《智能制造概論》課件 （第一講：總論）

智能制造概論高等職業(yè)教育“十三五”規(guī)劃教材

1、智能制造總論2、德國(guó)工業(yè)4.0和中國(guó)制造20253、智能制造系統(tǒng)4、智能制造關(guān)鍵技術(shù)1）智能制造與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)2）智能制造與工業(yè)機(jī)器人3）智能制造與3D打印技術(shù)4）智能制造與射頻識(shí)別技術(shù)5）智能制造與工業(yè)大數(shù)據(jù)6）智能制造與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)7）智能制造與人工智能……5、智能制造的產(chǎn)業(yè)模式6、智能制造的典型應(yīng)用智能制造概論

第一講智能制造總論一、智能制造的內(nèi)涵二、智能制造概念三、傳統(tǒng)制造與智能制造四、智能化制造的特征和目標(biāo)五、智能制造標(biāo)準(zhǔn)化參考模型及體系框架六、智能制造技術(shù)基礎(chǔ)一、智能制造的內(nèi)涵一）制造與智能1、制造把原材料加工成適用的產(chǎn)品，或?qū)⒃牧霞庸こ善魑?。制：?cè)重于操作制造，對(duì)象是一般器物；造：側(cè)重于從無到有，對(duì)象可以是較大的器物，從無到有（不是第一個(gè)的）狹義制造：廣義制造：manu-fact-ingPro-duc-tion制造：手工業(yè)生產(chǎn)：產(chǎn)生、發(fā)育、從無到有強(qiáng)調(diào)：裝配強(qiáng)調(diào)：設(shè)計(jì)

對(duì)制造的狹義理解是從原材料到成品的生產(chǎn)過程中的部分工作內(nèi)容，包括毛坯制造、零件加工、產(chǎn)品裝配、檢驗(yàn)、包裝等具體環(huán)節(jié)。對(duì)制造的廣義理解是原材料變成有用物品的過程，它包括產(chǎn)品技術(shù)、材料選擇、加工生產(chǎn)、質(zhì)量保證、管理和營(yíng)銷等一系列有內(nèi)在聯(lián)系的運(yùn)作和活動(dòng)。一、智能制造的內(nèi)涵一）制造與智能1、制造自瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)以來，制造業(yè)已經(jīng)歷了機(jī)械化、電氣化、自動(dòng)化三次技術(shù)革命，每一次技術(shù)革命都有著顯著的特點(diǎn)。其發(fā)展歷程如表所示。制造業(yè)發(fā)展歷程信息化2、智能

(人工智能）人工智能（AI,ArtificialIntelligence）是智能機(jī)器所執(zhí)行的與人類智能有關(guān)的功能，如判斷、推理、證明、識(shí)別、感知、理解、涉及、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動(dòng)。人工智能具有一些基本特點(diǎn)，包括對(duì)外部世界的感知能力、記憶和思維能力、學(xué)習(xí)和自適應(yīng)能力、行為決策能力、執(zhí)行控制能力等。一般來說，人工智能分為計(jì)算智能、感知智能和認(rèn)知智能三個(gè)階段。第一階段為計(jì)算智能，即快速計(jì)算和記憶存儲(chǔ)能力。第二階段為感知智能，即視覺、聽覺、觸覺等感知能力。第三階段為認(rèn)知智能，即能理解、會(huì)思考。認(rèn)知智能是目前機(jī)器與人差距最大的領(lǐng)域，讓機(jī)器學(xué)會(huì)推理和決策異常艱難。一、智能制造的內(nèi)涵2、智能

(人工智能）智能機(jī)器人:是一種具有感知能力、思維能力和行為能力的新一代機(jī)器人。這種機(jī)器人能夠主動(dòng)適應(yīng)外界環(huán)境變化，并能夠通過學(xué)習(xí)豐富自己的知識(shí)，提高自己的工作能力。智能網(wǎng)絡(luò):

智能網(wǎng)絡(luò)方面的兩個(gè)重要研究?jī)?nèi)容分別是智能搜索引擎和智能網(wǎng)格。智能搜索引擎是一種能夠?yàn)橛脩籼峁┫嚓P(guān)度排序、角色登記、興趣識(shí)別、內(nèi)容的語(yǔ)義理解、智能化信息過濾和推送等人性化服務(wù)的搜索引擎。智能網(wǎng)格是一種與物理結(jié)構(gòu)和物理分布無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，它能夠?qū)崿F(xiàn)各種資源的充分共享，能夠?yàn)椴煌脩籼峁﹤€(gè)性化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。智能檢索:智能檢索是指利用人工智能的方法從大量信息中盡快找到所需要的信息或知識(shí)。智能游戲:

游戲是一種娛樂活動(dòng)。游戲技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生了“計(jì)算機(jī)游戲”或“視頻游戲”，與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生了“網(wǎng)絡(luò)游戲”，與人工智能技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生了智能游戲。一、智能制造的內(nèi)涵2、智能

(人工智能）一、智能制造的內(nèi)涵公子小白機(jī)器人3、智能制造（制造+智能）實(shí)現(xiàn)智能制造的好處（1）智能機(jī)器的計(jì)算智能高于人類，智能優(yōu)化技術(shù)有助于提高設(shè)計(jì)與生產(chǎn)效率、降低成本，并提高能源利用率。（2）智能機(jī)器對(duì)制造工況的主動(dòng)感知和自動(dòng)控制能力高于人類，應(yīng)用智能傳感與控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“感知-分析-決策-執(zhí)行”的閉環(huán)控制，能顯著提高制造質(zhì)量。同樣，一個(gè)企業(yè)的制造過程中，存在很多動(dòng)態(tài)的，變化的環(huán)境，只在系統(tǒng)中的某些要素（設(shè)配、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、物料輸送和存儲(chǔ)系統(tǒng)等）必須能動(dòng)態(tài)地、自動(dòng)地響應(yīng)系統(tǒng)變化，這也依賴于制造系統(tǒng)的自主智能決策。（3）隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的普及應(yīng)用，制造系統(tǒng)正在由資源驅(qū)動(dòng)型向信息驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變。制造企業(yè)能擁有的產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)可能是非常豐富的，通過基于大數(shù)據(jù)的智能分析方法，將有助于創(chuàng)新或優(yōu)化企業(yè)的研發(fā)，生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、營(yíng)銷和管理過程，為企業(yè)帶來更快地響應(yīng)速度、更高的效率和更深遠(yuǎn)的洞察力。工業(yè)大數(shù)據(jù)的典型應(yīng)用包括產(chǎn)品創(chuàng)新、產(chǎn)品故障診斷與預(yù)測(cè)、企業(yè)供需鏈優(yōu)化和產(chǎn)品精準(zhǔn)營(yíng)銷等諸多方面。一、智能制造的內(nèi)涵實(shí)現(xiàn)智能制造的好處智能制造是未來制造業(yè)的發(fā)展方向，是制造過程智能化、生產(chǎn)模式智能化和經(jīng)營(yíng)模式智能化的有機(jī)統(tǒng)一。

一、智能制造的內(nèi)涵提高效率通過信息技術(shù)和制造業(yè)的融合段子里總是有很多不可能三角，比如常見的工作“錢多、事少、離家近”，找老公“有錢、帥、對(duì)你好”國(guó)際金融的不可能三角（蒙代爾不可能三角）不可能三角一）概念的產(chǎn)生與發(fā)展

二、智能制造概念一）概念的產(chǎn)生和發(fā)展（1）日、美、歐（1991年）：在共同發(fā)起實(shí)施的前“智能制造國(guó)際合作研究計(jì)劃”中定義“智能制造系統(tǒng)是一種在整個(gè)制造過程中貫穿智能活動(dòng)，并將這種智能活動(dòng)與智能機(jī)器有機(jī)融合，將整個(gè)制造過程從訂貨、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到市場(chǎng)銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)以柔性方式集成起來的能發(fā)揮最大生產(chǎn)力的先進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)”。（2）百度百科：“智能制造”采用了路甬祥報(bào)告中的定義，“一種由智能機(jī)器人和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進(jìn)行智能活動(dòng)，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過人與智能機(jī)器的合作共事，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新、擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化”。（3）美國(guó)(2011年)：智能制造（SmartManufacturingLeadershipCoalition，SMLC）發(fā)表了《實(shí)施21世紀(jì)智能制造》報(bào)告。定義智能制造是先進(jìn)智能系統(tǒng)強(qiáng)化應(yīng)用、新產(chǎn)品制造快速、產(chǎn)品需求動(dòng)態(tài)響應(yīng)，以及工業(yè)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)優(yōu)化的制造。智能制造的核心技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化傳感器、數(shù)據(jù)互操作性、多尺度動(dòng)態(tài)建模與仿真、智能自動(dòng)化，以及可擴(kuò)展的多層次的網(wǎng)絡(luò)安全。二、智能制造概念一）概念的產(chǎn)生和發(fā)展（4）中國(guó)：在《智能制造科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃中》，定義智能制造是“面向產(chǎn)品全生命周期，實(shí)現(xiàn)泛在感知條件下的信息化制造，是在現(xiàn)代傳感技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)，擬人化智能技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過智能化的感知、人機(jī)交互、決策和執(zhí)行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程智能化，制造過程智能化和制造裝備智能化等。智能制造系統(tǒng)最終要從以人為主要決策核心的人機(jī)和諧系統(tǒng)向以機(jī)器為主題的自主運(yùn)行轉(zhuǎn)變”。在中國(guó)《2015年智能制造試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》中，定義智能制造是“基于新一代信息技術(shù)，貫穿設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)各個(gè)關(guān)節(jié)，具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準(zhǔn)控制自執(zhí)行等功能的先進(jìn)制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。具有以智能工程為載體，以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心，以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)、以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐等特征，可有效縮短產(chǎn)品研制周期，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高生產(chǎn)效率，提升成品質(zhì)量，降低資源能源消耗”。二、智能制造概念二）智能制造的概念

面向產(chǎn)品的全生命周期，以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以制造系統(tǒng)為載體，在其關(guān)鍵環(huán)節(jié)或過程，具有一定自主性的感知、學(xué)習(xí)、分析、決策、通信與協(xié)調(diào)控制能力，能動(dòng)態(tài)地適應(yīng)制造環(huán)境的變化，從而實(shí)現(xiàn)某些優(yōu)化目標(biāo).全生命周期信息技術(shù)制造系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)或過程自主性動(dòng)態(tài)地適應(yīng)制造環(huán)境實(shí)現(xiàn)某些優(yōu)化目標(biāo)簡(jiǎn)單說：智能制造（intelligentManufacture,IM）是指由具有人工智能的機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能制造系統(tǒng)。二、智能制造概念二、智能制造的概念（1）那么智能制造主要解決什么問題？（2）與傳統(tǒng)的相比有哪些不同？（3）建立一個(gè)智能制造系統(tǒng)需要完成哪些主要

任務(wù)等？三、傳統(tǒng)制造與智能制造首先，智能制造是工業(yè)化發(fā)展的一個(gè)高級(jí)階段其次，智能制造是信息化與工業(yè)化高度融合的新一代制造系統(tǒng)由一種技術(shù)取代另一種，推動(dòng)工業(yè)制造不斷演變信息物理系統(tǒng)CPS、高精度感知控制、虛擬設(shè)備集成總線、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和新型人機(jī)交互等多項(xiàng)核心技術(shù)三、傳統(tǒng)制造與智能制造第三，智能制造主要解決的問題包括：（1）全面改變?cè)O(shè)計(jì)與制造關(guān)系，讓設(shè)計(jì)與制造之間“互認(rèn)互聯(lián)”，實(shí)現(xiàn)在線設(shè)計(jì)與在線制造的“無縫對(duì)接”；（2）減少制造成本和生產(chǎn)周期；（3）提供快速、有效、批量個(gè)性化的產(chǎn)品和服務(wù)；互聯(lián)網(wǎng)使用戶可以在線參與和體驗(yàn)設(shè)計(jì)過程，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的需求接受，而制造的智能化過程可以實(shí)現(xiàn)“批量的個(gè)性化定制生產(chǎn)”，這個(gè)批量不是“數(shù)量”的概念，而是快速生產(chǎn)的效率含義。以往，企業(yè)最不愿意做的業(yè)務(wù)就是”小批量多品種“，而智能制造就是要解決這問題。三、傳統(tǒng)制造與智能制造

加工任務(wù)加工要求加工方法物流要求產(chǎn)品運(yùn)輸及工具工藝設(shè)計(jì)及加工檢驗(yàn)及質(zhì)量控制物流系統(tǒng)原料及庫(kù)存

能源系統(tǒng)傳統(tǒng)制造工藝三、傳統(tǒng)制造與智能制造A.傳統(tǒng)工藝：傳統(tǒng)工藝邏輯起點(diǎn)是原材料，末端是產(chǎn)品，中端是加工技術(shù)；傳統(tǒng)的加工流程是減材式加工，依賴的是各類加工設(shè)備；傳統(tǒng)加工適合批量生產(chǎn)，滿足經(jīng)濟(jì)規(guī)模要求；三、傳統(tǒng)制造與智能制造圖片、照片數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3D掃描儀計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件（JD）數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)CAD/CAM加工代碼生成PC機(jī)控制系統(tǒng)控制卡伺服系統(tǒng)打印處理產(chǎn)品出產(chǎn)智能制造工藝（3D打印為例）三、傳統(tǒng)制造與智能制造B.3D打印技術(shù)工藝：3D打印的邏輯起點(diǎn)是產(chǎn)品，末端是產(chǎn)品，中端是打印技術(shù)3D打印的加工流程依賴是計(jì)算機(jī)技術(shù)、3D成型設(shè)備及材料；3D打印可以滿足批量定制生產(chǎn)的要求；智能制造工藝三、傳統(tǒng)制造與智能制造通過上面的對(duì)比分析，我們可以得出如下的結(jié)論：傳統(tǒng)的加工是按照存量的技術(shù)與設(shè)備能力設(shè)計(jì)生產(chǎn)產(chǎn)品；而智能制造（3D打印為例）按照用戶的“產(chǎn)品”生產(chǎn)產(chǎn)品；傳統(tǒng)制造貫穿始終是“有形的圖紙”；智能制造貫穿始終是“數(shù)字傳遞”；傳統(tǒng)的制造是依賴人的經(jīng)驗(yàn)的積累和設(shè)備的精度保證質(zhì)量和效率；而智能制造依靠的是設(shè)備處理數(shù)據(jù)形成智能能力，以及人機(jī)交互來保證質(zhì)量和效率；傳統(tǒng)制造是人和存量設(shè)備選擇產(chǎn)品，智能制造是產(chǎn)品（需求）選擇人和設(shè)備，也可以理解為面對(duì)智能制造人和設(shè)備都是“0EM“的對(duì)象；四、智能化制造的特征和目標(biāo)一）智能化制造的特征

智能制造信息（大數(shù)據(jù)）集成是智能制造技術(shù)的應(yīng)用核心，根據(jù)阿什比理論，“應(yīng)對(duì)生態(tài)的多樣性，只有通過生產(chǎn)組織的復(fù)雜體系才能適應(yīng)”。它具有以下六個(gè)基本特征：主動(dòng)適應(yīng)環(huán)境變化，與環(huán)境要求適度交互匹配；制造過程中數(shù)據(jù)代替人工而減少直接干預(yù)，而多用智能設(shè)備替代；人員單一管理生產(chǎn)或設(shè)備向系統(tǒng)智能管理進(jìn)化；對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行再設(shè)計(jì)，智能系統(tǒng)再優(yōu)化和系統(tǒng)再創(chuàng)造；對(duì)外部參數(shù)及系統(tǒng)的及時(shí)反饋與智能響應(yīng)；虛擬制造技術(shù)與現(xiàn)實(shí)制造有機(jī)結(jié)合結(jié)合；四、智能化制造的特征和目標(biāo)一）智能制造的主要特點(diǎn)智能制造集自動(dòng)化、柔性化、集成化和智能化于一身，具有實(shí)時(shí)感知、優(yōu)化決策、動(dòng)態(tài)執(zhí)行三個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。具體地看，智能制造在實(shí)際應(yīng)用中具有以下特點(diǎn)：自組織能力：自動(dòng)運(yùn)行自律能力：抗干擾、自適應(yīng)和容錯(cuò)自學(xué)習(xí)和自維護(hù)能力：能對(duì)故障進(jìn)行自我診斷、排除和修復(fù)，能夠自我優(yōu)化并適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境整個(gè)制造環(huán)境的智能集成：將各個(gè)子系統(tǒng)集成為一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整體的智能化人機(jī)一體化：機(jī)器智能和人的智能將真正地集成在一起虛擬制造技術(shù)與現(xiàn)實(shí)制造有機(jī)結(jié)合結(jié)合：用虛擬手段智能地表現(xiàn)現(xiàn)實(shí)四、智能化制造的特征和目標(biāo)滿足客戶的個(gè)性化定制需求實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的高品質(zhì)制造保證高效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)制造提升產(chǎn)品價(jià)值，拓展價(jià)值鏈二）智能化制造的目標(biāo)五、智能制造標(biāo)準(zhǔn)化參考模型及體系框架一）智能制造標(biāo)準(zhǔn)化參考模型

五、智能制造標(biāo)準(zhǔn)化參考模型及體系框架二）智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系框架A基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)包括基礎(chǔ)、安全、管理、檢測(cè)評(píng)價(jià)和可靠性等五大類，位于智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖的最底層，其研制的基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)支撐著標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖上層虛線框內(nèi)B關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和C重點(diǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；BA智能裝備標(biāo)準(zhǔn)位于智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖的B關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的最底層，與智能制造實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系最為緊密；在BA智能裝備標(biāo)準(zhǔn)之上的是BB智能工廠標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)智能制造裝備、軟件、數(shù)據(jù)的綜合集成，該標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域在智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖中起著承上啟下的作用；BC智能服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)位于B關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的頂層，涉及對(duì)智能制造新模式和新業(yè)態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)研究；BD工業(yè)軟件和大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與BE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)分別位于智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖的B關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的最左側(cè)和最右側(cè)，貫穿B關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的其他3個(gè)領(lǐng)域（BA、BB、BC），打通物理世界和信息世界，推動(dòng)生產(chǎn)型制造向服務(wù)型制造轉(zhuǎn)型：C重點(diǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)位于智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)圖的最頂層，面向行業(yè)具體需求，對(duì)A基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)和B關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)化和落地，指導(dǎo)各行業(yè)推進(jìn)智能制造。六、智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)1、賽博物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystem，CPS）也稱為“虛擬網(wǎng)絡(luò)一實(shí)體物理”生產(chǎn)系統(tǒng)，其目標(biāo)是使物理系統(tǒng)具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程合作和自治等能力，通過互聯(lián)網(wǎng)組成各種相應(yīng)自治控制系統(tǒng)和信息服務(wù)系統(tǒng)，完成現(xiàn)實(shí)社會(huì)與虛擬空間的有機(jī)協(xié)調(diào)。與物聯(lián)網(wǎng)相比，CPS更強(qiáng)調(diào)循環(huán)反饋，要求系統(tǒng)能夠在感知物理世界之后通過通信與計(jì)算再對(duì)物理世界起到反饋控制作用。在這樣的系統(tǒng)中，一個(gè)工件就能算出自己需要哪些服務(wù)。通過數(shù)字化逐步升級(jí)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施，這樣生產(chǎn)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全新的體系結(jié)構(gòu)。這意味著這一概念不僅可在全新的工廠得以實(shí)現(xiàn)，而且能在現(xiàn)有工廠的升級(jí)過程中得到改造。CPS是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng)，通過3C技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作，實(shí)現(xiàn)制造的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù)。CPS實(shí)現(xiàn)計(jì)算、通信與物理系統(tǒng)的一體化設(shè)計(jì)，可使系統(tǒng)更加可靠、高效、實(shí)時(shí)協(xié)同，具有重要而廣泛的應(yīng)用前景。CPS系統(tǒng)把計(jì)算與通信深深地嵌入實(shí)物過程，使之與實(shí)物過程密切互動(dòng)，從而給實(shí)物系統(tǒng)添加新的能力。六、智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)2工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（TheInternetofThings，IT）物聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)物品間的全面感知、可靠傳輸和智能處理，利用事先在物品或設(shè)施中嵌入的傳感器與現(xiàn)代化數(shù)據(jù)采集設(shè)備，將客觀世界中的物品信息最大程度地?cái)?shù)據(jù)化，再利用物品識(shí)別技術(shù)與通信技術(shù)將數(shù)據(jù)化的物品信息連入互聯(lián)網(wǎng)，形成一個(gè)物品與物品相互連接的巨大的分布式網(wǎng)絡(luò)，然后再把這些信息傳遞到后臺(tái)服務(wù)器上進(jìn)行整理、加工、分析和處理，最后利用分析與處理的結(jié)果對(duì)客觀世界中的物品進(jìn)行管理和相應(yīng)控制。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了客觀世界中的物物相連，它是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后，蓬勃興起的世界信息技術(shù)的又一次革命，是人類社會(huì)以信息技術(shù)應(yīng)用為核心的技術(shù)延展。物聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的全面融合，將成為全球新一輪社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)力量。3云計(jì)算技術(shù)（CloudComputing）云計(jì)算由分布式計(jì)算、并行處理、網(wǎng)格計(jì)算發(fā)展而來，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型。目前，云計(jì)算仍然缺乏普遍一致的定義。IBM公司于2007年年底宣布了云計(jì)算計(jì)劃，在IBM的技術(shù)白皮書《CloudComputing》中的云計(jì)算定義：“云計(jì)算一詞用來同時(shí)描述一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)或者一種類型的應(yīng)用程序。一個(gè)云計(jì)算的平臺(tái)按需進(jìn)行動(dòng)態(tài)地部署（Provision）、配置（Configuration）、重新配置（Reconfigure）以及取消服務(wù)（Deprovision）等。在云計(jì)算平臺(tái)中的服務(wù)器可以是物理的服務(wù)器或者虛擬的服務(wù)器。高級(jí)的計(jì)算云通常包含一些其他的計(jì)算資源，例如存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SANs）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、防火墻以及其他安全設(shè)備等。云計(jì)算在描述應(yīng)用方面，描述了一種可以通過互聯(lián)網(wǎng)Internet進(jìn)行訪問的可擴(kuò)展的應(yīng)用程序?！茟?yīng)用’使用大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心以及功能強(qiáng)勁的服務(wù)器來運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。任何一個(gè)用戶可以通過合適的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備以及一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器就能夠訪問一個(gè)云計(jì)算應(yīng)用程序。”六、智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)4、大數(shù)據(jù)（BigData）一般指體量特別大，數(shù)據(jù)類別特別大的數(shù)據(jù)集，并且無法用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)工具對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行抓取、管理和處理。大數(shù)據(jù)具有五個(gè)主要的技術(shù)特點(diǎn)，可以總結(jié)為5V特征。1．?dāng)?shù)據(jù)量（Volumes）大，計(jì)量單位從TB級(jí)別上升到PB、EB、ZB、YB及以上級(jí)別。2．?dāng)?shù)據(jù)類別（Variety）大。數(shù)據(jù)來自多種數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)種類和格式日漸豐富，既包含生產(chǎn)日志、圖片、聲音，又包含動(dòng)畫、視頻、位置等信息，已沖破了以前所限定的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)范疇，囊括了半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。3．?dāng)?shù)據(jù)處理速度（Velocity）快。在數(shù)據(jù)量非常龐大的情況下，也能夠做到數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理。4．價(jià)值密度（Value）低。隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，信息感知無處不在，信息海量，但存在大量不相關(guān)信息，因此需要對(duì)未來趨勢(shì)與模式做可預(yù)測(cè)分析，利用機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等進(jìn)行深度復(fù)雜分析。5．?dāng)?shù)據(jù)真實(shí)性（Veracity）高。隨著社交數(shù)據(jù)、企業(yè)內(nèi)容、交易與應(yīng)用數(shù)據(jù)等新數(shù)據(jù)源的興起，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)源的局限被打破，企業(yè)愈發(fā)需要有效的信息之力，以確保其真實(shí)性及安全性。六、智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)5、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)機(jī)器人是一種由主體結(jié)構(gòu)、控制器、指揮系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)傳感器組成的，能夠模擬人的某些行為、能夠自行控制、能夠重復(fù)編程、能在二維空間內(nèi)完成一定工作的機(jī)電一體化的生產(chǎn)設(shè)備。機(jī)器人技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、控制論、機(jī)構(gòu)學(xué)、信息傳感技術(shù)、人工智能、仿生學(xué)等多學(xué)科而形成的高新技術(shù)，集精密化、柔性化、智能化、軟件應(yīng)用開發(fā)等先進(jìn)制造技術(shù)于一體，是工業(yè)自動(dòng)化水平的最高體現(xiàn)。工業(yè)機(jī)器人經(jīng)過近六十年的迅速發(fā)展，隨著對(duì)產(chǎn)品加工精度要求的提高，關(guān)鍵工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)逐步由工業(yè)機(jī)器人代替工人操作，再加上各國(guó)對(duì)工人工作環(huán)境的嚴(yán)格要求，高危、有毒等惡劣條件的工作逐漸由機(jī)器人進(jìn)行替代作業(yè)，從而增加了對(duì)工業(yè)機(jī)器人的市場(chǎng)需求。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家中，工業(yè)機(jī)器人及自動(dòng)化生產(chǎn)線成套裝備己成為高端裝備的重要組成部分及未來發(fā)展趨勢(shì)，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車及汽車零部件制造業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、物流、制造業(yè)等領(lǐng)域。六、智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)6、3D打印技術(shù)3D打印技術(shù)以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，基于離散材料逐層疊加的成形原理，通過有序控制將材料逐層堆積，從而制造出實(shí)體產(chǎn)品。3D打印是“增材制造”的主要實(shí)現(xiàn)形式。傳統(tǒng)數(shù)控制造一般是在原材料基礎(chǔ)上，使用切割、磨削、腐蝕、熔融等辦法，去除多余部分，得到零部件，再以拼裝、焊接等方法組合成最終產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的“去材加工”相比，3D打印技術(shù)不需要刀具、模具，所需工裝、夾具較少；能夠大幅度縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，從而加速制造過程；能夠制造出傳統(tǒng)工藝方法難以加工，甚至無法加工的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)自由制造；能夠精確制造出復(fù)雜零件，從而有效提高材料利用率，而且產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越為復(fù)雜，其制造優(yōu)勢(shì)也越為顯著。3D打印技術(shù)幾乎可以制造任意復(fù)雜程度的形狀和結(jié)構(gòu)；既可以制造單一材料的產(chǎn)品，又能夠?qū)崿F(xiàn)異質(zhì)材料零件制造；3D打印允許跨越多個(gè)尺度（從微觀結(jié)構(gòu)到零件級(jí)的宏觀結(jié)構(gòu)）設(shè)計(jì)并制造具有復(fù)雜形狀的特征；3D打印可以在一次加工過程中完成功能結(jié)構(gòu)的制造，從而簡(jiǎn)化甚至省略裝配過程。六、智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)7、射頻識(shí)別技術(shù)（RadioFrequencyIdentification，RFID）射頻識(shí)別技術(shù)又稱為無線射頻識(shí)別，是一種無線通信技術(shù)，可以通過無線電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，無須識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間進(jìn)行機(jī)械或光學(xué)接觸。常用的無線射頻有低頻（125～134.2kHz）、高頻（13.56MHz）和超高頻三種。RFID讀寫器分為移動(dòng)式和固定式兩種。RFID通過將小型的無線設(shè)備貼在物件表面，并采用RFID閱讀器進(jìn)行自動(dòng)的遠(yuǎn)距離讀取，提供了一種精確、自動(dòng)、快速地記錄和收集目標(biāo)的工具。六、智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)8、實(shí)時(shí)定位和機(jī)機(jī)器視覺技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)，需要對(duì)多種材料、零件、工具、設(shè)備等資產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤管理；在制造的某個(gè)階段，材料、零件、工具等需要及時(shí)到位和撤離；生產(chǎn)過程中，需要監(jiān)視對(duì)制品的位置行蹤，以及材料、零件、工具的存放位置等。這樣，在生產(chǎn)系統(tǒng)中需要建立一個(gè)實(shí)時(shí)定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以完成生產(chǎn)全程中角色的實(shí)時(shí)位置跟蹤。這就是實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)（RealTimeLocationSystem，RTLS）。RTLS是一種基于信號(hào)的無線電定位手段，可以采用主動(dòng)式，或者被動(dòng)感應(yīng)式。其中主動(dòng)式分為AOA（到達(dá)角度定位）以及TDOA（到達(dá)時(shí)間差定位）、TOA（到達(dá)時(shí)間）、TW-TOF（雙向飛行時(shí)間）、NFER（近場(chǎng)電磁測(cè)距）等。未來世界是一個(gè)無處不在的感知世界，物聯(lián)網(wǎng)的新起將掀起定位技術(shù)革新的又一波新高潮，實(shí)時(shí)定位已經(jīng)成為一種應(yīng)用趨勢(shì)。六、智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)9虛擬制造技術(shù)（VirtualManufacturingTechnology，VMT）

虛擬制造技術(shù)是以虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、加工和裝配、檢驗(yàn)、使用整個(gè)生命周期的模擬和仿真,以增強(qiáng)制造過程各級(jí)的決策與控制能力。虛擬制造的基本思想是在產(chǎn)品制造過程的上游—設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行對(duì)產(chǎn)品制造全過程的虛擬集成，將全階段可能出現(xiàn)的問題解決在這一階段，通過設(shè)計(jì)的最優(yōu)化達(dá)到產(chǎn)品的一次性制造成功。虛擬制造是利用信息技術(shù)、仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的人物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真，以預(yù)先發(fā)現(xiàn)制造過程中的問題，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)前就預(yù)防措施，從而達(dá)到產(chǎn)品一次性制造成功，來達(dá)到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和增強(qiáng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的目的。六、智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)10、人工智能技術(shù)（ArtificialIntelligence，AI）人工智能是研究用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門技術(shù)，目標(biāo)是讓機(jī)器像（單一）個(gè)體一樣思考和學(xué)習(xí)，從而理解世界。自從1956年斯坦福大學(xué)JohnMcCarthy教授（圖靈獎(jiǎng)獲得者）、麻省理工學(xué)院MarvinLeeMinsky教授（圖靈獎(jiǎng)獲得者）、貝爾實(shí)驗(yàn)室的ClaudeE11woodShannon、IBM公司的NathanielRochester四位學(xué)者在美國(guó)達(dá)特蒙斯大學(xué)首次提出了“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)以來，人工智能迅速發(fā)展成為一門廣受關(guān)注的交叉和前沿學(xué)科，沿著“從符號(hào)主義走向連接主義”和“從邏輯走向知識(shí)”兩個(gè)方向蓬勃發(fā)展，在象棋博弈、機(jī)器證明和專家系統(tǒng)等方面取得了豐富成果，并應(yīng)用于機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別和自然語(yǔ)言處理等。近年來，隨著深度學(xué)習(xí)算法、腦機(jī)接口技術(shù)進(jìn)步，使得人工智能基本理論和方法的研究開始出現(xiàn)新的變化，特別是以2016年谷歌圍棋人工智能AlphaGo以4：1戰(zhàn)勝韓國(guó)棋手李世石為標(biāo)志，人工智能再次成為大眾關(guān)注的熱點(diǎn)。AlphaGo技術(shù)本質(zhì)是大數(shù)據(jù)+深度學(xué)習(xí)，AlphaGo通過大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)（包括以往的棋譜和自我對(duì)局），訓(xùn)練了一個(gè)價(jià)值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用以評(píng)估局面上的大量選點(diǎn)，又訓(xùn)練了一個(gè)策略神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)走子，在蒙特卡洛樹搜索中同時(shí)使用這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。六、智能制造的技術(shù)基礎(chǔ)七、智能制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)OEM是社會(huì)化大生產(chǎn)、大協(xié)作趨勢(shì)下的一種必由之路，也是資源合理化的有效途徑之一，是社會(huì)化大生產(chǎn)的結(jié)果。在歐洲，OEM生產(chǎn)已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分。隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展趨勢(shì)的進(jìn)一步加快，OEM需求商有可能在更大范圍內(nèi)挑選OEM供應(yīng)商，特別是向加工制造成本低廉的國(guó)家和地區(qū)轉(zhuǎn)移。在亞洲，日本企業(yè)為迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，降低生產(chǎn)成本，最早采用了國(guó)際OEM的生產(chǎn)貿(mào)易形式。"亞洲四小龍"的騰飛亦與OEM有密不可分的關(guān)聯(lián)。其中，臺(tái)灣早已成為全球PC機(jī)最大的OEM基地，印度亦是通過OEM方式成為世界最大的計(jì)算機(jī)軟件出口國(guó)。在IT業(yè)，從技術(shù)到零部件到軟件的功能模塊，誰(shuí)是全能？康柏總裁菲費(fèi)爾談到這個(gè)問題時(shí)說："用最直接的方式賺錢！"，并公開表示要省去那些所謂的資產(chǎn)（廠房、設(shè)備、辦公樓等）帶來的負(fù)擔(dān)。甚至有人稱：OEM造就整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)！美國(guó)耐克公司，其年銷售收入高達(dá)20億美元，自己卻沒有一家生產(chǎn)工廠，只專注研究、設(shè)計(jì)及行銷，產(chǎn)品全部采用OEM方式，成為目前世界上OEM經(jīng)營(yíng)的成功典范。

OEM方式在制造業(yè)界，特別是在飛速發(fā)展的信息產(chǎn)業(yè)行業(yè)應(yīng)用是極其廣泛的。OEM是OriginalEquipmentManufacture（原始設(shè)備制造商）的縮寫，它是指一種“代工生產(chǎn)”方式，其含義是生產(chǎn)者不直接生產(chǎn)產(chǎn)品，而是利用自己掌握的“關(guān)鍵的核心技術(shù)”，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和開發(fā)、控制銷售“渠道”，具體的加工任務(wù)交給別的企業(yè)去做的方式。這種方式是在電子產(chǎn)業(yè)大量發(fā)展起來以后才在世界范圍內(nèi)逐步生成的一種普遍現(xiàn)象，微軟、IBM等國(guó)際上的主要大企業(yè)均采用這種方式。2019年中國(guó)智能制造發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)探析

智能制造已成為我國(guó)現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)新的發(fā)展方向。全球各國(guó)都開始意識(shí)到先進(jìn)技術(shù)對(duì)制造業(yè)的重要作用，德國(guó)提出的工業(yè)4.0戰(zhàn)略，將利用信息物理系統(tǒng)提升制造業(yè)水平。近幾年我國(guó)制造走向智造步伐加快，人們創(chuàng)業(yè)熱度不減，智能制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)如雨后春筍般接連涌現(xiàn)，智能制造發(fā)展持續(xù)向好。

01企業(yè)數(shù)量進(jìn)入平緩增長(zhǎng)期廣東領(lǐng)跑

近年來，我國(guó)智能制造前進(jìn)腳步持續(xù)加快。2014-2015年中國(guó)智能制造行業(yè)新成立企業(yè)數(shù)量驟增，處上升風(fēng)口時(shí)期，工業(yè)巨頭、互聯(lián)網(wǎng)科技等領(lǐng)域企業(yè)拓展業(yè)務(wù)范圍，積極轉(zhuǎn)型，進(jìn)軍智能制造行業(yè)，2015年智能制造企業(yè)新增數(shù)量達(dá)到1273家之多。2015年新增企業(yè)數(shù)量達(dá)到頂峰，2016年以后，中國(guó)智能制造新增企業(yè)數(shù)量開始降低，開始縱向拓展和深化智能制造關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域，到2018年，新增企業(yè)數(shù)量為530家。

從企業(yè)地區(qū)分布來看，中國(guó)智能制造企業(yè)在地域分布方面存在明顯差異，普遍分布在一線城市，廣東省以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)跑市場(chǎng)。

自改革開放以來，廣東憑借著優(yōu)越的地理位置和國(guó)家的大力扶持，經(jīng)濟(jì)得以迅猛發(fā)展，并成為國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模范省份。在優(yōu)異成績(jī)和美譽(yù)的背后，強(qiáng)大的制造力是廣東省的核心支撐。在推行智能制造的路上，廣東省已經(jīng)小有成績(jī)。不僅匯聚了像富士康、豐田、比亞迪、華為、TCL、格力、研祥、大族激光、康佳等國(guó)內(nèi)外知名制造企業(yè)，許多制造工廠更是實(shí)現(xiàn)了很高自動(dòng)化、機(jī)械化以及智能化，生產(chǎn)效率和質(zhì)量得到很大的提高。02迎來融資高峰初創(chuàng)企業(yè)備受青睞

自2015年發(fā)布《中國(guó)制造2025》起，智能制造廣受資本市場(chǎng)青睞，融資數(shù)量和規(guī)模顯著增長(zhǎng);2016-2018年，中國(guó)智能制造發(fā)展動(dòng)力強(qiáng)勁，迎來融資高峰。2018年，智能制造融資金額達(dá)到325.15億美元，融資數(shù)量為942起。從融資輪次來看，初創(chuàng)企業(yè)更受資本家青睞，中國(guó)智能制造企業(yè)多數(shù)處于早期階段(種子輪-A+輪)，占比超過50%。但獲得投資的智能制造企業(yè)融資階段已經(jīng)開始逐漸向中后期聚集。

近年來，各地為了發(fā)展智能制造產(chǎn)業(yè)，在智能制造鏈條上誕生了大量的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，這些園區(qū)孕育了一大批智能制造產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，已經(jīng)成為中國(guó)智能制造產(chǎn)業(yè)的重要承載地和孵化器。根據(jù)《世界智能制造中心發(fā)展趨勢(shì)報(bào)告(2019)》顯示，包括帶有“智能制造”名稱的所有產(chǎn)業(yè)園區(qū)，目前中國(guó)總共有537個(gè)，分布在全國(guó)27個(gè)省市。

從地區(qū)分布來看，中國(guó)的智能制造產(chǎn)業(yè)園區(qū)大部分集中在全國(guó)經(jīng)濟(jì)最為發(fā)達(dá)的長(zhǎng)三角地區(qū)、珠三角地區(qū)、中部地區(qū)、環(huán)渤海地區(qū)和西南地區(qū)五大區(qū)域。03智能制造產(chǎn)業(yè)園已達(dá)537個(gè)大數(shù)據(jù)類產(chǎn)業(yè)園最多

其次是綜合型園區(qū)，占比為17.9%。新材料園區(qū)為智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了“物質(zhì)引擎”，在航空航天、新能源汽車、3D打印等領(lǐng)域作用重要。由于新材料應(yīng)用的廣泛性，其園區(qū)占比也達(dá)到了17.1%。以工業(yè)機(jī)器人為代表的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)在智能制造中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，為了搶占一杯羹，各地紛紛建立了各自的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園，全國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園總數(shù)也達(dá)到了68家，占比為12.7%。

在智能制造的產(chǎn)業(yè)鏈條上，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展成為智能制造業(yè)發(fā)展的底層驅(qū)動(dòng)力，是智能制造系統(tǒng)具備“數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析”能力的基礎(chǔ)設(shè)施。近年來，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園也是數(shù)量最多的產(chǎn)業(yè)園類別，達(dá)到111個(gè)，占比為20.7%。

智能制造是中國(guó)制造業(yè)發(fā)展的前進(jìn)方向，未來制造將結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，進(jìn)一步改變了產(chǎn)品配置、生產(chǎn)計(jì)劃和實(shí)時(shí)決策，從而優(yōu)化盈利能力。智能制造里使用更多尖端的技術(shù)，例如物聯(lián)網(wǎng)將工廠里所有人、產(chǎn)品和設(shè)備連接起來，使得人類和機(jī)器能夠協(xié)同工作，從而創(chuàng)建更高效、更具成本效益的業(yè)務(wù)流程。一副定制耳機(jī)的智能制造

檢查耳道耳模設(shè)計(jì)與調(diào)整3D打印定制耳機(jī)成品智能制造概述（1）生產(chǎn)設(shè)備的智能化升級(jí)（2）建立統(tǒng)一的工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)（3）構(gòu)建資源共享的信息化平臺(tái)（4）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全

過程的自動(dòng)監(jiān)控和產(chǎn)品數(shù)據(jù)跟蹤系統(tǒng)（5）基于互聯(lián)網(wǎng)的支撐協(xié)同研發(fā)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智能制造過程企業(yè)完成基本任務(wù)智能制造概述例如濰柴集團(tuán)的全球協(xié)同研發(fā)平臺(tái)秉承“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、全球資源、快速協(xié)同、最優(yōu)品質(zhì)、集中管控”五大原則，充分考慮數(shù)據(jù)安全性，依托明確的信息共享機(jī)制，通過分布式部署，將法國(guó)、美國(guó)、上海、重慶、揚(yáng)州、杭州等研發(fā)中心緊密的相連在一起，利用各地專業(yè)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)資源，使同一項(xiàng)目可以在不同地區(qū)進(jìn)行同步設(shè)計(jì)，加快了研發(fā)進(jìn)程，大大縮短新產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間。另外，依托多視角BOM管理、圖文檔管理、研發(fā)項(xiàng)目管理、模塊化設(shè)計(jì)等功能，以及在此平臺(tái)上不斷完善的TDM、多維設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造等系統(tǒng)，為協(xié)同研發(fā)提供了信息化支撐。以配套海監(jiān)船的發(fā)動(dòng)機(jī)為例，通過北美先進(jìn)排放技術(shù)研究、濰坊和法國(guó)博杜安研發(fā)中心協(xié)同設(shè)計(jì)、杭州仿真驗(yàn)證的四地協(xié)同研發(fā)模式，研發(fā)周期由原來的24個(gè)月縮減至18個(gè)月，整體研發(fā)效率提升25%，并為后續(xù)研發(fā)存留了大量有用數(shù)據(jù)。

二-德國(guó)工業(yè)4.0德國(guó)工業(yè)4.02.1工業(yè)4.0背景

工業(yè)化始于18世紀(jì)末機(jī)械制造設(shè)備的引進(jìn)，那時(shí)像紡織機(jī)這樣的機(jī)器徹底改變了貨物的生產(chǎn)方式。

繼第一次工業(yè)革命后的第二次工業(yè)革命大約開始于20世紀(jì)之交，在勞動(dòng)分工的基礎(chǔ)上，采用電力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。20世紀(jì)70年代初，第三次工業(yè)革命又取代了第二次工業(yè)革命，并一直延續(xù)到現(xiàn)在。第三次工業(yè)革命引入了電子與信息技術(shù)（IT），從而使制造過程不斷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，機(jī)器不僅接管了相當(dāng)比例的“體力勞動(dòng)”，而且還接管了一些“腦力勞動(dòng)”。

德國(guó)將機(jī)械化、電力化和計(jì)算機(jī)技術(shù)分別定性為工業(yè)1.0，2.0，3.0.德國(guó)工業(yè)4.02.1工業(yè)4.0背景

現(xiàn)在將互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云服務(wù)等新一代信息技術(shù)應(yīng)用到制造業(yè)正在引發(fā)第四次工業(yè)革命即工業(yè)4.0。因此，工業(yè)4.0是整個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天的產(chǎn)物，也是一個(gè)逐漸演變的過程。如圖1-3（由智慧工廠到智能生產(chǎn)看工業(yè)4.0）德國(guó)工業(yè)4.0特征特征一：制造中采用物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)；基于物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)智慧工廠的架構(gòu)；德國(guó)工業(yè)4.0特征特征二：

滿足個(gè)性化的需求；面向客戶的APP商店；德國(guó)工業(yè)4.0特征特征三：智能制造的人機(jī)一體化協(xié)同創(chuàng)造.；

德國(guó)工業(yè)4.0特征特征四：實(shí)現(xiàn)信息集成的優(yōu)化決策德國(guó)工業(yè)4.0特征特征五：資源有效利用，實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展德國(guó)工業(yè)4.0特征特征六：通過新的服務(wù)創(chuàng)造價(jià)值；

德國(guó)工業(yè)4.0特征特征七：人與制造系統(tǒng)之間的互動(dòng)協(xié)作德國(guó)工業(yè)4.0未來發(fā)展領(lǐng)域1．智能化工廠德國(guó)工業(yè)4.0未來發(fā)展領(lǐng)域2.智能化產(chǎn)品德國(guó)工業(yè)4.0未來發(fā)展領(lǐng)域3個(gè)性化定制產(chǎn)品德國(guó)工業(yè)4.0發(fā)展領(lǐng)域4，高度人性化（制造崗位的靈活設(shè)置）德國(guó)工業(yè)4.0未來發(fā)展領(lǐng)域5.基于信息安全下的云平臺(tái)德國(guó)工業(yè)4.0未來發(fā)展領(lǐng)域6工業(yè)4.0將發(fā)展出全新的商業(yè)模式合作模式；工業(yè)4.0往往被冠以諸如“網(wǎng)絡(luò)化制造”、“自我組織適應(yīng)性強(qiáng)的物流”和“集成客戶的制造工程”等特征；它將產(chǎn)生新的組織系統(tǒng)及專業(yè)的供應(yīng)商；德國(guó)工業(yè)4.0總結(jié)工業(yè)4.0總結(jié)多品種小批量的定制化同時(shí)實(shí)現(xiàn)敏捷生產(chǎn)是工業(yè)4.0的目的；基于信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能工廠和綠色生產(chǎn)；信息物理系統(tǒng)，物聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)生大數(shù)據(jù)，通過集成處理大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化高效的制造；基于信息物理系統(tǒng)的工業(yè)輔助實(shí)現(xiàn)對(duì)智能制造的新一代工人的培養(yǎng)；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概述三、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)定義工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的定義如下：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將把工業(yè)控制系統(tǒng)在線連接，構(gòu)成多個(gè)巨大的端到端的、與人連接的系統(tǒng)，并且完全地與企業(yè)系統(tǒng)、商業(yè)過程以及分析方案集成，這些端到端的系統(tǒng)稱為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，英文縮寫為IIS系統(tǒng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的范圍，明確提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)覆蓋能源、衛(wèi)生醫(yī)療、制造、公共服務(wù)、交通以及相關(guān)工業(yè)系統(tǒng)。并且明確提出，許多工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)都是關(guān)鍵任務(wù)環(huán)節(jié)，要求高標(biāo)準(zhǔn)的信息安全、物理安全和系統(tǒng)自愈，同時(shí)明確指出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)不同于消費(fèi)者和商業(yè)行業(yè)的系統(tǒng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)特征工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)涉及到的應(yīng)用都是沒有人工直接介入的應(yīng)用與工業(yè)4.0的相同之處1．需求變遷是共同的內(nèi)生誘因；2．融合發(fā)展與產(chǎn)業(yè)升級(jí)是共同的發(fā)展方向；3．都將走向智能制造模式；與工業(yè)4.0的區(qū)別1．工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念和內(nèi)涵比工業(yè)4.0更大2．實(shí)現(xiàn)路徑側(cè)重不同3．強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)有所差異工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)3.4工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用1．大數(shù)據(jù)和云計(jì)算在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用2．工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)未來的應(yīng)用中國(guó)制造2025概述4.1《中國(guó)制造2025》的時(shí)代背景

制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國(guó)之本、興國(guó)之器、強(qiáng)國(guó)之基。十八世紀(jì)中葉開啟工業(yè)文明以來，世界強(qiáng)國(guó)的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明，沒有強(qiáng)大的制造業(yè)，就沒有國(guó)家和民族的強(qiáng)盛。打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的制造業(yè)，是我國(guó)提升綜合國(guó)力、保障國(guó)家安全、建設(shè)世界強(qiáng)國(guó)的必由之路

中國(guó)制造20254.2《中國(guó)制造2025》是國(guó)家戰(zhàn)略《中國(guó)制造2025》是我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年的行動(dòng)綱領(lǐng)。新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合，正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革，形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)

中國(guó)制造20254.3《中國(guó)制造2025》整體戰(zhàn)略目標(biāo)和主要任務(wù)

《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略目標(biāo)是到2025年，制造業(yè)整體素質(zhì)大幅提升，創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，全員勞動(dòng)生產(chǎn)率明顯提高，兩化（工業(yè)化和信息化）融合邁上新臺(tái)階。重點(diǎn)行業(yè)單位工業(yè)增加值能耗、物耗及污染物排放達(dá)到世界先進(jìn)水平。形成一批具有較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的跨國(guó)公司和產(chǎn)業(yè)集群，在全球產(chǎn)業(yè)分工和價(jià)值鏈中的地位明顯提升中國(guó)制造20254.4實(shí)現(xiàn)《中國(guó)制造2025》保障措施

（一）深化體制機(jī)制改革

（二）營(yíng)造公平競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)環(huán)境

（三）完善金融扶持政策

（四）加大財(cái)稅政策支持力度

（五）健全多層次人才培養(yǎng)體系

（六）完善中小微企業(yè)政策

（七）進(jìn)一步擴(kuò)大制造業(yè)對(duì)外開放

（八）健全組織實(shí)施機(jī)制中國(guó)制造20254.5《中國(guó)制造2025》的重點(diǎn)發(fā)展10個(gè)領(lǐng)域五、信息化與工業(yè)化融合-兩化融合概述兩化融合概述國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)制造2025》，部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，明確了9項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)和重點(diǎn)，其中第二項(xiàng)就是推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合即兩化融合。兩化融合是指我國(guó)在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的時(shí)候，面臨世界主要工業(yè)化國(guó)家正在加速實(shí)現(xiàn)信息化，我們不能先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化再實(shí)現(xiàn)信息化，那樣的話我們只能老是跟在別人后面走，我們只能在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)信息化，實(shí)現(xiàn)建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)，這就是兩化融合的深刻意義。兩化融合概述5.1兩化融合是《中國(guó)制造2025》的具體體現(xiàn)兩化融合概述5.2兩化融合是工業(yè)化與信息化兩大發(fā)展階段相融合當(dāng)今體現(xiàn)中國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力的是互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)，它最具體戰(zhàn)略意義。而互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)應(yīng)該包括四個(gè)方面的內(nèi)容：（1）數(shù)字化、信息化條件下的智能制造；（2）網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同創(chuàng)造；（3）大規(guī)模的個(gè)性化定制；（4）產(chǎn)業(yè)鏈上下的延伸增值服務(wù)；兩化融合的重點(diǎn)是“融合”，目的是邁向產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的高端

兩化融合概述5.3兩化融合的實(shí)質(zhì)就是新一代信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)的結(jié)合兩化融合概述5.4兩化融合是建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的新動(dòng)力

兩化融合實(shí)際要解決兩個(gè)問題。第一是通過新一代信息技術(shù)改造和優(yōu)化傳統(tǒng)企業(yè)，培育企業(yè)新的競(jìng)爭(zhēng)力和增長(zhǎng)點(diǎn)。另一個(gè)是用互聯(lián)網(wǎng)+的理論和思維去創(chuàng)造新的模式和新的方式，使創(chuàng)新創(chuàng)造成為我國(guó)建設(shè)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的新動(dòng)力。而后者才是兩化融合的價(jià)值所在兩化融合概述5.5兩化融合必須與國(guó)際發(fā)展接軌

中國(guó)的兩化深度融合和德國(guó)工業(yè)4.0如出一轍、異曲同工、殊途同歸。特別是德國(guó)工業(yè)4.0戰(zhàn)略推出以后，引起中國(guó)產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注，包括美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)在內(nèi)的工業(yè)發(fā)展政策、策略、技術(shù)，紛紛成為學(xué)習(xí)的對(duì)象。經(jīng)過兩年多的時(shí)間，《中國(guó)制造2025》也正式發(fā)布，標(biāo)志著中國(guó)制造業(yè)有了一個(gè)站在全球制造業(yè)發(fā)展大局上的戰(zhàn)略規(guī)劃兩化融合5.6兩化融合推動(dòng)企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型基本路線圖

一、是兩化融合可以構(gòu)建智能組織架構(gòu)二、是車間是實(shí)現(xiàn)兩化融合基礎(chǔ)，兩化融合要求加快推廣車間執(zhí)行系統(tǒng)（MES）兩化融合概述三、是實(shí)現(xiàn)車間的智能化升級(jí)改造通過MES系統(tǒng)實(shí)施后，利用采集技術(shù)采集各種數(shù)據(jù)，可以從全生命周期、全流程的角度來分析研究企業(yè)的生產(chǎn)執(zhí)行情況，從中發(fā)現(xiàn)車間的短板，進(jìn)行升級(jí)、優(yōu)化、改進(jìn)，從而提升車間的總體能力。而各個(gè)車間通過已有的MES系統(tǒng)的智能化改造，可以將生產(chǎn)率大幅提升。但這里需要注意的是，自動(dòng)化、智能化的處理不僅包括物理的如原料、半成品的處理，運(yùn)輸、能源管理，在車間中數(shù)據(jù)的自動(dòng)化、智能化處理也是一個(gè)非常大而且需要