程更加灵活；二是发展出全新的商业模式和合作模式，工业4.0网络化制造、自我组织适应性强的物流和集成客户的制造工程等特征，使得新的商业模式率先满足动态的商业网络而非单个公司；三是带来工作方式和环境的全新变化；四是促进形成全新的信息物理系统平台。
全新的信息物理系统平台能够联系到所有参与的人员、物质和系统，将提供全面、快捷、安全、可靠的服务和应用业务流程，支持移动终端设备和业务网络中的协同制造、服务、分析和预测流程等。
“工业4.0”项目将从三个方向展开，一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统、过程以及网络化分布式生产设施的实现；二是“智能生产”，主要涉及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；三是“智能物流”，主要通过整合物流资源提升物流效率。
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。
1. 智能工厂：智能工业发展新方向“智能工厂”的概念最早由美国罗克韦尔自动化有限公司CEO奇思·诺斯布于2009年提出，其核心是工业化和信息化的高度融合。
智能工厂是在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和设备监控技术加强信息管理和服务，未来还将通过大数据分析平台将云计算中由大型工业机器产生的数据转化为实时信息（云端智能工厂），利用绿色智能手段和智能系统，构建出一个高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。
目前，有关智能工厂的概念仍众说纷纭，但其基本特征可归纳为系统监管全方位、制程管控可视化及绿色制造三个方面，具体内容如下图所示。
智能工厂的建设主要基于以下三大基础技术，具体内容如下所示。
实例：某企业的智能工厂解决方案该工业4.0方案采用集现场设备控制以及现场实时数据采集为一体的板卡，作为信息数据和现场设备控制的主要桥梁，设备统一协议，统一控制，方便现场管理；网络结构简单，从软件直接转换到硬件层控制。
这一方案对现场布线、环境要求简单，能方便快速实现现场设备的对接。
2. 智能生产：制造业的未来智能生产（Intelligent Manufacturing，IM）也称智能制造，是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等，通过人与智能机器的合作共事，扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动；它更新了制造自动化的概念，与传统的制造相比，智能生产具有自组织、超柔性、自律能力、学习能力、自维护能力、人机一体化及虚拟现实等特征。
工业4.0是指通过数字化、物联网、人工智能等新兴技术，实现工业生产的智能化、自动化和高效化。
以下是一些工业4.0应用案例：
1. 智能制造：传统的生产线通过数字化和物联网技术实现了智能化。
生产设备和机器人可以实现自动化操作和相互协调，通过实时数据监测和分析进行自适应控制，提高生产效率和质量。
2. 物联网连接：通过将传感器和设备连接到云平台，实现对设备状态和生产数据的实时监测与分析。
这样可以远程监控设备的运行状况，进行预测性维护，并且可以更好地调度生产资源，提高生产效率和减少故障停机时间。
3. 虚拟现实和增强现实：工业
4.0将虚拟现实和增强现实技术应用于培训、设计和模拟操作中。
员工可以通过虚拟现实来学习和模拟操作，提高培训效果和工作安全性。
4. 大数据分析：通过对生产过程中产生的海量数据进行采集和分析，可以洞察生产过程中的瓶颈和问题，并进行优化。
同时，结合机器学习和人工智能技术，可以实时预测产品质量和生产效率，提高生产管控和决策水平。
5. 供应链数字化：工业4.0将供应链的各个环节进行数字化连接，实现供应链的可视化和高效化。
通过物联网技术，可以实时追踪物料和产品的运输和状态，提高物流运作效率和准确性。
6. 个性化生产：工业4.0使得生产线能够实现个性化定制生产，根据客户需求进行快速切换和调整。
通过数字化和智能化技术的支持，可以实现批量生产和个性化定制的有机结合，提高客户满意度和市场竞争力。
这些案例只是工业4.0应用的一部分，随着技术的不断发展和应用实践的推进，工业4.0将在更多的领域中得到应用，并为企业带来更大的效益和竞争优势。
智能制造工业4.0实践案例分析工业4.0作为当今世界的热门话题，已经引起了全球各国制造业的广泛关注和研究。
智能制造则是工业4.0的核心技术之一，涵盖了物联网、云计算、大数据、人工智能等前沿技术，使得制造业从过去的粗放型向智能化、协同化和定制化转变，从而进一步提升了企业的生产力和竞争力。
本文将对几个智能制造工业4.0实践案例进行深入分析。
一、舟山轮胎智能制造舟山轮胎位于浙江省舟山市普陀区，公司成立于1958年，是一家从轮胎维修起家的民营企业，主要产品为工业轮胎和农用轮胎。
过去，舟山轮胎使用人工智能不足，生产效率低下，其制造业务主要通过传统的生产方式进行，如今，它已经成为了一个典型的智能制造企业。
舟山轮胎的智能制造解决方案包括使用物联网传感技术对所有设备和设施进行监测和控制，在车间内部建立网络化生产环境，并通过大数据分析挖掘生产及销售中的各种信息，进一步提高生产效率。
同样，该企业还在智能制造上有很大的优势，采用数字化生产流程，通过数据的分析和处理，进一步提升了生产能力。
二、普博思-光谷智能工厂普博思-光谷智能工厂是普博思公司在中国的战略合作伙伴，并受到了来自德国总部的大力支持。
普博思-光谷智能工厂制造智能机器人技术及其他自动化系统，如三维打印机等，其生产工艺也采用了云计算、大数据、物联网等智能制造技术。
普博思-光谷智能工厂采用了高度自动化的生产方式，如自动化物流、智能物流等等，在全球范围内获得了很高的赞誉。
这种全自动化生产过程，对提高产品质量和提高企业效率有着显著的影响。
同时，该企业在管理方面也进行了深入的革新，让工厂集中监管、及时干预等方式有效地提高了效率和生产效益。
三、捷尼赛思环球智能制造捷尼赛思环球是一家宝马集团的子公司，主要致力于汽车零部件的生产和销售。
其智能制造工程采用了先进的先进互联网技术，将大数据、物联网用于生产流程管控，形成了数字化生产模式，实现了整个生产自动化流程。
捷尼赛思环球将自己的生产流程和技术优势，结合了包括IBM、西门子、戴姆勒、宝马在内的一大批全球领先供应商的技术，使得它所产出的零部件质量更加稳定。
TOBTO工业4.0电厂
智能数字管控平台
（电厂智能管控平台示意图）
1、互联网技术和互联网思维：开放、平等、合作、共盈、高效。
可以通过互联网管理上下游产业链、供应链。
2、大数据存储技术和数据整理挖掘技术：在线系统SIS数据、原始数据、维修数据、技改数据、点检数据、运行数据、如何有机关联，有效挖掘，实时应用。
3、物联网技术：在线测量、在线控制、在线标识、货物的原始产地、批次记录、运输环节管理、维修过程和维修结果记录等。
4、无线局域网、移动互联网技术：无线WIFI、蓝牙、3G、4G、GPS，实现人、机、物、环、管，实时为一个有机的管控系统。
5、云计算（云存储、云理念）：厂、分公司、集团、行业、数据共享。
分散云、集散云、共享云。
6、检测技术：系统集成多重检测功能，测振、测温、噪声、超声、
红外热像、照片、录像、观察、化验、试验、工程测量等。
7、软件工厂平台：全球最先进的软件平台构架技术，支持平台配置、功能配置、流程配置、智能表单、可跨平台语言开发。
