第6章 智能制造

數(shù)字經(jīng)濟(jì)概論IntroductiontotheDigitalEconomy第6章智能制造學(xué)習(xí)目標(biāo)1.深刻認(rèn)識(shí)智能制造是建設(shè)制造強(qiáng)國的主攻方向，了解智能制造的發(fā)展歷程；2.學(xué)習(xí)習(xí)近平關(guān)于智能制造的重要論述，理解智能制造的概念與本質(zhì)；3.了解智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系，包括現(xiàn)有關(guān)于智能制造的參考模型、工業(yè)大數(shù)據(jù)等，重點(diǎn)理解物理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其對智能制造的重要意義；4.熟悉常見的智能制造商業(yè)模式，包括個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、智能化生產(chǎn)以及服務(wù)化延伸；5.了解德美日國家和我國的智能制造主要實(shí)踐，促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)邁向全球價(jià)值鏈中高端。導(dǎo)

言

黨中央、國務(wù)院高度重視智能制造發(fā)展。習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)，“要以智能制造為主攻方向推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革和優(yōu)化升級(jí)，推動(dòng)制造業(yè)產(chǎn)業(yè)模式和企業(yè)形態(tài)發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變”。2021年，工信部、國家發(fā)改委等8部門印發(fā)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，明確提出了我國智能制造“兩步走”戰(zhàn)略，智能制造發(fā)展水平關(guān)乎我國未來制造業(yè)的全球地位。

本章節(jié)概述了智能制造的發(fā)展歷程，概念和本質(zhì)，架構(gòu)和技術(shù)支撐，闡述了常見的智能制造商業(yè)模式、以及列舉了德美日國家與我國的智能制造主要實(shí)踐。第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程第2節(jié)智能制造的概念與本質(zhì)第3節(jié)智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系第4節(jié)智能制造商業(yè)模式第5節(jié)國內(nèi)外智能制造的主要實(shí)踐目

錄

第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程中國人民大學(xué)出版社北京第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程一、從自動(dòng)化到智能化智能制造的發(fā)展歷程體現(xiàn)在從自動(dòng)化到智能化的轉(zhuǎn)變和升級(jí)，集中反映了社會(huì)生產(chǎn)力不斷發(fā)展的人類文明和智慧的結(jié)晶。智能制造從自動(dòng)化到智能化的發(fā)展歷程也包含了三個(gè)發(fā)展階段：

（1）數(shù)字化制造階段（如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造（CAD/CAM）等）

（2）網(wǎng)絡(luò)化制造階段（如基于網(wǎng)絡(luò)的分布式CAD系統(tǒng)和開放結(jié)構(gòu)控制的加工中心）

（3）智能化制造階段（如人工智能賦予生產(chǎn)運(yùn)作系統(tǒng)，使其能夠自感知、自決策和自執(zhí)行）第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程二、制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的趨勢當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新和高速發(fā)展，為制造業(yè)發(fā)展注入新的活力，驅(qū)動(dòng)制造業(yè)加速向智能化轉(zhuǎn)型，而萬物互聯(lián)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、軟件定義、平臺(tái)支撐、組織重構(gòu)是制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的主要趨勢。

趨勢一：萬物互聯(lián)所謂萬物互聯(lián)，就是人、物、數(shù)據(jù)和應(yīng)用通過互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，實(shí)現(xiàn)所有人和人、人和物及物和物之間的互聯(lián)，重構(gòu)整個(gè)社會(huì)的生產(chǎn)工具、生產(chǎn)方式和生活場景。第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程二、制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的趨勢趨勢二：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的本質(zhì)就是通過生產(chǎn)制造全過程、全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)不斷優(yōu)化制造資源的配置效率，就是要實(shí)現(xiàn)更好的質(zhì)量、更低的成本、更快的交付、更高的滿意度，就是要提高制造業(yè)全要素生產(chǎn)率。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)將主要帶來三個(gè)方面的轉(zhuǎn)變：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)，以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策。第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程二、制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的趨勢數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，數(shù)據(jù)逐漸成為制造企業(yè)的戰(zhàn)略資源，數(shù)據(jù)，尤其是工業(yè)大數(shù)據(jù)，業(yè)已成為企業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵資源。通過對產(chǎn)品、設(shè)備、客戶等數(shù)據(jù)的搜集和分析，能夠有效幫助制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新、流程創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新。第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程二、制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的趨勢數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)在生產(chǎn)過程中，智能裝備的自感知、自決策、自執(zhí)行奠定了從單機(jī)智能化到智能生產(chǎn)線、智能工廠的基礎(chǔ)。生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)可以用于對設(shè)備本身進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制和管理最優(yōu)化。第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程二、制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的趨勢數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策企業(yè)間內(nèi)部數(shù)據(jù)的橫向集成及企業(yè)間數(shù)據(jù)的縱向集成，帶來了數(shù)據(jù)的完整性、及時(shí)性、準(zhǔn)確性和可執(zhí)行性，推動(dòng)數(shù)據(jù)—信息—知識(shí)—決策持續(xù)轉(zhuǎn)化，構(gòu)建企業(yè)運(yùn)營新機(jī)制。第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程二、制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的趨勢趨勢三：軟件定義軟件定義是為保障實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)所設(shè)計(jì)的相應(yīng)規(guī)則。數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)是優(yōu)化制造資源配置的關(guān)鍵，問題是如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)，換言之，如何把正確的數(shù)據(jù)以正確的方式在正確的時(shí)間傳遞給正確的人和機(jī)器。第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程二、制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的趨勢趨勢四：平臺(tái)支撐平臺(tái)是基于信息技術(shù)構(gòu)建的連接多個(gè)參與方的虛擬空間，是提供信息匯聚、產(chǎn)品交易和知識(shí)交易的互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)載體。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)承載著工業(yè)知識(shí)的數(shù)字化模型和工業(yè)App成為平臺(tái)交易的重點(diǎn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)成為工業(yè)知識(shí)沉淀、傳播、復(fù)用和價(jià)值創(chuàng)造的重要載體，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)成為全球領(lǐng)軍企業(yè)競爭的新賽道、產(chǎn)業(yè)布局的新方向和制造大國競爭的新焦點(diǎn)。第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程二、制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的趨勢趨勢五：組織重構(gòu)組織重構(gòu)的本質(zhì)就是進(jìn)入數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代后，數(shù)據(jù)作為一種新管理要素與傳統(tǒng)技術(shù)、業(yè)務(wù)流程、組織結(jié)構(gòu)相互影響、相互作用，極大地變革了不同群體的交流方式、交易方式，有效提升交易速率和質(zhì)量，從而使得企業(yè)內(nèi)外部交易成本呈現(xiàn)明顯下降趨勢，推動(dòng)了組織向扁平化、平臺(tái)化和聯(lián)盟化方向發(fā)展。第1節(jié)

智能制造的發(fā)展歷程二、制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的趨勢組織重構(gòu)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：1.極小化的自組織（如GE組織扁平化到谷歌、亞馬遜等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)團(tuán)隊(duì)微型化，海爾企業(yè)無邊界等）2.極大化的平臺(tái)（如蘋果、谷歌、亞馬遜、臉書（Facebook）、阿里巴巴、騰訊、百度、小米等一批互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)打造了一個(gè)巨型的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)）3.生態(tài)化的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（工業(yè)4.0平臺(tái)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟等產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在全球產(chǎn)業(yè)競爭中的地位不斷凸顯，它們正成為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)競爭規(guī)則的新主體）

第2節(jié)

智能制造的概念與本質(zhì)中國人民大學(xué)出版社北京第2節(jié)

智能制造的概念與本質(zhì)一、智能制造的定義學(xué)術(shù)界對智能制造的研究最早可追溯到20世紀(jì)80年代，美國紐約大學(xué)的懷特教授（P.K.Wright）和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的布恩教授（D.A.Bourne）于1988年出版了《制造智能》（ManufacturingIntelligence）一書，將智能制造定義為“通過集成知識(shí)工程、制造軟件系統(tǒng)、機(jī)器人視覺和機(jī)器人控制來對制造技工們的技能與專家知識(shí)進(jìn)行建模，以使智能機(jī)器能夠在沒有人工干預(yù)的情況下進(jìn)行小批量生產(chǎn)”。第2節(jié)

智能制造的概念與本質(zhì)一、智能制造的定義國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2018）對智能制造進(jìn)行了明確的界定，智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。第2節(jié)

智能制造的概念與本質(zhì)二、智能制造的本質(zhì)與傳統(tǒng)制造模式不同的是，智能制造的特征更多是由技術(shù)形塑。中國工程院院士李培根認(rèn)為，智能制造的本質(zhì)和真諦是利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)認(rèn)識(shí)制造系統(tǒng)的整體聯(lián)系并控制和駕馭系統(tǒng)中的不確定性、非結(jié)構(gòu)化和非固定模式問題以達(dá)到更高的目標(biāo)。第2節(jié)

智能制造的概念與本質(zhì)二、智能制造的本質(zhì)中國航空工業(yè)集團(tuán)信息技術(shù)心原首席顧問寧振波在其《智能制造的本質(zhì)》一書中對智能制造進(jìn)行了全面的剖析，認(rèn)為智能制造就是為傳統(tǒng)的制造賦予智能。這里的智能是指“人工智能”。通俗地講，人工智能就是將人類的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、方法等驗(yàn)證無誤的內(nèi)容編譯成軟件，將原來由人執(zhí)行的任務(wù)轉(zhuǎn)為由計(jì)算機(jī)來執(zhí)行的過程。第2節(jié)

智能制造的概念與本質(zhì)二、智能制造的本質(zhì)智能制造的本質(zhì)是在前三次工業(yè)革命打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)上，積累了大量有關(guān)產(chǎn)品研制的設(shè)計(jì)知識(shí)、工藝知識(shí)、生產(chǎn)知識(shí)、設(shè)備維修知識(shí)、管理和決策知識(shí)等，而且這些知識(shí)經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證被證明是成熟的，人們通過高水平數(shù)字化技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，把這些知識(shí)轉(zhuǎn)變成工業(yè)軟件和數(shù)字化的產(chǎn)品模型，這些軟件和模型在計(jì)算機(jī)上的執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)字產(chǎn)品和物理產(chǎn)品更好的控制，對制造資源更優(yōu)化的配置，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品本身的智能化、產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義的數(shù)字化、產(chǎn)品研制生產(chǎn)過程的數(shù)字化，以及龐大的零部件供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)化，形成了全新的產(chǎn)業(yè)形態(tài)。第2節(jié)

智能制造的概念與本質(zhì)二、智能制造的本質(zhì)簡單來說，可以歸納為三句話，第一，軟件化的工業(yè)技術(shù)；第二，軟件定義的生產(chǎn)關(guān)系；第三，生產(chǎn)關(guān)系的優(yōu)化和重構(gòu)。也就是說，用軟件控制數(shù)據(jù)的自動(dòng)流動(dòng)，解決復(fù)雜產(chǎn)品的不確定性，這就是智能制造。

第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系中國人民大學(xué)出版社北京第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系一、智能制造參考模型智能制造參考模型是一個(gè)通用模型，適用于智能制造全價(jià)值鏈的所有合作伙伴公司的產(chǎn)品和服務(wù)，它將提供智能制造相關(guān)技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)建、開發(fā)、集成和運(yùn)行的一個(gè)框架。第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系一、智能制造參考模型德國智能制造參考模型德國的智能制造參考模型體現(xiàn)為工業(yè)4.0參考架構(gòu)，即“制造+互聯(lián)互通”的RAMI4.0（ReferenceArchitectureModelIndustry4.0）模型。它是從產(chǎn)品生命周期與價(jià)值鏈、層級(jí)和企業(yè)架構(gòu)三個(gè)維度，分別對工業(yè)4.0進(jìn)行多角度描述的一個(gè)框架模型。第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系一、智能制造參考模型美國智能制造參考模型美國的智能制造參考模型體現(xiàn)在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)（IndustrialInternetReferenceArchiteture，IIRA），該架構(gòu)的目的在于使工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)師能夠基于通用框架和概念設(shè)計(jì)，開發(fā)可以互操作的IIoT系統(tǒng)，加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系一、智能制造參考模型中國智能制造系統(tǒng)架構(gòu)IMSA2015年12月，中國國家智能制造標(biāo)準(zhǔn)化總體組發(fā)布了智能制造系統(tǒng)架構(gòu)IMSA。智能制造系統(tǒng)架構(gòu)包括生命周期、系統(tǒng)層級(jí)和智能功能三個(gè)維度，全方位展示了智能制造的概貌。第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系二、智能制造的核心：工業(yè)大數(shù)據(jù)工業(yè)大數(shù)據(jù)的定義與特征李杰（2015）認(rèn)為，從數(shù)據(jù)類型的角度來，工業(yè)大數(shù)據(jù)整合企業(yè)內(nèi)部傳感數(shù)據(jù)、信息化數(shù)據(jù)，以及企業(yè)外部的用戶、供應(yīng)商等利益相關(guān)者數(shù)據(jù)的集合，在形態(tài)方面符合大數(shù)據(jù)的海量、多樣性和高速性的典型特征。第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系二、智能制造的核心：工業(yè)大數(shù)據(jù)分類互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)工業(yè)大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)量要求大量樣本數(shù)盡可能全面地使用樣本數(shù)據(jù)質(zhì)量要求較低較高，需對數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行預(yù)判與修復(fù)對數(shù)據(jù)屬性意義的解讀不考慮屬性的意義，值分析統(tǒng)計(jì)顯著性強(qiáng)調(diào)特征之間的物理關(guān)聯(lián)分析手段以統(tǒng)計(jì)分析為主，通過挖掘樣本中各個(gè)屬性之間的相關(guān)性進(jìn)行預(yù)測具有一定邏輯流水線式數(shù)據(jù)流分析手段。強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科技術(shù)的融合，包括數(shù)據(jù)、物理、機(jī)器學(xué)習(xí)、控制、人工智能等對分析結(jié)果準(zhǔn)確性要求較低較高第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系二、智能制造的核心：工業(yè)大數(shù)據(jù)工業(yè)大數(shù)據(jù)具有“6V”特征：1.Volume－容量；2.Velocity－速度；3.Variety－多樣性；4.Veracity－真實(shí)性；5.Visibility－可見性；6.Value－價(jià)值第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系三、智能制造的技術(shù)體系：信息物理系統(tǒng)（CPS）信息物理系統(tǒng)（CPS）是通過集成先進(jìn)的感知、計(jì)算、通信、控制等信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，構(gòu)建了物理空間與信息空間中人、機(jī)、物、環(huán)境、信息等要素。這些要素構(gòu)成了相互映射、實(shí)時(shí)交互、高效協(xié)同的復(fù)雜系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)資源配置和運(yùn)行的按需響應(yīng)、快速迭代、動(dòng)態(tài)優(yōu)化。信息物理系統(tǒng)的本質(zhì)就是構(gòu)建一套信息空間與物理空間之間基于數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)的狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行的閉環(huán)賦能體系，解決生產(chǎn)制造、應(yīng)用服務(wù)過程中的復(fù)雜性與不確定性，提高資源配置效率，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化。第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系三、智能制造的技術(shù)體系：信息物理系統(tǒng)（CPS）信息物理系統(tǒng)（CPS）是通過集成先進(jìn)的感知、計(jì)算、通信、控制等信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，構(gòu)建了物理空間與信息空間中人、機(jī)、物、環(huán)境、信息等要素。信息物理系統(tǒng)的本質(zhì)就是構(gòu)建一套信息空間與物理空間之間基于數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)的狀態(tài)感知、實(shí)時(shí)分析、科學(xué)決策、精準(zhǔn)執(zhí)行的閉環(huán)賦能體系，解決生產(chǎn)制造、應(yīng)用服務(wù)過程中的復(fù)雜性與不確定性，提高資源配置效率，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化。第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系三、智能制造的技術(shù)體系：信息物理系統(tǒng)（CPS）CPS作為溝通信息世界與物理世界的橋梁，它具有共六大典型特征：數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)軟件定義泛在連接虛實(shí)映射異構(gòu)集成系統(tǒng)自治第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系三、智能制造的技術(shù)體系：信息物理系統(tǒng)（CPS）信息物理系統(tǒng)（CPS）的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)根據(jù)安筱鵬（2019）的觀點(diǎn)，可以CPS的技術(shù)體系概括為“一硬”（感知和自動(dòng)控制）、“一軟”（工業(yè)軟件）、“一網(wǎng)”（工業(yè)網(wǎng)絡(luò)）、“一平臺(tái)”（工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)）。第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系三、智能制造的技術(shù)體系：信息物理系統(tǒng)（CPS）CPS的層級(jí)架構(gòu)：單元級(jí)、系統(tǒng)級(jí)、系統(tǒng)之系統(tǒng)級(jí)單元級(jí)是具有不可分割性的信息物理系統(tǒng)的最小單元。它可以是一個(gè)部件或一個(gè)產(chǎn)品，通過“一硬”和“一軟”可構(gòu)成“感知——分析——決策——執(zhí)行”的數(shù)據(jù)閉環(huán)；系統(tǒng)級(jí)是“一硬、一軟、網(wǎng)”的有機(jī)組合。CPS的多個(gè)最小單元（單元級(jí)）通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大范圍、更寬領(lǐng)域的數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)，構(gòu)成智能生產(chǎn)線、智能車間、智能工廠，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)單元級(jí)CPS的互聯(lián)、互通和互操作；系統(tǒng)之系統(tǒng)級(jí)（SoS級(jí)）是多個(gè)系統(tǒng)級(jí)CPS的有機(jī)組合，涵蓋了“一硬、一軟、一網(wǎng)、一平臺(tái)”四大要素。第3節(jié)

智能制造的架構(gòu)與技術(shù)支撐體系三、智能制造的技術(shù)體系：信息物理系統(tǒng)（CPS）CPS的的建設(shè)和應(yīng)用1.建設(shè)CPS的思路：數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)是關(guān)鍵資源優(yōu)化是目標(biāo)；數(shù)據(jù)自動(dòng)流動(dòng)是關(guān)鍵；工業(yè)軟件是核心；新型能力培育是主線；系統(tǒng)解決方案是重點(diǎn)2.CPS應(yīng)用場景（包括智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)、智能服務(wù)、智能應(yīng)用）

第4節(jié)

智能制造商業(yè)模式中國人民大學(xué)出版社北京第4節(jié)

智能制造商業(yè)模式數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及與制造技術(shù)的結(jié)合，能夠?qū)ζ髽I(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品、設(shè)備、生產(chǎn)線、車間、工廠等實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化互聯(lián)互相連接，通過傳感設(shè)備、大數(shù)據(jù)分析等軟硬件的部署和使用，使制造企業(yè)擁有數(shù)據(jù)采集、搜集、分析的能力，驅(qū)動(dòng)制造企業(yè)的生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)的轉(zhuǎn)變，主要體現(xiàn)在從傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)向大規(guī)模個(gè)性化定制的轉(zhuǎn)變，本質(zhì)上是以往以產(chǎn)品為核心的生產(chǎn)型制造逐漸向以服務(wù)和客戶為核心服務(wù)型制造進(jìn)行轉(zhuǎn)變。第4節(jié)

智能制造商業(yè)模式一、個(gè)性化定制個(gè)性化定制是指基于新一代信息技術(shù)和柔性制造技術(shù)，以模塊化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，以接近大批量生產(chǎn)的效率和成本，能夠滿足客戶個(gè)性化需求的一種智能服務(wù)模式或商業(yè)模式。第4節(jié)

智能制造商業(yè)模式一、個(gè)性化定制典型案例：紅領(lǐng)集團(tuán)青島紅領(lǐng)集團(tuán)依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，在全球范圍內(nèi)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)西裝的大規(guī)模個(gè)性化定制，從規(guī)?；慨a(chǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楦泳劢瓜M(fèi)者的模式。紅領(lǐng)的個(gè)性化定制流程遵循C2M模式，其提供的定制化平臺(tái)采集消費(fèi)者需求，獲取個(gè)性化信息數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)整個(gè)生產(chǎn)制造流程，在智能工廠中完成產(chǎn)品的自動(dòng)設(shè)計(jì)，個(gè)性化制造等環(huán)節(jié)，合格的個(gè)性化成品通過智能物流被最終交付到客戶手中。綜上，紅領(lǐng)集團(tuán)通過實(shí)施智能制造，最終實(shí)現(xiàn)在線定制、一人一款、在線量體、一人一版。第4節(jié)

智能制造商業(yè)模式二、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造是基于敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造的生產(chǎn)模式，打破時(shí)間、空間的約束，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使整個(gè)供應(yīng)鏈上的企業(yè)和合作伙伴共享客戶、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)經(jīng)營信息。第4節(jié)

智能制造商業(yè)模式二、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同典型案例：西門子公司——MindSphere平臺(tái)西門子于2016年推出MindSphere平臺(tái)。該平臺(tái)采用基于云的開放物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，可以將傳感器、控制器以及各種信息系統(tǒng)收集的工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)，通過安全通道實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆贫?，并在云端為企業(yè)提供大數(shù)據(jù)分析挖掘、工業(yè)APP開發(fā)以及智能應(yīng)用增值等服務(wù)。MindSphere是IoT操作系統(tǒng)的核心，具有數(shù)據(jù)分析功能和連通功能、各種開發(fā)工具以及各種應(yīng)用軟件和服務(wù)。該平臺(tái)以“平臺(tái)即服務(wù)”（PaaS）形式，提供了可擴(kuò)展云平臺(tái)，適用于各種應(yīng)用的開發(fā)，可記錄和分析大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而提高工廠生產(chǎn)效率。MindSphere是西門子和第三方服務(wù)供應(yīng)商提供各種應(yīng)用和基于數(shù)據(jù)的服務(wù)的強(qiáng)大基礎(chǔ)，例如，預(yù)測性維護(hù)、能源數(shù)據(jù)管理、資源優(yōu)化等。第4節(jié)

智能制造商業(yè)模式三、智能化生產(chǎn)相較于傳統(tǒng)制造，智能制造催生了智能化生產(chǎn)的新興模式，極大提高了制造企業(yè)的生產(chǎn)效率。而實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)依賴于智能生產(chǎn)系統(tǒng)和系列集成實(shí)現(xiàn)技術(shù)。智能生產(chǎn)中的功能集成實(shí)現(xiàn)技術(shù)包括：1.動(dòng)態(tài)感知技術(shù)2.實(shí)時(shí)分析技術(shù)3.自主決策功能4.精準(zhǔn)執(zhí)行功能第4節(jié)

智能制造商業(yè)模式四、服務(wù)化延伸智能制造驅(qū)動(dòng)制造企業(yè)的生產(chǎn)方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)的轉(zhuǎn)變，主要體現(xiàn)在從傳統(tǒng)的大規(guī)模生產(chǎn)向大規(guī)模個(gè)性化定制的轉(zhuǎn)變，本質(zhì)上是以往以產(chǎn)品為核心的生產(chǎn)型制造逐漸向以服務(wù)和客戶為核心服務(wù)型制造進(jìn)行轉(zhuǎn)變。

第5節(jié)

國內(nèi)外智能制造的主要實(shí)踐中國人民大學(xué)出版社北京第5節(jié)

國內(nèi)外智能制造的主要實(shí)踐一、德美日智能制造實(shí)踐智能制造代表了新一輪產(chǎn)業(yè)革命和新科技革命發(fā)展趨勢和方向，以德美日為代表的歐美發(fā)達(dá)國家從國家高度紛紛制定相關(guān)政策，以發(fā)展智能制造為重要契機(jī)并作為驅(qū)動(dòng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型的主導(dǎo)力量，同時(shí)期望在高端制造業(yè)領(lǐng)域搶占制高點(diǎn)。第5節(jié)

國內(nèi)外智能制造的主要實(shí)踐一、德美日智能制造實(shí)踐（一）德國“工業(yè)4.0”和《國家工業(yè)戰(zhàn)略2030》2013年4月，德國在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出“工業(yè)4.0（Industries4.0）”。德國的具體實(shí)踐包括：（1）設(shè)立“工業(yè)4.0平臺(tái)”等機(jī)構(gòu)；（2）建立“工業(yè)4.0參考架構(gòu)”標(biāo)準(zhǔn)；工業(yè)4.0參考架構(gòu)體系”包括三個(gè)維度：第一個(gè)維度是產(chǎn)品生命周期與價(jià)值鏈；第二個(gè)維度是業(yè)務(wù)經(jīng)營理念層次；第三個(gè)維度是企業(yè)內(nèi)部的縱向集成第5節(jié)

國內(nèi)外智能制造的主要實(shí)踐一、德美日智能制造實(shí)踐（二）美國先進(jìn)制造伙伴關(guān)系2010年奧巴馬通過“制造業(yè)促進(jìn)法案（ManufacturingEnhancementAct）”，指出“美國制造”是戰(zhàn)勝經(jīng)濟(jì)衰退的關(guān)鍵詞。美國政府在2011和2012年先后出臺(tái)兩份促進(jìn)先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的規(guī)劃，并通過成立“先進(jìn)制造業(yè)伙伴關(guān)系”（AMP）計(jì)劃。2013年9月AMP升級(jí)為“先進(jìn)制造伙伴關(guān)系2.0”第5節(jié)

國內(nèi)外智能制造的主要實(shí)踐一、德美日智能制造實(shí)踐美國先進(jìn)制造伙伴關(guān)系的具體措施（1）推進(jìn)實(shí)施“國家制造創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”（“制造美國”）計(jì)劃；（2）設(shè)立“智能制造領(lǐng)導(dǎo)力聯(lián)盟”；（3）企業(yè)界成立“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟”，推出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)參考架構(gòu)”標(biāo)準(zhǔn)；第5節(jié)

國內(nèi)外智能制造的主要實(shí)踐一、德美日智能制造實(shí)踐日本工業(yè)價(jià)值鏈和超智能社會(huì)5.0 日本的應(yīng)對主要從三大戰(zhàn)略著手，即新機(jī)器人戰(zhàn)略、超智能社會(huì)愿景以及互聯(lián)工業(yè)倡議。1.發(fā)布“新機(jī)器人戰(zhàn)略”，推動(dòng)機(jī)器人革命2.以人為本，建立“超智能社會(huì)”（社會(huì)5.0）。他們將社會(huì)5.0定義為：以人為中心，通過高度整合網(wǎng)絡(luò)空間和物理空間系統(tǒng)，平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展和解決社會(huì)問題，社會(huì)5.0中的社會(huì)變革和創(chuàng)新將實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有前瞻性的社會(huì)，打破現(xiàn)有的停滯，形成一個(gè)成員相互尊重，超越世代的社會(huì)，以及每個(gè)人都能過上積極愉快的生活的社會(huì)。社會(huì)5.0實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)空間（虛擬空間）與物理空間（真實(shí)空間）的高度融合。第5節(jié)

國內(nèi)