浅谈工业4.0与智能制造2025-精选
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工业4.0智能制造设计方案随着信息技术的高速发展,工业4.0作为新一代工业革命的代表,正在引领智能制造的浪潮。
在这个数字化、网络化的时代,如何利用先进的技术手段,提升制造业的生产效率和品质,成为了众多企业追求的目标。
本文将就工业4.0智能制造的设计方案进行论述,包括核心技术、关键要素以及具体实施措施等。
一、核心技术1.物联网技术物联网技术是工业4.0实施的基石之一。
通过各种传感器和设备的联网,实现对设备、产品和环境的实时监测和数据采集。
物联网技术可以实现设备之间的无缝连接,从而实现设备之间的协同工作。
例如,通过将工厂内的各种设备和生产线连接到物联网平台,可以实现对整个生产过程的实时监控和调整,提高生产的灵活性和效率。
2.大数据分析在工业4.0时代,大数据分析技术可以帮助企业挖掘和分析庞大的数据集,从中获得有价值的信息和知识。
通过对生产数据的深入分析,企业可以了解生产过程中的潜在问题,并做出相应的调整和优化。
此外,通过对产品和用户数据的分析,企业还可以了解市场需求,为产品的研发和改进提供参考。
3.人工智能人工智能技术是智能制造的核心之一。
通过使用机器学习和深度学习等技术,人工智能可以使机器具备一定的智能和学习能力。
例如,在生产线上,机器人可以通过学习和模仿人类工人的动作和技能,实现自动化生产。
此外,人工智能还可以应用在产品设计和优化上,通过对市场数据的分析和预测,帮助企业提前预判市场需求,调整产品结构和设计。
二、关键要素1.智能设备智能设备是实现智能制造的基础。
包括各种传感器、控制器、机器人、自动化设备等。
这些智能设备可以实现设备之间的协同工作和自动化操作,提高生产效率和品质。
例如,通过在生产线上增加智能传感器,可以实时监测设备运行状态和产品质量,并做出相应的调整和优化。
2.数据共享平台数据共享平台是实现工业4.0的关键环节。
通过将企业内部的生产数据、产品数据和市场数据等共享到一个平台上,不仅可以实现企业内部数据的协同共享和分析,还可以与供应链和客户进行数据交换和共享。
“工业4.0”:智能化制造新时代的到来摘要:“工业4.0”被看成是互联网全面进入生产制造系统的重要切入点,其以智能互联系统为主,采集特色化、个性化需求的数据,然后利用智能制造系统加工出个性化的产品。
中国制造业以“工业4.0”为愿景的转型升级可借鉴德国经验,大力推动数字化网络化智能化制造,重视核心技术创新、市场拓展、标准规划建设与实施、系统配套对产业转型升级的协同作用;发挥大型企业的带动效应,通过人才培育、资源利用、市场开放等产业政策安排,促进制造业转型升级。
关键词:“工业4.0”;智能化;制造引言当前德国已经进入了“工业”时代。
工业4.0(Industry4.0)是德国政府《高技术战略2020》确定的十大未来项目之一,这一概念是在德国学术界和产业界推动下形成的,它现已成为了德国的国家战略。
德国政府制定“工业4.0”战略的目的是为了“确保德国制造的未来”,旨在支持工业领域新一代革命性技术的研发与创新。
当下,正值我国大力推动信息化与工业化的深度融合、促进制造业转型升级的关键时期,德国推行的“工业4.0”战略与我国提出的“两化”深度融合有若干相通之处,与我国制造强国战略不谋而合。
1工业4.0工业革命是现代文明的起点,是人类生产方式的根本性变革。
18世纪末的第一次工业革命创造了机器工厂的“蒸汽时代”,20世纪初的第二次工业革命将人类带入大量生产的“电气时代”,这两个时代的划分已经是大家公认的。
20世纪中期计算机的发明、可编程控制器的应用使机器不仅延伸了人的体力,而且延伸了人的脑力,开创了数字控制机器的新时代,使人—机在空间和时间上可以分离,人不再是机器的附属品,而真正成为机器的主人。
从制造业的角度,这是凭借电子和信息技术实现自动化的第三次工业革命。
进入21世纪,互联网、新能源、新材料和生物技术正在以极快的速度形成巨大产业能力和市场,将使整个工业生产体系提升到一个新的水平,推动一场新的工业革命,德国技术科学院(ACDTECH)等机构联合提出“第四代工业-Industry 4.0”战略规划,旨在确保德国制造业的未来竞争力和引领世界工业发展潮流。
工业4.0与中国制造2025本文通过对工业4.0及中国制造2025概念的阐述,提出了中国制造2025在发展过程中遇到的几个重要问题并提出了相关对策,为今后中国制造2025的相关研究提供了一定的依据。
标签:工业4.0;中国;制造;2025;对策1 工业4.0提到工业4.0与中国制造2025,相信大家都不陌生。
在人类近代史的两百多年中,人类由农耕时代进入到蒸汽时代到电气时代、信息时代,工业史上先后历经了三次工业革命[1],全球一体化的进程不断加速,世界各地区、各个国家的政治经济格局被不断的改写,人类迎来了第四次科技革命——工业4.0时代[2]。
在每一次的工业革命中,工业革命的核心和焦點就是生产制造模式的变革,生产力推动了社会的发展,生产制造模式的变革提高了生产力。
但我们要明白一个概念,科技革命不等于工业革命,科技革命是推动工业革命的源动力,从而在工业领域产生了形态上变革,其表现的形态就是生产制造模式,所以,当第四次科技革命到来时,我们可以得出一个结论——工业4.0的核心和焦点就是生产制造模式的变革。
第四次科技革命——工业4.0到底是什么?首先要说一下关于创新的三个特征。
创新的第一个特征;颠覆性:例如互联网是颠覆性的创新,改变了人的意识和行为,甚至社会的伦理道德,大家可以想象一下,如今的我们,如果没有手机、或者说,手机没有网络,我们是否能够适应那样的生活?相信大部分的回答都是否定的,因为我们适应不了,所以,我们说,互联网是颠覆性的创新。
创新的第二个特征;价值性:价值性就是指研究开发产品是价值性的创新,人们可以直接运用这些开发成果创造价值,我们的发明,我们研究是否具有价值,能否服务于社会,对事物价值性的考量是创新的一个重要特征。
创新的第三个特征;影响性:在这里特别说一下工业4.0,工业4.0是影响性的创新,运用新型发展中的技术来影响工业的发展,工业4.0也不是对原有工业内容的颠覆,是在先进工业基础上,对原有生产制造模式、先进技术的进一步提高和改进。
浅谈德国工业4。
0与中国制造2025近日,在课堂上,老师上课时谈起了德国工业4.0与中国制造2025,这是在工业工程领域中时下热点的话题,对此,我也借此机会学习一下这方面的内容,增加自己的专业知识。
通过查找了相关的论文和背景资料,我了解到当前,德国工业 4。
0、美国工业互联网以及中国制造 2025 规划相继出台,世界各国在智能制造领域的竞争日益加剧。
我国企业如何在此次工业革命浪潮中脱颖而出,已经成为影响中国经济转型升级的重大命题。
德国作为世界八大工业国之一,其优势领域主要有电子、航天、汽车、精密机械、装备制造、军工等.德国工业以技术领先、品质精良而著称,但成本较高。
德国工业4.0,这一概念是由德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的。
其描绘了制造业未来的前景,提出继以蒸汽机的应用、规模化生产和电子信息技术为标志的三次工业革命后,人们将迎来以信息物理融合系统系统为基础,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命.德国工业 4。
0 的提出将成为工业战略性的革命,而中国也需要进行根本性的工业革命,从而提出了中国制造 2025。
目前,我国经济体系已经逐渐由以农业为主转型为以工业为主.但是,相对于世界工业发达国家,我国的工业由于发展时间过短等原因,一直处于多制造、少创造的尴尬地位。
当前,全球新一轮工业革命正在进行,为抓住这一机遇,提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略。
中国制造2025是中国版的“工业4.0"规划,该规划经李克强总理签批,并由国务院于2015年5月8日公布。
该规划提出了中国制造强国建设三个十年的“三步走”战略,是第一个十年的行动纲领.中国制造2025 明确提出,到 2025 年迈入制造强国行列,2035 年制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平,新中国成立一百年时制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列,使中国工业与世界先进工业接轨,建设全球领先的技术体系和产业体系,使我国实现由“世界制造大国"向“世界制造强国"的根本性转变。
智能制造和工业4.0是当下经济发展的热门话题,不仅引起了各国政府和企业的重视,也成为了各大媒体和学术讨论的焦点。
这两个概念的提出旨在推动生产力的升级和生产效率的提高,进而促进经济发展。
在本文中,我们将会从各个角度来探讨智能制造和工业4.0。
一、智能制造智能制造是指利用先进的信息技术,将生产和制造过程中的各个环节集成和优化,使之更加智能化和高效化的一种生产方式,也可以称之为工业数据化、智能化生产。
在智能制造中,通过数据采集、处理、分析及传输等一系列技术,企业可以更快、更准确地获取相关信息,减少生产过程中的出错率和成本。
而智能制造可以应用于各行各业,在人们的生活中都能找到它的身影。
那么,智能制造的具体优势体现在哪些方面呢?1、提高生产效率:在智能制造的生产模式中,生产过程的各个环节都可以通过智能化手段进行优化和协调,整个生产效率会得到很大的提升。
2、降低生产成本:智能制造可以实现自动化生产,减少人工操作;在数据采集及分析过程中,可以通过数据优化生产计划,降低生产成本。
3、提高产品质量:智能制造提供了更为严密的监控和数据分析手段,可以及时检测生产过程中出现的问题,降低生产过程中的出错率,提高产品质量。
4、可持续发展:与传统制造相比,智能制造采用了更多的新材料和高效节能技术,具有更低的碳排放和环境污染,为可持续发展提供了更多的可能性。
二、工业4.0工业4.0,可以理解为第四次工业革命,它是在信息化和工业化深度融合的背景下,在制造业领域发生的一次重大变革。
工业4.0的核心是数据,将各个环节的生产数据进行集成和分析,从而实现生产的智能化、自动化和可视化。
在工业4.0中,智能制造是实现工业级别数据化的基础。
因此,工业4.0的核心优势体现在以下方面:1、智能化生产:更广范围、更深层次的数字化产生更多的生产数据,使制造业更具智能化。
2、高效化生产:通过系统优化、流程优化和多维度的数据分析,可以实现自动化、协作化和高效化生产。
浅谈工业4.0与智能制造2025你们有没有想象过,未来的工厂会是什么样子?今天,就一起来探秘一下工业4.0和智能制造2025,看看它们会给我们带来哪些奇妙的变化。
先来说说工业4.0。
想象一下,有一个超级智能的工厂,里面的机器就像一个个聪明的小伙伴。
比如说生产小汽车的工厂,以前,工人叔叔们得辛辛苦苦地把一个个零件组装起来,又累又费时间。
可是在工业4.0的工厂里,这些机器小伙伴们都特别厉害。
它们可以自己互相“聊天”,知道什么时候该做什么。
比如说,负责安装轮胎的机器知道什么时候轮胎该装上去了,它就会自动伸出“手臂”,把轮胎准确地装到汽车上,而且装得又快又好,一点儿都不会出错。
再来说说智能制造2025。
这就像是给工厂穿上了一件更厉害的“魔法衣”。
就拿生产衣服的工厂举例。
在以前,设计师设计好了衣服的样子,要经过好多道工序才能做出衣服来,而且可能还会出现一些小问题。
但是有了智能制造2025 ,那就不一样。
设计师只要在电脑上画出衣服的样子,工厂里的机器就能“看懂”。
它们会根据设计图,自动裁剪布料,然后用最快的速度把衣服缝好。
而且,这些机器还能根据不同人的身材,做出合身的衣服,就像给每个人都量身定制了一样。
还有,在工业4.0和智能制造2025的工厂里,工人叔叔们的工作也变得轻松多。
他们不再需要像以前那样干又累又重复的活儿,而是像指挥官一样,只要在旁边看着机器小伙伴们工作,要是发现有什么小问题,就告诉它们怎么解决就行。
你看,工业4.0和智能制造2025是不是很神奇?它们让工厂变得更聪明、更高效,生产出来的东西也更好。
说不定等你们长大了,会看到更多更奇妙的变化!。
“中国制造2025”和“工业4.0”战略异同解析工信部部长苗圩指出,2013年,德国提出了工业4.0战略,去年以来中国政府也组织力量编制了《中国制造2025》。
对于中国来说,这是第一次从国家战略层面描绘了建设制造强国的宏伟蓝图。
制定《中国制造2025》,是迎接新一轮科技革命和产业变革的战略举措进入新世纪以来,以信息通信技术深度应用为显著特征的新一轮科技革命和产业变革越来越清晰地展现在我们面前。
这是推动制定《中国制造2025》的主要背景,具体有三点考虑。
适应制造业重新成为全球经济竞争制高点的紧迫需要。
迎接新一轮科技革命和产业变革,重点在制造业、难点在制造业、出路也在制造业。
国际金融危机后,欧美发达国家纷纷推出“再工业化”战略,力图抢占国际竞争的制高点,如美国制定了先进制造业国家战略计划,德国推出了“工业4.0”战略,法国出台了新工业法国。
与此同时,新兴国家也不甘落后,去年9月,印度发布“印度制造”战略,将制造业作为立国之本,希望利用后发优势和低成本优势实现工业强国的目标。
全球制造业发展格局的深刻变化,使我国制造业发展面临发达国家和发展中国家的“双重竞争”,这就要求中国制造业必须放眼全球,积极应对,努力在新的竞争格局中找准定位,把建设制造强国作为提高全球竞争力的关键举措。
促进我国制造业由大变强的内在要求。
2010年我国超过美国成为全球制造业第一大国,但总的来说,大而不强的特征十分突出。
在创新方面,自主创新能力不强,关键核心技术缺失,处于全球价值链中低端。
比如,近八成的集成电路芯片依赖于进口,2013年进口额达到2313亿美元。
在土地矿产等资源方面,2013年全国因建设占用等原因减少耕地面积35.47万公顷,原油、铁矿石等重要矿产资源的对外依存度超过50%,资源环境日益成为制约我国制造业发展的关键因素。
在人力资源方面,2012年我国劳动年龄人口为9.37亿,比上年减少345万,我们可以初步判断中国劳动力数量拐点已经出现。
新工业革命与中国制造202518世纪60年代从英国发起的技术革命是技术发展史上的一次巨大革命,它开创了以机器代替手工劳动的时代。
这场革命以蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志,这就是第一次科技革命。
与之相关的生产方式发生变革,被称为第一次工业革命,进入工业1.0时代。
使得纺织、冶铁、交通运输等行业得到发展,轻工业化特征明显。
19世纪六七十年代起,电灯、电报、电话、发电机、内燃机、火力发电厂等一系列电气发明相继问世。
电力作为一种优良而价廉的新能源被广泛应用。
来到了第二次科技革命,人类历史从“蒸汽时代”跨入了“电气时代”。
生产方式再次变革,被称为第二次工业革命,进入工业2.0时代。
汽车、石油、钢铁等重化工行业得到迅速发展。
上世纪40年代后期的电子管计算机为第一代计算机,开创了电子信息时代。
到了第三次科技革命,人工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术开始出现。
同时开启了第三次工业革命,开启了工业3.0时代,电子计算机的广泛应用,促进了生产自动化。
推动了电子信息、医药、材料、航空航天等行业的发展。
1991年,科学家提姆·伯纳斯李开发出了万维网及简单的浏览器,互联网开始向社会大众普及。
随着互联网的商业化发展,人类进入互联网浪潮时代。
互联网对生产生活产生了全面的影响。
然而每一次信息通信技术的重大创新都会为制造业带来新的变革,这一次可能是互联网引领的产业变革,推动制造业智能化、网络化。
使我们进入工业4.0时代。
工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。
德国人认为第四次工业革命是指:机械化+电气化+IT技术+Internet技术。
第四次工业革命就是第三次工业革命的成果上再加上互联网技术。
必须说明这里所要求的互联网是“Things and Services”的互联网,Things可理解为物和事情;Services泛指一切服务。
所以,第四次工业革命首先要建设“物事互联网”与“服务互联网”。
这意味着有史以来第一次将资源、信息、物事、人和对这一切的服务进行互联。
浅谈工业4.0与中国制造2025
在2013年4月的汉诺威工业博览会上,德国正式推出高科技战略计划——“工业4.0”,通过工业4.0战略的实施,德国希望成为新一代工业生产技术(信息物理系统)的供应国和主导市场,提升全球竞争力。
2015年3月,中国国务院总理李克强在全国两会上作《政府工作报告》时正式提出了“中国制造2025”计划通过“中国制造2025”战略的实施,全面提升中国制造业发展质量和水平,使中国迈入制造强国行列,成为制造强国。
从一些书籍、媒介平台上也可知道,中国制造2025与美国、日本等国制定的制造规划不同,与德国工业4.0在很多方面都有相似的地方,两者都强调实现智能制造,中国制造2025的制定与实施在某些程度上也受到了德国工业4.0的影响。
但是两者有什么不同呢?
一、工业4.0
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。
工业4.0可以概括为:一个核心,两个重点,三大集成,四个特征和六项措施。
一个核心:互联网+制造业,将信息物理融合系统(CPS)广泛深入地应用于制造业,构建智能工厂、实现智能制造。
两个重点:领先的供应商策略,成为“智能生产”设备的主要供应者;主导的市场策略,设计并实施一套全面的知识和技术转化方案,引领市场发展。
三大集成:企业内部灵活且可重新组合的纵向集成,企业之间价值链的横向集成,全社会价值链的端到端工程数字化集成。
四个特征:生产可调节,可自我调节以应对不同形势;产品可识别,可以在任何时候把产品分辨出来;需求可变通,可以根据临时的需求变化而改变设计、构造、计划、生产和运作,并且仍有获利空间;四是过程可监测,可以实时针对商业模式全过程进行监测。
六项措施:实现技术标准化和开放标准的参考体系;建立复杂模型管理系统;建立一套综合的工业宽带基础设施;建立安全保障机制和规章制度;创新工作组织和设计方式;加强培训和持续职业教育。
二、中国制造2025
我国制造强国建设三个十年的“三步走”战略,第一步,到2025年迈入制造强国行列;第二步,到2035年我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,我制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列,中国制造2025则是这个战略的第一步。
在“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,同时明确了9
项战略任务和重点:一是提高国家制造业创新能力;二是推进信息化与工业化深度融合;三是强化工业基础能力;四是加强质量品牌建设;五是全面推行绿色制造;六是大力推动重点领域突破发展,聚焦新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农机装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等十大重点领域;七是深入推进制造业结构调整;八是积极发展服务型制造和生产性服务业;九是提高制造业国际化发展水平。
三、工业4.0与中国制造2025的不同
比较工业4.0与中国制造2025,一个重要的区别在于,工业4.0战略是一个革命性的基础性的科技战略。
其立足点并不是单纯提升某几个工业制造技术,而是从制造方式最基础层面上进行变革,从而实现整个工业发展的质的飞跃。
因此,工业4.0战略的核心内容并不拘泥于工业产值数据这个层面上“量的变化”,而更加关注工业生产方式的“质的变化”。
相对于工业4.0,“中国制造2025”,则强调的是在现有的工业制造水平和技术上,通过“互联网+”这种工具的应用,实现结构的变化和产量的增加。
这种区别就好比“中国制造2025”是在工业现阶段水平和思维模式上寻求阶段内的改进和发展,德国则是寻求从工业3.0阶段跨越到工业4.0阶段,实现“质的变化”。
这种战略思想上的差别应该说是客观条件的反映,符合现实基础,但也说明中国制造2025缺少战略上的理论深度和技术高度,也缺少市场上的感召力和影响力。
四、总结
如今,按照德国的划分标准,我国工业企业整体处于2.0 的水平,需要补上从工业2.0 到3.0 的差距,才能实现4.0 的方向发展。
面对当前全球智能制造发展趋势,作为一个工业大国和经济大国,我国发展智能制造应该立足于本国优势与问题,可以参考但不能盲目照搬别国的智能制造发展模式。
我国发展智能制造最大的潜能,是产业转型升级过程中对智能解决方案的本土化需求。
因此,应按照“适用的便是最好的”原则,勇于探索符合我国国情的智能制造发展之路,坚持需求牵引、问题导向,坚持企业主体、协同创新,坚持远近结合、重点突破,采取有力有效措施推进智能制造深入发展,真正构建信息化条件下的产业生态体系和新型制造模式。
我们要加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方向,全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平,推动我国制造模式从“中国制造”向“中国智造”转变。
相信我们的企业有这个能力实现第一个十年目标,成为名副其实的制造强国。