智能制造知识分享

分享人：张瑛璐2018年11月智能制造知识分享目录CONTENT01智能制造概览02智能制造案例与实施路径03陕重汽智能制造现状04智能制造IT系统建设思考01智能制造概览工业革命历程各国智能制造战略中国制造2025工业革命的四个阶段每一次工业革命的发起，其根本原因都是人类相对滞后的生产手段与不断扩大的生产需求之间的矛盾，每一次生产力的变革都是对这一矛盾的缓解。工业革命在放大人类力量的过程中形成了一些重要特点：第一次工业革命：蒸汽机与大机械相结合，人动物不动，工人来回穿梭，生产效率大幅提升，生产推动消费。第二次工业革命：内燃机与电气相结合，物动人不动，生产线将产品随时送到工作台，工人站定岗位，每人完成单一任务，以“一对多”规模生产，市场主导生产，以买方市场为主。第三次工业革命：自动化与网络化相结合，人动物也动，灵活生产“一对一”产品，促进买方市场与卖方市场有机结合。05工业5.02045年，超级人工智能技术飞速发展，机器智能超越人类智能。04工业4.0至少需要30-50年的时间尺度来观察其演进发展的趋势。03工业3.0已历时44年，还将延续10-20年02工业2.0历时99年01工业1.0历时86年工业4.0是一个全新的时代01智能制造概览工业革命历程各国智能制造战略中国制造2025各国在制造业产业链中的位置品牌核心技术标准/专利大规模集成电路芯片关键元器件高端消费类电子产品零部件为代表的中间件、集成电路、半导体元器件的制造原材料、劳动密集型的基础加工服务，整机的加工和组装低端中端高端美国、德国等韩国、日本等中国内地、中国台湾地区、韩国、新加坡等中国内地、越南、泰国、孟加拉国等美国、德国、日本、中国制造竞争力比较要素驱动效率驱动创新驱动中国日本美国德国要素驱动是指基础设施建设、人口红利、劳动力、原材料、基本教育。效率驱动包括能源效率、管理效率。创新驱动是新的技术和新的商业模式创造，目的是开创全新的领域、全新的机会。2015201420132012美国GE工业互联网文字内容新工业法国文字内容英国未来制造业预测文字内容日本机器人新战略文字内容德国工业4.0文字内容中国制造2025文字内容美国先进制造业国家战略主要工业国家纷纷出台制造业创新战略来源定义侧重点德国工业4.0通过广泛应用互联网技术，实时感知、监控生产过程中产生的海量数据，实现生产系统的智能分析和决策，生产过程变得更加自动化、网络化、智能化，使智能生产、网络协同制造、大规模个性化制造成为生产新业态侧重信息物理融合系统（CPS）的应用以及生产新业态美国智能制造系统现行标准体系有以下核心特征：互操作性和增强生产力的全面数字化制造企业；通过设备互联和分布式智能来实现实时控制和小批量柔性生产；快速响应市场变化和供应链失调的协同供应链管理；集成和优化的决策支撑用来提升能源和资源使用效率；通过产品全生命周期的高级传感器和数据分析技术来达到高速的创新循环侧重柔性生产、协同供应链、能源和资源利用等智能制造目标美国智能制造领导力联盟（SMLC）集成了网络产生的数据和信息，包括了制造型和供应链型企业所涉及的实时分析、推理、设计、规划和管理等各方面，即制造智能，可通过广泛的、全面的、有目的地使用基于传感器产生的数据进行分析、建模、仿真和集成，为企业提供实时的决策支持侧重数据与信息的获取、建模、应用、分析等中国国家智能制造标准体系建设指南基于物联网、大数据、云计算等新一代信息技术，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称涵盖新技术、制造全过程、智能特征等各方面。中国制造2025主要对标于德国工业4.0所提出的制造业转型，为中国制造企业指明智能制造的业务发展方向。01智能制造概览工业革命历程各国智能制造战略中国制造2025工业化信息化21世纪初，中国的战略是“两化融合”，但结果是“信息化”过量，“工业化”不足。工业化不足工业基础不够扎实，产品品质和质量与国际水准距离较远。信息化过量制造业企业热衷于信息化的提升，投入大量资金对企业进行信息化改造，但企业管理和产品质量并未改善。中、德、美三国工业特点及发展战略对比中国美国德国优势1-工业门类齐全，市场庞大，后发优势明显。2-社会生活领域互联网应用优势企业创新意识增强，互联网思维普及。3-发达区域企业比较优势。1-社会创新机制完善，应用性创新领先世界水准。2-优势产业集中在高科技企业，软件工业强大。3-工业基础设施完善。1-基础工业强大，硬件能力突出。2-嵌入式系统软件领域领先世界。3-文化严谨务实。4-创新由政府主导。5-自动化程度高。劣势1-自主创新能力不强；2-产品质量问题还比较突出；3-资源效率利用比较低，能耗比较高，污染比较严重；4-产业结构不是很合理，低端产品产能严重过剩，高端产品能力比较差。1-偏科严重，强的太强（高科技）、弱的较弱（基础工业）。2-工业空心化较严重。1-高科技&基础创新能力弱于美国。2-注重硬件，整体创新能力不如美国。提升策略中国制造2025从易到难、从简到繁，以现有互联网优势入手，通过跨界整合形成创新型社会，推动工业革命，实现工业强国。（以互联网和应用带动工业）工业互联网以高科技互联网基础性创新（CPS）为突破口，实现智能化工厂。智慧创造为基础重塑基础工业门类，实现工业振兴。（以软件带动硬件）工业4.0发挥现有工业硬件及嵌入式软件优势，引入CPS系统整合，实现智能工厂。智能制造及商业模式创新，完成工业4.0革命。（夯实硬件，提升软件）新一轮全球工业革命互联网与工业的融合美国德国中国美国：工业互联网占据新工业世界翘楚地位对传统工业进行物联网式的互联互通对大数据进行智能分析和智能管理德国：工业4.0引领全球制造业潮流强大的机械工业制造基础嵌入式以及控制设备的先进技术和能力中国：中国制造2025制造大国向制造强国转型以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线以推进智能制造为主攻方向德国“工业4.0”：凭借制造业根基，借助互联网升级制造业。美国“工业互联网”：凭借互联网优势，以互联网吞并制造业。中国制造2025：通过“互联网+工业”，实现制造业转型升级。中、德、美三国工业特点及发展战略对比德国处于几点零？中国处于几点零？在智能制造推进过程当中，我们最大的短板就是工业化基础不足。如果说制造强国德国基本达到工业3.0的话，那么中国工业企业还处于2.0补课、3.0普及与4.0示范的阶段。工信部长苗圩说：中国制造处于工业几点零？2018年7月9日，在两国领导人见证下，工业和信息化部部长苗圩与德国联邦经济和能源部、联邦交通和数字基础设施部代表共同签署了《关于自动网联驾驶领域合作的联合意向声明》。中德签智能网联合作协议，推动国际统一标准的制定江淮大众将研发电动车平台、西雅特品牌将再次引入中国大众中国与江淮汽车以及西雅特三方共同签署了一份谅解备忘录。根据备忘录内容，三方将会共同成立一座研发中心，开发符合中国市场需求的电动汽车车型、车联网及自动驾驶技术以及配套的零部件和核心技术。该研发中心预计会在2021年正式建成。另外，江淮大众也将基于三方各自技术储配，来研发一个更具竞争力的纯电动汽车平台。新加入的西雅特品牌也将会在2020年开始被重新引入中国市场。《中国制造2025》由国务院组织编制，并于2015年5月19日正式发布。《中国制造2025》对我国制造业转型升级和跨越发展作了整体部署，提出了我国制造业由大变强“三步走”战略目标，明确了建设制造强国的战略任务和重点，是我国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。中国制造2025是什么制造强国建设三个十年“三步走”的战略力争用十年时间，迈入制造强国行列。到2035年，我国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。第一个十年第二个十年第三个十年《中国制造2025》提出了：9大任务10大重点领域5项重点工程8项保障措施新一代信息通信技术产业航空航天装备先进轨道交通装备电力装备新材料高档数控机床和机器人海洋工程装备及高技术船舶节能与新能源汽车农机装备生物医药及高性能医疗器械《中国制造2025》10大重点领域国家制造业创新中心建设智能制造工业强基绿色制造高端装备创新5项重点工程提高国家制造业创新能力营造公平竞争市场环境完善金融扶持政策完善中小微企业政策健全组织实施机制健全多层次人才培养体系进一步扩大制造业对外开放加大财税政策支持力度中国制造2025-强国战略规划：远超制造本身效益国家效益：未来20年3万亿美元GDP增量。企业效益：效率↑20%，成本↓20%，节能减排↓10%。4十大重点领域五大工程核心关键一条主线2015年《中国制造2025》+“1+X”实施方案和规划体系+高端领域技术路线图的绿皮书信息化与工业化深度融合创新驱动、智能转型国家制造业创新中心建设工程大力推进智能制造新一代信息技术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智能制造网络化、数字化、智能化工业强基工程绿色发展工程节能与新能源汽车电力装备新材料生物医药及高性能医疗器械农业机械装备高端装备创新工程互联网+02智能制造案例与实施路径智能制造案例智能制造实施路径海尔互联工厂的探索与实践沈阳冰箱智能互联工厂佛山洗衣机智能互联工厂FPA电机智能互联工厂胶州空调智能互联工厂郑州空调智能互联工厂青岛热水器智能互联工厂青岛模具智能互联工厂已建成多个互联工厂2015年5月23日,海尔冰箱“定我所爱”首批定制用户私享体验会在郑州举行，由首批20名幸运粉丝用户参与设计的20款“个性”定制冰箱全部亮相，通过互联工厂定制的20款个性冰箱各具特色，代表了20名粉丝用户对品质生活的不同审美。海尔定制冰箱粉丝会HelloKitty洗衣机定制，击中少女粉红心！2015年8月24日晚，宋佳在新浪微博上晒出了自己刚定制的一台海尔冰箱。冰箱门体颠覆了传统冰箱单调的设计风格，以宋佳的艺术形象为原型，个性的设计方案备受好评。对于这台定制冰箱，宋佳也给出了极高的评价，她说：“第一眼看见就很喜欢，没想到他们做的这么用心。”人气明星宋佳曝光自己的个性定制冰箱大规模制造成本低效率高交货快标准化产品单一成本高效率低交货慢个性化品种多个性化制造大规模定制互联网时代的冲击---个性化与大规模制造海尔智能工厂网络互联编号互联对象互联点互联价值1内外互联用户订单物流产品模块商用户定制-服务体验互联用户参与设计、在线个性化定制自己的产品。2定单互联用户在线下达实时下单、实时承诺、全过程实时可视。3物流互联按约送达、全程实时可追溯、可拉动，零库存。4产品互联-网器1.环境自感知，运行参数自调节；2.产品运行自诊断、自报修。5模块商互联1.模块商参与设计、用户评价；2.用户口碑、定单实时到模块商。6信息互联人机人机互联-设备商与设备设备商远程预防、诊断、维护。7人机互联-设备与员工设备状态远程实时可视、问题事前预警。8机机机机互联-设备协作计划匹配不多干、不乱干，互联互通、相互预警。9数据互联-设备自诊断大数据自感知、自分析、自学习、自决策、自运转。10机物机物互联-设备与物料物料自动识别匹配，防错、防呆。11机物互联-设备与产品根据产品自动调整加工工艺，定制化生产。互联工厂的定义海尔认为互联工厂是贯穿全价值链的互联生态系统。以用户为中心，通过互联工厂的全流程实时互联，通过提高效率、缩短产品上市时间、增加灵活性快速满足用户全流程最佳体验。通过互联网等通信网络将工厂内外的事物和服务连接起来，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。佛山工厂采用iMES全程订单执行管理系统，装配了200多个RFID、4300多个传感器、60个设备控制器，全面实现设备与设备互联、设备与物料互联、设备与人的互联。胶州空调互联工厂现场1.2万个传感器，每秒钟采集1.5万条信息，每天产生3.2G的数据。郑州空调互联工厂拥有由11个通用模块和4个个性模块组成的200多种用