从数字工厂向智能工厂迈进ppt课件

未来发展趋势：随着技术的不断进步和应用场景的不断 扩展，智能生产流程管理将向更高层次、更广领域发展， 为制造业和物流业等领域的转型升级提供有力支持。
智能供应链管理
定义：智能供应链管理是指利用人工智能、大数据等技术手段，对供应链进行智能化改造，提 高供应链的效率和准确性
应用场景：智能供应链管理可以应用于多个领域，如制造业、物流业、零售业等
柔性制造：适应多品种、小 批量、定制化生产需求，提
高生产效率和灵活性
绿色制造：降低能耗和排放， 提高资源利用效率，实现可 持续发展
全球化制造：加强跨国合作， 推动全球供应链和产业链的 协同发展
THANK YOU
汇报人：
云计算技术
云计算技术的定 义和特点
云计算技术在智 能制造中的应用
云计算技术对智 能制造的影响
云计算技术的未 来发展趋势
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
大数据分析技术
定义：大数据分析技术是指对海量 数据进行快速、准确、深入的分析 和挖掘，提取有价值信息的技术
应用领域：智能制造、医疗、金融、 教育等
技术特点：实时性、高效性、准确性
添加 标题
应用场景：工业互联网技术可以应用于智 能制造、工业自动化、智能物流等领域， 提高生产效率、降低成本、优化资源配置。
添加 标题
核心技术：工业互联网技术包括云计算、 大数据、物联网、人工智能等核心技术， 这些技术为工业生产提供了更高效、更灵 活、更智能的生产方式。
发展趋势：随着技术的不断进步和应用场 景的不断扩展，工业互联网技术将不断向 更高层次、更广领域发展，为制造业的转 型升级提供更强大的技术支持。
优势：智能供应链管理可以提高供应链的透明度和可预测性，减少浪费和成本，提高客户满意 度

02
智能制造关键技术解析
工业互联网技术应用
01
02
03
工业物联网技术
通过工业物联网技术实现 设备、产品、原材料等生 产要素的互联互通，提高 生产效率与透明度。
云计算技术
运用云计算技术，实现海 量数据的存储、处理和分 析，为智能制造提供强大 的计算支持。
边缘计算技术
将计算任务部署在设备边 缘，降低数据传输延迟， 提高实时响应能力。
国内外智慧工厂发展现状
国内发展现状
我国智慧工厂建设已经取得一定成果，部分龙头企业已经实现了高度自动化和数 字化生产，但整体上仍处于初级阶段，需要进一步加强技术研发和应用推广。
国外发展现状
德国、美国等发达国家在智慧工厂建设方面处于领先地位，已经实现了高度智能 化和网络化的生产模式，并在不断探索新的技术和应用。
未来发展趋势与挑战
发展趋势
未来智慧工厂将向着更高程度的数字化、网络化和智能化方向发展，实现生产过程的全面自动化和智能化。同时 ，随着5G、人工智能等新技术的不断发展，智慧工厂的应用场景也将不断拓展。
挑战
智慧工厂建设面临着技术、人才、资金等多方面的挑战。其中，技术挑战主要包括关键技术的研发和应用、数据 安全和隐私保护等方面；人才挑战主要是缺乏具备跨学科知识和技能的复合型人才；资金挑战则是需要巨大的投 资来支持智慧工厂的建设和运营。
风险评估
对识别出的威胁进行定性和定量评估，确定 威胁的来源、动机、能力和影响范围，为后
续的安全防护和应急响应提供依据。
网络安全防护策略制定和实施
防护策略制定
根据风险评估结果，制定相应的网络安全防护策略，包括访问控制、数据加密、漏洞管 理等，确保智慧工厂网络系统的机密性、完整性和可用性。

新一代轻量化，灵活的机器人与人类在智能工厂一起协同工作
今天
明天
总结
• •
多品种小批t智能产品的高精度卓越品质生产是未来像德国一样成功经济的
80％制造创新基于信息通信技术，通过信息通信技术实现了智惫工厂、绿
•
•
第四次工业革命将基于信息物理系统、物联网和互联服务，它将产生大最 数据能够被搜集和分析用于指导高效高品质生产；
物理对象
Phiscial:在生产系统中的人和自动化 化、自我解释、自我意识、自我诊断 能力
CPS系统触发了工业自动化模
智能产品案例· 波音
•
波音公司已经在一些领域（军用民用）应用信息物理系统，从中获
•
CPS对于波音公司航空航天领域至关重要
Industry4·0―德国高科技战略计划
• • 两大主题：智慈工厂、智能生产 三个设想：产品、设施、管理
智能产品案例· 智能化汽车
APP
绿色驾驶
职能用户界面
APP
APP
动力管理
驾驶员辅助
APP
工业4.0自动化-信息物理系统（CPS）
通过价值链实现横向集成
跨整个价值链的工程
德国一些企业已经开始实施industry4.0
TRUMPF公司
SAP公司
BOSC
WITTENSTEIN 公司
FESTO公司

工业4.0自动化-信息物理系统（CPS）
物联网
经济
文化
…
与所有领域相关的通用技术 （语义技术、云计算服务平台）
工业 CPS应用 智慧工厂 CPPS 能源 CPS应用 智能电网 移动通讯 CPS应用 智能手机 健康 CPS应用 智能健康
…
安全、工程、教育、参考框架、模型

发展高端技术 战略
❖ 美国提出了“设计创新与数字制造”计划 ❖ 英国提出了“领先的技术网络和创新” ❖ 荷兰提出了“发展高端技术战略”
❖ 德国提出了“工业4.0” ❖ 中国提出了“中国制造2025”
德国的“工业4.0”是具有代表性的智能制造战略计划
1.1德国工业4.0战略
➢ 工业4.0（Industry 4.0）
用电子和IT技术实现制造流程的进一步自动化
•工业革命4.0
基于信息物理融合系统的智能制造
➢ 工业4.0 的主要内容
❖ 信息物理系统是工业4.0的基础，实现虚拟和物理世 界的互联与协同；
❖ 智能工厂是工业4.0的核心，通过生产系统中配备 CPS进行智能化的生产作业；
❖ 智能制造是工业4.0的主导模式，基于信息物理系统 ，构建智能工厂，实现智能制造。
中国 速度Leabharlann 中国 质量1.2中国制造2025战略
➢战略任务和重点
农业机 械装备
新一代 信息技
术
生物医 药及高 性能医 疗器械
新材料
中国制造 2025
重点发展 10大领域
电力装备
节能与 新能源
从数字化制造到智能制造
汇报提纲
1 智能制造背景 • 1.1德国工业4.0战略 •1.2中国制造2025战略 •1.3中国制造2025与德国工业4.0的比较
2 数字化制造 •2.1设计数字化 •2.2生产数字化 • 2.3装备数字化 •2.4管理数字化
3 智能制造
•3.1智能制造概述 •3.2智能制造主要技术 •3.3智能制造典型应用
❖ 制造技术的柔性化与智能化
在经济全球化的格局下，基于网络的制造技术将得到广泛应用，制造装备和制造系统的 柔性、可重组与智能化成为21世纪制造技术的显著特点。

数字化制造的核心优势与不足
03
智能制造的核心构成要素
信息物理系统(CPS)
信息物理系统是将物理世界和信息世界相结合的技术系统，实现两个世界的交互和协同。
信息物理系统通过传感器、执行器等设备采集和收集物理世界的各种数据，经过计算和数据分析处理后，再将这些信息反馈到物理世界中进行智能控制和优化。
信息物理系统是智能制造的核心基础，为智能制造提供强大的物理基础设施和数据基础。
智能制造的定义
智能制造具有高度信息化、自动化、网络化、个性化、柔性化、智能化等特点，能够实现制造过程的智能化、生产设备的智能化和产品的智能化。
智能制造的特点
智能制造的定义与特点
全球智能制造发展趋势
全球范围内，智能制造已经得到了广泛的关注和应用，特别是在欧美等发达国家，智能制造得到了大力推动和发展。全球智能制造的发展趋势包括数字化、网络化、智能化、个性化、定制化等。
智能制造发展面临的机遇
智能制造发展也面临着巨大的机遇，特别是在新基建、新经济、新消费等领域，智能制造有着广阔的应用前景。同时，国家也在大力推动智能制造的发展，为智能制造提供了政策支持和发展机遇。
智能制造发展面临的挑战与机遇
02
数字化制造-智能制造的基础
数字化制造是指通过计算机技术、网络技术、大数据技术、人工智能技术等手段，对制造过程进行数字化建模、仿真、优化和控制，实现制造过程的智能化和高效化。
建议一
加大财政投入，支持智能制造创新发展
建议二
推动产业升级，优化产业结构
建议三
提升智能制造国际竞争力的政策建议
技术创新路径一：突破关键核心技术
技术创新路径二：加快创新成果转化和应用
技术创新路径三：提升智能制造系统解决方案能力

德国政府提出“工业4.0”战略，并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同，弗劳恩霍夫协会将在其下属6－7个生产领域的研究所引入工业4.0概念，西门子公司已经开始将这一概念引入其工业软件开发和生产控制系统。
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。二月-21二月-21Tuesday, February 02, 202110、雨中黄叶树，灯下白头人。。16:34:3116:34:3116:342/2/2021 4:34:31 PM11、以我独沈久，愧君相见频。。二月-2116:34:3116:34Feb-2102-Feb-2112、故人江海别，几度隔山川。。16:34:3116:34:3116:34Tuesday, February 02, 202113、乍见翻疑梦，相悲各问年。。二月-21二月-2116:34:3116:34:31February 02, 202114、他乡生白发，旧国见青山。。02 二月 20214:34:31 下午16:34:31二月-2115、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月 214:34 下午二月-2116:34February 02, 202116、行动出成果，工作出财富。。2021/2/2 16:34:3116:34:3102 February 202117、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。4:34:31 下午4:34 下午16:34:31二月-219、没有失败，只有暂时停止成功！。二月-21二月-21Tuesday, February 02, 202110、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。16:34:3116:34:3116:342/2/2021 4:34:31 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。二月-2116:34:3116:34Feb-2102-Feb-2112、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。16:34:3116:34:3116:34Tuesday, February 02, 202113、不知香积寺，数里入云峰。。二月-21二月-2116:34:3116:34:31February 02, 202114、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。02 二月 20214:34:31 下午16:34:31二月-2115、楚塞三湘接，荆门九派通。。。二月 214:34 下午二月-2116:34February 02, 202116、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。2021/2/2 16:34:3116:34:3102 February 202117、空山新雨后，天气晚来秋。。4:34:31 下午4:34 下午16:34:31二月-219、杨柳散和风，青山澹吾虑。。二月-21二月-21Tuesday, February 02, 202110、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。16:34:3116:34:3116:342/2/2021 4:34:31 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。二月-2116:34:3116:34Feb-2102-Feb-2112、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。16:34:3116:34:3116:34Tuesday, February 02, 202113、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。二月-21二月-2116:34:3116:34:31February 02, 202114、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。02 二月 20214:34:31 下午16:34:31二月-2115、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。二月 214:34 下午二月-2116:34February 02, 202116、业余生活要有意义，不要越轨。2021/2/2 16:34:3116:34:3102 February 202117、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。4:34:31 下午4:34 下午16:34:31二月-21

各工段
关键 工艺 参数
指标 生产指标 设定
模型
模型
各工序 关键工 艺参数
指标 优化 系统
优化控制
-
12
4）生产制造过程的信息化是实现敏捷制 造的保证
现代化的通讯网络将世界连成一体，经济全球化进 程使世界变成了一个统一的市场，致使产品市场竞 争国际化；
产品的品种越来越丰富，产品的批次和批量越来 越少，产品的开发周期越来越短。
服务型工厂 服务生产
生产
自动化工厂 基础产品生产
成熟技术
信息 基础结构
机- 器
环保型工厂 资源再生
环境技术
应用
23
数字化与智能化工厂
设计数字化、协同化、虚拟化、智能化
制造过程数字化、自动化、 虚拟化、智能化
企业 数字化与
智能化
管理数字化与智能决策
生产过程数字化、自动化、 虚拟化、智能化
-
24
ห้องสมุดไป่ตู้
1）离散制造业数字化与智能化
的两个坚实基础。
信息技术是建立虚拟企业和实现虚拟制造的关键使
能技术。
-
14
敏捷制造使企业管理从金字塔式的多层结构 走向扁平化结构
企业
纵
纵
工厂
横
向
向
集
车间
综
成 单元
合 集
工作站
成
设备
（a）多级递阶
-
计划 执行 控制
（b）分布式
15
敏捷制造使企业“大而全”“小而全”的组 织模式走向分工协作突出核心竞争力的模式
50% ~60%
75%
能力：1300万总吨 产量：1161万总吨
97.0亿美元

共享和优化。
工业互联网平台
工业互联网平台是实现设备连接、 数据采集、分析和优化的核心，通 过平台可以实现远程监控、预测性 维护和智能决策。
工业互联网安全
随着工业互联网的普及，网络安全 问题日益突出，需要采取有效的安 全措施来保护数据和设备安全。
物联网技术
物联网概述
物联网是指通过互联网实现物品 之间的信息交换和通信，为智能
活扩展和管理。
大数据技术
02
大数据技术是指处理海量数据的技术和方法，通过数据挖掘和
分析，为智能制造提供决策支持。
云计算与大数据在智能制造中的应用
03
云计算和大数据技术为智能制造提供了数据处理和分析的基础
，有助于提高生产效率和降低成本。
人工智能与机器学习
人工智能概述
人工智能是指让机器具备人类智能的技术和方法，包括机器学习、自然语言处理等。
人才培训
定期开展技术培训和知识更新课程， 提高员工技能水平和综合素质，培养 具备创新能力和跨界思维的复合型人 才。
跨部门协同与沟通
跨部门协同
打破部门壁垒，加强各部门之间的协作与配合，实现资源共 享和优势互补。
沟通机制
建立有效的沟通机制，确保信息传递的准确性和及时性，提 高工作效率和执行力。
05
制造业数字化转型的成功案例
市场需求
消费者对个性化、高品质、快交付的 产品需求日益增长，促使制造业企业 进行数字化转型以满足市场需求。
数字化转型的未来趋势
智能化生产
通过应用人工智能、机器学习 等技术，实现生产过程的智能 化和自主化，提高生产效率和
产品质量。
个性化定制
借助大数据和物联网技术，实 现产品的个性化定制和快速交 付，满足消费者多样化需求。

数字化工厂建设
通过对生产数据进行分析和挖掘，实现生产过程的优化和控制。
数据分析与优化
利用物联网和云计算技术，实现设备之间的互联互通和数据共享。
物联网与云计算的应用
转型过程中的挑战与对策
智能制造的关键技术与应用场景
05
总结词
智能制造的关键技术包括物联网、大数据、人工智能、云计算等。
详细描述
智能制造是指通过引入先进技术和工艺，将数字化制造与智能化生产相结合，实现生产过程的自动化、智能化和优化。其中，物联网技术通过设备之间的互联互通，实现生产数据的实时采集和传输；大数据技术对海量数据进行处理和分析，为生产决策提供数据支持；人工智能技术通过机器学习和深度学习等方法，实现对生产过程的智能控制和优化；云计算技术则为智能制造提供了强大的计算能力和存储空间。
数字化制造转型的必要性
降低成本
02
通过数字化制造转型，可以减少人力成本和物料成本，实现更精细化的成本控制。
提升产品质量
03
数字化制造转型可以实现生产过程的可追溯，提高产品质量的一致性和稳定性。
数字化制造向智能制造的转型过程
将传统设备升级为智能化设备，具备自动化和数据采集分析能力。
智能化设备升级
构建数字化工厂，实现生产过程的数字化和可视化。
3D打印技术的普及
3D打印技术使得生产更加个性化，能够满足消费者对产品的独特需求，提高市场竞争力。
定制化生产的趋势
3D打印技术的应用领域正在不断扩展，包括建筑、医疗、航空航天等，将为人类创造更多的价值。
拓展应用领域
未来趋势：以3D打印技术为例
智能化生产流程
数据驱动的决策
工业互联网的推动
展望：以人工智能与大数据的应用为重点

智慧工厂以优化生产流程、提高生产效率、降低能耗、提升产品质量为目标，是 未来制造业发展的重要方向。
智慧工厂的演变过程
01
传统制造向数字化制造转型
在工业4.0之前，制造行业以传统的手工制造为主，生产效率低下，产
品质量难以保证。
02
数字化制造向智慧制造转型
随着物联网、大数据、人工智能等技术的不断发展，数字化制造逐渐
人工智能可以对设备和生产线进 行智能诊断和优化，当设备或生 产线出现故障时，可以快速定位 并采取相应的措施进行优化。
机器学习与自适应 控制
人工智能可以通过机器学习实现 自适应控制，通过对数据的分析 和学习，实现设备的自我调整和Biblioteka 控制，以提高生产效率和产品质 量。
03
智慧工厂应用场景及案例
生产流程优化
全球智能制造市场趋势
全球智能制造市场呈现出快速 增长的趋势，市场规模不断扩
大。
智能制造技术不断创新，智能 化水平不断提高，为制造业带 来更高的生产效率和更大的经
济效益。
全球智能制造市场呈现出多元 化和个性化的发展趋势，满足 不同行业和企业的个性化需求
。
中国智能制造发展战略规划
中国政府高度重视智能制造的发展， 制定了一系列政策和规划，推动智能
设备连接与通信
工业物联网解决方案可以实现设备之间的互联互 通，包括传感器、控制器、执行器等设备，使得 设备之间的信息能够流通，提高生产效率。
远程监控与故障诊断
工业物联网技术可以实现设备的远程监控和故障 诊断，当设备出现故障时，可以通过远程访问设 备的数据，快速定位故障原因，提高设备的维修 效率。
数据采集与分析
成为制造业的主流趋势，生产过程逐步实现自动化、智能化。