德國工業(yè)4.0與數(shù)字化制造

工業(yè)4.0與數(shù)字化制造0

瞿志豪教授

上海第二工業(yè)大學副校長上海機械工程學會常務(wù)副理事長工業(yè)4.0與數(shù)字化制造11、話題引出2、德國的工業(yè)4.03、中國制造業(yè)如何響應(yīng)

1、話題引出21）關(guān)于制造、產(chǎn)品與裝備的概念制造------------產(chǎn)品生產(chǎn)（加工）的過程1、話題引出31）關(guān)于制造、產(chǎn)品與裝備的概念

制造------------產(chǎn)品生產(chǎn)（加工）的過程

產(chǎn)品------------二類：1）直接提供人類生活和消費（商品，交通工具）

2）再制造的產(chǎn)品-----工具（機器、通信系統(tǒng)、計算機硬件）

1、話題引出41）關(guān)于制造、產(chǎn)品與裝備的概念

制造------------產(chǎn)品生產(chǎn)（加工）的過程產(chǎn)品------------二類：1）直接提供人類生活和消費（商品，交通工具）

2）再制造的產(chǎn)品）------工具（機器、通信系統(tǒng)、計算機硬件裝備------------用于再制造的工具------制造的結(jié)果1、話題引出52）現(xiàn)代制造的過程

1）制造過程（加工）-----顯式確定產(chǎn)品目標-----產(chǎn)品設(shè)計（外觀、結(jié)構(gòu)、工藝、材料）------機械加工-----產(chǎn)品合格驗收

-------登記入庫-----進入市場------維護維修-------固廢回收（全生命周期）1、話題引出62）現(xiàn)代制造的過程

1）制造過程（加工）------顯式確定產(chǎn)品目標-----產(chǎn)品設(shè)計（外觀、結(jié)構(gòu)、工藝、材料）------機械加工-----產(chǎn)品合格驗收

-------登記入庫-----進入市場------維護維修-------固廢回收（全生命周期）

2）制造過程（管理）-----隱式場地----資本及資本運作----員工（工資、技術(shù)培訓）----經(jīng)濟核算-----法律與法理關(guān)系（社會責任）----物流

1、話題引出73）關(guān)于制造“業(yè)”與制造業(yè)革命

業(yè)------一種集群系統(tǒng)、類。制造業(yè)----制造的集群，制造的類行。

革命：前所未有，完全替代

制造業(yè)的革命人力勞動轉(zhuǎn)為機械力的勞動；體力勞動轉(zhuǎn)為腦力勞動；機械力的勞動轉(zhuǎn)為機械的智慧勞動1、話題引出83）關(guān)于制造“業(yè)”與制造業(yè)革命

業(yè)------一種集群系統(tǒng)、類。制造業(yè)----制造的集群，制造類行業(yè)。革命：前所未有，完全替代制造業(yè)的革命人力勞動轉(zhuǎn)為機械力的勞動；體力勞動轉(zhuǎn)為腦力勞動；機械力的勞動轉(zhuǎn)為機械的智慧勞動1、話題引出94）機械的智慧勞動

上個世紀中頁，由于計算機技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)字技術(shù)與理論得到迅速發(fā)展，在輻射到制造業(yè)上的革命標志：人工（裝備）智能-----機器人-----數(shù)字化

（具體講將計算機的邏輯功能嵌入到機器上，使機器有判斷和邏輯處理問題的能力---智能）

但是到本世紀，產(chǎn)生于上世紀末的互聯(lián)網(wǎng)（開始術(shù)語叫信息高速公路）技術(shù)誕生到本世紀的通信技術(shù)的發(fā)展，徹底改變了人民的生活觀。例如：

電子商務(wù)、手機（3G,4G)以及未來設(shè)想（圖書館、學校等形式），改變?nèi)祟惖纳盍晳T是：

互聯(lián)網(wǎng)------通信技術(shù)5）德國率先提出關(guān)“于工業(yè)4.0”的概念

“互聯(lián)網(wǎng)----通信技術(shù)”+“裝備智能------機器人-----數(shù)字化”=（CPS)CPS(Cyberphysicalsystens)--------虛擬網(wǎng)絡(luò)與實體物理系統(tǒng)的融合

1、話題引出104）機械的智慧勞動但是到本世紀，產(chǎn)生于上世紀末的互聯(lián)網(wǎng)（開始術(shù)語叫信息高速公路）及到本世紀的通信技術(shù)的發(fā)展，徹底改變了人民的生活觀。例如：電子商務(wù)、手機（3G,4G)以及未來圖書館、甚至將來學校等形式都會改變?；ヂ?lián)網(wǎng)------通信技術(shù)1、話題引出11上個世紀中頁，由于計算機技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)字技術(shù)與理論得到迅速發(fā)展，在輻射到制造業(yè)上的革命標志：人工（裝備）智能-----機器人-----數(shù)字化

（具體講將計算機的邏輯功能嵌入到機器上，使機器有判斷和邏輯處理問題的能力---智能）

但是到本世紀，產(chǎn)生于上世紀末的互聯(lián)網(wǎng)（開始術(shù)語叫信息高速公路）及到本世紀的通信技術(shù)的發(fā)展，徹底改變了人民的生活觀。例如：電子商務(wù)、手機（3G,4G)以及未來圖書館、學校等形式改變，徹底改變?nèi)祟惖纳盍晳T?；ヂ?lián)網(wǎng)------通信技術(shù)5）德國率先提出關(guān)“于工業(yè)4.0”的概念

“互聯(lián)網(wǎng)----通信技術(shù)”+“裝備智能------機器人-----數(shù)字化”=（CPS)CPS(Cyberphysicalsystens)--------虛擬網(wǎng)絡(luò)與實體物理系統(tǒng)的融合

1、話題引出12上個世紀中頁，由于計算機技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)字技術(shù)與理論得到迅速發(fā)展，在輻射到制造業(yè)上的革命標志：人工（裝備）智能-----機器人-----數(shù)字化

（具體講將計算機的邏輯功能嵌入到機器上，使機器有判斷和邏輯處理問題的能力---智能）

但是到本世紀，產(chǎn)生于上世紀末的互聯(lián)網(wǎng)（開始術(shù)語叫信息高速公路）及到本世紀的通信技術(shù)的發(fā)展，徹底改變了人民的生活觀。例如：電子商務(wù)、手機（3G,4G)以及未來圖書館、學校等形式改變，徹底改變?nèi)祟惖纳盍晳T?；ヂ?lián)網(wǎng)------通信技術(shù)5）德國率先提出關(guān)于“工業(yè)4.0”的概念

“互聯(lián)網(wǎng)----通信技術(shù)”+“裝備智能------機器人-----數(shù)字化”1、話題引出13上個世紀中頁，由于計算機技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)字技術(shù)與理論得到迅速發(fā)展，在輻射到制造業(yè)上的革命標志：人工（裝備）智能-----機器人-----數(shù)字化

（具體講將計算機的邏輯功能嵌入到機器上，使機器有判斷和邏輯處理問題的能力---智能）

但是到本世紀，產(chǎn)生于上世紀末的互聯(lián)網(wǎng)（開始術(shù)語叫信息高速公路）及到本世紀的通信技術(shù)的發(fā)展，徹底改變了人民的生活觀。例如：電子商務(wù)、手機（3G,4G)以及未來圖書館、學校等形式改變，徹底改變?nèi)祟惖纳盍晳T。互聯(lián)網(wǎng)------通信技術(shù)5）德國率先提出關(guān)于“工業(yè)4.0”的概念

“互聯(lián)網(wǎng)----通信技術(shù)”+“裝備智能

------機器人-----數(shù)字化”=工業(yè)4.01、話題引出14上個世紀中頁，由于計算機技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)字技術(shù)與理論得到迅速發(fā)展，在輻射到制造業(yè)上的革命標志：人工（裝備）智能-----機器人-----數(shù)字化

（具體講將計算機的邏輯功能嵌入到機器上，使機器有判斷和邏輯處理問題的能力---智能）

但是到本世紀，產(chǎn)生于上世紀末的互聯(lián)網(wǎng)（開始術(shù)語叫信息高速公路）及到本世紀的通信技術(shù)的發(fā)展，徹底改變了人民的生活觀。例如：電子商務(wù)、手機（3G,4G)以及未來圖書館、學校等形式改變，徹底改變?nèi)祟惖纳盍晳T。互聯(lián)網(wǎng)------通信技術(shù)5）德國率先提出關(guān)于“工業(yè)4.0”的概念

“互聯(lián)網(wǎng)----通信技術(shù)”+“裝備智能

------機器人-----數(shù)字化”=（CPS)

CPS(Cyberphysicalsystens)--------虛擬網(wǎng)絡(luò)與實體物理系統(tǒng)的融合

2、德國的工業(yè)4.0161）工業(yè)4.0的由來

*2010年，德國政府公布了《高科技戰(zhàn)略2020》，提出一系列促進制造業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新戰(zhàn)略。

*2012年，德國政府又公布了《十大未來項目》，這是一個跨政府的聯(lián)合行動計劃，計劃決定在2012年----2015年間開展這十大項目，投資84億歐元。*工業(yè)4.0是這“十大未來項目”中的一個（2億歐元），任務(wù)是通過深度應(yīng)用“ITC”(信息通信

技術(shù)），掌控生產(chǎn)到消費的全過程，實現(xiàn)高效生產(chǎn)（全生命周期）的管理。

德國政府在分析報告中預(yù)測：如果將實體的制造過程（全生命周期）完全智能化

并與互聯(lián)網(wǎng)（現(xiàn)代通信技術(shù)）的深度結(jié)合(CPS),會產(chǎn)生一場類似于第一、第二次工業(yè)革命和

第三次科技革命一樣的效果所帶來的制造業(yè)革命性浪潮。2、德國的工業(yè)4.0181）工業(yè)4.0的由來

*2010年，德國政府公布了《高科技戰(zhàn)略2020》，提出一系列促進制造業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新戰(zhàn)略。*2012年，德國政府又公布了《十大未來項目》，這是一個跨政府的聯(lián)合行動計劃，計劃決定在2012年----2015年間開展這十大項目，投資84億歐元。*工業(yè)4.0是這“十大未來項目”中的一個（2億歐元），任務(wù)是通過深度應(yīng)用“ITC”(信息通信

技術(shù)），掌控生產(chǎn)到消費的全過程，實現(xiàn)高效生產(chǎn)（全生命周期）的管理。

德國政府在分析報告中預(yù)測：如果將實體的制造過程（全生命周期）完全智能化

并與互聯(lián)網(wǎng)（現(xiàn)代通信技術(shù)）的深度結(jié)合(CPS),會產(chǎn)生一場類似于第一、第二次工業(yè)革命和

第三次科技革命一樣的效果所帶來的制造業(yè)革命性浪潮。2、德國的工業(yè)4.0191）工業(yè)4.0的由來

*2010年，德國政府公布了《高科技戰(zhàn)略2020》，提出一系列促進制造業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新戰(zhàn)略。*2012年，德國政府又公布了《十大未來項目》，這是一個跨政府的聯(lián)合行動計劃，計劃決定在2012年----2015年間開展這十大項目，投資84億歐元。*工業(yè)4.0是這“十大未來項目”中的一個（2億歐元），任務(wù)是通過深度應(yīng)用“ITC”(信息通信

技術(shù)），掌控生產(chǎn)到消費的全過程，實現(xiàn)高效生產(chǎn)及全生命周期的管理。

德國政府在分析報告中預(yù)測：如果將實體的制造過程（全生命周期）完全智能化

并與互聯(lián)網(wǎng)（現(xiàn)代通信技術(shù)）的深度結(jié)合(CPS),會產(chǎn)生一場類似于第一、第二次工業(yè)革命和

第三次科技革命一樣的效果所帶來的制造業(yè)革命性浪潮。2、德國的工業(yè)4.0201）工業(yè)4.0的由來

*2010年，德國政府公布了《高科技戰(zhàn)略2020》，提出一系列促進制造業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新戰(zhàn)略。*2012年，德國政府又公布了《十大未來項目》，這是一個跨政府的聯(lián)合行動計劃，計劃決定在2012年----2015年間開展這十大項目，投資84億歐元。*工業(yè)4.0是這“十大未來項目”中的一個（2億歐元），任務(wù)是通過深度應(yīng)用“ITC”(信息通信

技術(shù)），掌控生產(chǎn)到消費的全過程，實現(xiàn)高效生產(chǎn)（全生命周期）的管理。

德國政府在分析報告中預(yù)測：如果將實體的制造過程（全生命周期）完全智能化并與互聯(lián)網(wǎng)（現(xiàn)代通信技術(shù)）的深度結(jié)合(CPS),對現(xiàn)代工業(yè)，特別是制造業(yè)會產(chǎn)生一場類似于第一、第二次工業(yè)革命和第三次科技革命一樣的革命浪潮。

2、德國的工業(yè)4.0212）關(guān)于工業(yè)革命與制造業(yè)的關(guān)系第一次工業(yè)革命，（英國1760--1840）-----工業(yè)1.0

蒸汽機的發(fā)明（源技術(shù)）社會意義：用機械力替代了人力勞動，解放生產(chǎn)力，農(nóng)業(yè)社會進入工業(yè)社會。經(jīng)濟意義：產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域迅速發(fā)展，紡織業(yè)、鉆進業(yè)、交通運輸業(yè)---諸多工業(yè)產(chǎn)生。工業(yè)誕生了制造業(yè)----產(chǎn)品----裝備

第二次工業(yè)革命（德國、美國1870---1900）-----工業(yè)2.0

電動機、內(nèi)燃機（源技術(shù)）社會意義：人類社會進入電氣時代，自動流水線的出現(xiàn)改變了生產(chǎn)方式，進一步發(fā)展了生產(chǎn)力。經(jīng)濟意義：又增加了電力業(yè)、電器業(yè)、通信業(yè)、航空業(yè)-----新工業(yè)產(chǎn)生。工業(yè)誕生了制造業(yè)----產(chǎn)品----裝備（自動流水線）2、德國的工業(yè)4.0222）關(guān)于工業(yè)革命與制造業(yè)的關(guān)系第一次工業(yè)革命，（英國1760--1840）-----工業(yè)1.0

蒸汽機的發(fā)明（源技術(shù)）社會意義：用機械力替代了人力勞動，解放生產(chǎn)力，農(nóng)業(yè)社會進入工業(yè)社會。經(jīng)濟意義：產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域迅速發(fā)展，紡織業(yè)、鉆進業(yè)、交通運輸業(yè)---諸多工業(yè)產(chǎn)生。工業(yè)誕生了制造業(yè)----產(chǎn)品----裝備

第二次工業(yè)革命（德國、美國1870---1900）-----工業(yè)2.0

電動機、內(nèi)燃機（源技術(shù)）社會意義：人類社會進入電氣時代，自動流水線的出現(xiàn)改變了生產(chǎn)方式，進一步發(fā)展了生產(chǎn)力。經(jīng)濟意義：又增加了電力業(yè)、電器業(yè)、通信業(yè)、航空業(yè)-----新工業(yè)產(chǎn)生。工業(yè)誕生了制造業(yè)----產(chǎn)品----裝備（自動流水線）2、德國的工業(yè)4.023第三次科技革命（美國1940-----1970）-----工業(yè)3.0

原子能、計算機、空間技術(shù)、生物技術(shù)（源技術(shù)）----科技革命社會意義：開啟了信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等一場多技術(shù)領(lǐng)域并又交融發(fā)展的革命。

工業(yè)革命的意義：出現(xiàn)了以“信息化（包括信息控制）”與“自動化”對裝備制造技術(shù)的發(fā)展要求（同時數(shù)字技術(shù)正在誕生，人的體力開始更多的向腦力轉(zhuǎn)移）。第四次工業(yè)革命（德國2012------2020）------工業(yè)4.0

核心源技術(shù)：制造業(yè)的數(shù)字化（含全生命周期的數(shù)字化）裝備的數(shù)字化（智能的嵌入，可以自適應(yīng)、自思考、自定位、自檢測與修復）互聯(lián)網(wǎng)（以及在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)）通信技術(shù)（信息傳輸?shù)乃俣?，安全，抗干擾能力，例如4G技術(shù))2、德國的工業(yè)4.024第三次科技革命（美國1940-----1970）-----工業(yè)3.0

原子能、計算機、空間技術(shù)、生物技術(shù)（源技術(shù)）----科技革命社會意義：開啟了信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等一場多技術(shù)交融發(fā)展的革命。工業(yè)革命的意義：出現(xiàn)了以“信息化（包括信息控制）”與“自動化”對裝備制造技術(shù)的嵌入（同時數(shù)字技術(shù)正在誕生，人的勞動開始向腦力為主的勞動轉(zhuǎn)移）。第四次工業(yè)革命（德國2012------2020）------工業(yè)4.0

核心源技術(shù)：制造業(yè)的數(shù)字化（含全生命周期的數(shù)字化）裝備的數(shù)字化（智能的嵌入，可以自適應(yīng)、自思考、自定位、自檢測與修復）互聯(lián)網(wǎng)（以及在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)）通信技術(shù)（信息傳輸?shù)乃俣?，安全，抗干擾能力，例如4G技術(shù))2、德國的工業(yè)4.025第三次科技革命（美國1940-----1970）-----工業(yè)3.0

原子能、計算機、空間技術(shù)、生物技術(shù)（源技術(shù)）----科技革命社會意義：開啟了信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等一場多技術(shù)交融發(fā)展的革命。

工業(yè)革命的意義：出現(xiàn)了以“信息化（包括信息控制）”與“自動化”對裝備制造技術(shù)的發(fā)展要求（同時數(shù)字技術(shù)正在誕生，人的體力開始向腦力轉(zhuǎn)移）。第四次工業(yè)革命（德國2012------2020）------工業(yè)4.0

核心源技術(shù)：制造業(yè)的數(shù)字化（含全生命周期的數(shù)字化）裝備的數(shù)字化（智能的嵌入，可以自適應(yīng)、自思考、自定位、自檢測與修復）互聯(lián)網(wǎng)（以及在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)）通信技術(shù)（信息傳輸?shù)乃俣?，安全，抗干擾能力，例如4G技術(shù))2、德國的工業(yè)4.026第三次科技革命（美國1940-----1970）-----工業(yè)3.0

原子能、計算機、空間技術(shù)、生物技術(shù)（源技術(shù)）----科技革命社會意義：開啟了信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等一場多技術(shù)交融發(fā)展的革命。

工業(yè)革命的意義：出現(xiàn)了以“信息化（包括信息控制）”與“自動化”對裝備制造技術(shù)的發(fā)展要求（同時數(shù)字技術(shù)正在誕生，人的體力開始向腦力轉(zhuǎn)移）。第四次工業(yè)革命（德國2012------2020）------工業(yè)4.0

核心源技術(shù)：制造業(yè)的數(shù)字化（含全生命周期的數(shù)字化）裝備的數(shù)字化（智能的嵌入，可以自適應(yīng)、自思考、自定位、自檢測與修復）互聯(lián)網(wǎng)（以及在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)網(wǎng)）通信技術(shù)（信息傳輸?shù)乃俣?，安全，抗干擾能力，例如4G技術(shù))產(chǎn)品數(shù)字化過程數(shù)字化資源數(shù)字化實際數(shù)字造過程體系化制制造活動數(shù)字樣機建模體系數(shù)字樣機虛擬試驗和制造體系數(shù)字化工廠與數(shù)字化制造系統(tǒng)擴展企業(yè)單獨企業(yè)數(shù)字車間數(shù)字制造單元設(shè)計方法學產(chǎn)品數(shù)字模型試驗建模VR方法管理數(shù)字化裝備數(shù)字化服務(wù)數(shù)字化2、德國的工業(yè)4.0272、德國的工業(yè)4.0282、德國的工業(yè)4.0293）關(guān)于“工業(yè)4.0”的二個革命性要素

智能工廠智能生產(chǎn)（包含管理）

2、德國的工業(yè)4.0303）關(guān)于工業(yè)4.0發(fā)展的二個重要要素

智能工廠

（a）生產(chǎn)系統(tǒng)及生產(chǎn)（制造）過程的智能化;

產(chǎn)品數(shù)字化過程數(shù)字化資源數(shù)字化實際數(shù)字造過程體系化制制造活動數(shù)字樣機建模體系數(shù)字樣機虛擬試驗和制造體系數(shù)字化工廠與數(shù)字化制造系統(tǒng)擴展企業(yè)單獨企業(yè)數(shù)字車間數(shù)字制造單元設(shè)計方法學產(chǎn)品數(shù)字模型試驗建模VR方法管理數(shù)字化裝備數(shù)字化服務(wù)數(shù)字化2、德國的工業(yè)4.031(b)生產(chǎn)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)化（分散式）分布德國法國英國西班牙機艙內(nèi)裝飾前后機身駕駛艙和中段機翼發(fā)動機機架垂直尾翼水平尾翼發(fā)動機工裝美國其它供應(yīng)商2、德國的工業(yè)4.032ManufacturingCell1ManufacturingCellnOEM1OEMmInternet網(wǎng)Customer1CustomerpSystemportalClientexpertTechnologysupportNetworkedmanufacturer

在網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)下，客戶、供應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)化制造集成者、技術(shù)專家等的共同參與。借助于網(wǎng)絡(luò)化制造的門戶網(wǎng)站進行異地網(wǎng)絡(luò)化制造系統(tǒng)的組建、管理、合作協(xié)調(diào)。2、德國的工業(yè)4.033智能生產(chǎn)

（a）裝備的智能（德國的雙重戰(zhàn)略）

通信功能邏輯思維功能定位與傳感功能問題發(fā)現(xiàn)與自檢功能自修復功能柔性性功能2、德國的工業(yè)4.034智能生產(chǎn)

（a）裝備的智能

通信功能邏輯思維功能定位與傳感功能問題發(fā)現(xiàn)與自檢功能自修復功能柔性性功能案例：月球車

3D打印高級機器人等等2、德國的工業(yè)4.035智能生產(chǎn)（a）裝備的智能

通信功能邏輯思維功能定位與傳感功能問題發(fā)現(xiàn)與自檢功能自修復功能柔性性功能案例：月球車

3D打印高級機器人等等

前題與核心

數(shù)字化2、德國的工業(yè)4.036所以所謂“智能化”的重要基礎(chǔ)--------數(shù)字化2、德國的工業(yè)4.0374）關(guān)于數(shù)字與數(shù)字化

數(shù)字與進位：

（1）10進制數(shù)（0、1、2、3、------8、9以10為進數(shù)單位，11、21、31等）（2）16進制數(shù)，（3）12進制數(shù)，（4）0、1進制數(shù)只有0,1進制數(shù)最方便電子的邏輯處理（開與關(guān)，通與斷，與或非等），計算機的內(nèi)部邏輯計算全部應(yīng)用0,1的數(shù)字量。

數(shù)字化用一串0,1（16位，32位）的數(shù)字表示一個信息（如色、聲、圖、形，量），計算機即可以對信息數(shù)字編碼，也可以還原它，數(shù)字化后的信息可以按人腦指令進行計算，這個過程稱數(shù)字化。邏輯計算的外部表現(xiàn)即是智能。實際上，今天大家講的數(shù)字化，本質(zhì)上就是以0,1為進制的數(shù)字邏輯計算。

2、德國的工業(yè)4.0384）關(guān)于數(shù)字與數(shù)字化

數(shù)字與進位：

（1）10進制數(shù)（0、1、2、3、------8、9以10為進數(shù)單位，11、21、31等）（2）16進制數(shù)，（3）12進制數(shù)，（4）0、1進制數(shù)只有0,1進制數(shù)最方便電子的邏輯處理（開與關(guān)，通與斷，與或非等），計算機的內(nèi)部邏輯計算全部應(yīng)用0,1的數(shù)字量。

數(shù)字化用一串0,1（16位，32位）的數(shù)字表示一個信息（如色、聲、圖、形，量），計算機即可以對信息數(shù)字編碼，也可以還原它，數(shù)字化后的信息可以按人腦指令進行計算，這個過程稱數(shù)字化。邏輯計算的外部表現(xiàn)即是智能。實際上，今天大家講的數(shù)字化，本質(zhì)上就是以0,1為進制的數(shù)字邏輯計算。

2、德國的工業(yè)4.0394）關(guān)于數(shù)字與數(shù)字化

數(shù)字與進位：

（1）10進制數(shù)（0、1、2、3、------8、9以10為進數(shù)單位，11、21、31等）（2）16進制數(shù)，（3）12進制數(shù)，（4）0、1進制數(shù)只有0,1進制數(shù)最方便電子的邏輯處理（開與關(guān)，通與斷，與或非等），計算機的內(nèi)部邏輯計算全部應(yīng)用0,1的數(shù)字量。

數(shù)字化用一串0,1（16位，32位）的數(shù)字離散地表示一個信息（如色、聲、圖、形，量），計算機即對離散信息數(shù)字編碼，也可以還原它，只有數(shù)字化后的信息計算機才會進行計算，這個計算過程我們稱其數(shù)字化。邏輯計算的外部結(jié)果----機械的智能。實際上，今天大家講的數(shù)字化，本質(zhì)上就是以0,1進制的數(shù)字邏輯計算。

2、德國的工業(yè)4.0405）實現(xiàn)工業(yè)4.0，德國提出8個優(yōu)先行動計劃（1）標準化和參考架構(gòu)：實現(xiàn)智能工廠網(wǎng)絡(luò)連接和集成，必須有一套統(tǒng)一的通信標準，有一個參考架構(gòu)為確立標準提供技術(shù)說明。

（2）復雜系統(tǒng)管理：網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)組織和產(chǎn)品的全生命周期管理要求，管理會日趨復雜，工程師要研究與開發(fā)復雜系統(tǒng)的管理模型的，或應(yīng)用已經(jīng)開發(fā)的模型訓練。（3）網(wǎng)絡(luò)通信的寬頻設(shè)施建設(shè)：可靠、全面和高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)4.0的一個關(guān)鍵技術(shù)與要求。（4）安全與保障：智能要確保生產(chǎn)設(shè)施和人的安全，要保證不構(gòu)成對環(huán)境的威脅，其次是生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息的濫用與被人侵犯。（5）員工組織與設(shè)計：智能工廠員工的角色將發(fā)生顯著的改變，生產(chǎn)過程的實時控制也變得必須，同時員工會減少和責任的增加，必須對員工有智能化企業(yè)的工作設(shè)計和讓員工了解工作模型。（6）培訓與專業(yè)發(fā)展：工業(yè)4.0極大地改變了員工工作方式和技能，對員工有必須建立終身學習要求和以企業(yè)現(xiàn)場為基礎(chǔ)的專業(yè)發(fā)展計劃。（7）監(jiān)管框架：工業(yè)4.0在實施中有完整的法律，但是對保護企業(yè)的數(shù)據(jù)、責任和貿(mào)易問題總有意外與挑戰(zhàn)，所以生產(chǎn)過程中仍需建立自我監(jiān)管的技術(shù)措施。（8）資源利用效率：工業(yè)4.0必須考慮智能工廠投入的額外資源與產(chǎn)生的節(jié)約潛力之間的平衡。2、德國的工業(yè)4.0415）實現(xiàn)工業(yè)4.0，德國提出8個優(yōu)先行動計劃

（1）標準化和參考架構(gòu)：實現(xiàn)智能工廠網(wǎng)絡(luò)連接和集成，必須有一套統(tǒng)一的通信標準，有一個參考架構(gòu)為確立標準提供技術(shù)說明。（2）復雜系統(tǒng)管理：網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)組織和產(chǎn)品的全生命周期管理要求，管理會日趨復雜，工程師要研究與開發(fā)復雜系統(tǒng)的管理模型，或應(yīng)用已經(jīng)開發(fā)的模型接受訓練。

（3）網(wǎng)絡(luò)通信的寬頻設(shè)施建設(shè)：可靠、全面和高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)4.0的一個關(guān)鍵技術(shù)與要求。（4）安全與保障：智能要確保生產(chǎn)設(shè)施和人的安全，要保證不構(gòu)成對環(huán)境的威脅，其次是生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息的濫用與被人侵犯。（5）員工組織與設(shè)計：智能工廠員工的角色將發(fā)生顯著的改變，生產(chǎn)過程的實時控制也變得必須，同時員工會減少和責任的增加，必須對員工有智能化企業(yè)的工作設(shè)計和讓員工了解工作模型。（6）培訓與專業(yè)發(fā)展：工業(yè)4.0極大地改變了員工工作方式和技能，對員工有必須建立終身學習要求和以企業(yè)現(xiàn)場為基礎(chǔ)的專業(yè)發(fā)展計劃。（7）監(jiān)管框架：工業(yè)4.0在實施中有完整的法律，但是對保護企業(yè)的數(shù)據(jù)、責任和貿(mào)易問題總有意外與挑戰(zhàn)，所以生產(chǎn)過程中仍需建立自我監(jiān)管的技術(shù)措施。（8）資源利用效率：工業(yè)4.0必須考慮智能工廠投入的額外資源與產(chǎn)生的節(jié)約潛力之間的平衡。2、德國的工業(yè)4.0425）實現(xiàn)工業(yè)4.0，德國提出8個優(yōu)先行動計劃

（1）標準化和參考架構(gòu)：實現(xiàn)智能工廠網(wǎng)絡(luò)連接和集成，必須有一套統(tǒng)一的通信標準，有一個參考架構(gòu)為確立標準提供技術(shù)說明。（2）管理復雜系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)組織和產(chǎn)品的全生命周期管理要求，管理會日趨復雜，工程師要研究與開發(fā)復雜系統(tǒng)的管理模型的，或應(yīng)用已經(jīng)開發(fā)的模型訓練。（3）網(wǎng)絡(luò)通信的寬頻設(shè)施建設(shè)：一個可靠、全面和高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)是“工業(yè)4.0”的關(guān)鍵技術(shù)與要求。（4）安全與保障：智能要確保生產(chǎn)設(shè)施和人的安全，要保證不構(gòu)成對環(huán)境的威脅，其次是生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息的濫用與被人侵犯。（5）員工組織與設(shè)計：智能工廠員工的角色將發(fā)生顯著的改變，生產(chǎn)過程的實時控制也變得必須，同時員工會減少和責任的增加，必須對員工有智能化企業(yè)的工作設(shè)計和讓員工了解工作模型。（6）培訓與專業(yè)發(fā)展：工業(yè)4.0極大地改變了員工工作方式和技能，對員工有必須建立終身學習要求和以企業(yè)現(xiàn)場為基礎(chǔ)的專業(yè)發(fā)展計劃。（7）監(jiān)管框架：工業(yè)4.0在實施中有完整的法律，但是對保護企業(yè)的數(shù)據(jù)、責任和貿(mào)易問題總有意外與挑戰(zhàn)，所以生產(chǎn)過程中仍需建立自我監(jiān)管的技術(shù)措施。（8）資源利用效率：工業(yè)4.0必須考慮智能工廠投入的額外資源與產(chǎn)生的節(jié)約潛力之間的平衡。2、德國的工業(yè)4.0435）實現(xiàn)工業(yè)4.0，德國提出8個優(yōu)先行動計劃

（1）標準化和參考架構(gòu)：實現(xiàn)智能工廠網(wǎng)絡(luò)連接和集成，必須有一套統(tǒng)一的通信標準，有一個參考架構(gòu)為確立標準提供技術(shù)說明。

（2）管理復雜系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)組織和產(chǎn)品的全生命周期管理要求，管理會日趨復雜，工程師要研究與開發(fā)復雜系統(tǒng)的管理模型的，或應(yīng)用已經(jīng)開發(fā)的模型訓練。

（3）網(wǎng)絡(luò)通信的寬頻設(shè)施建設(shè)：可靠、全面和高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)4.0的一個關(guān)鍵技術(shù)與要求。

（4）安全與保障：智能要確保生產(chǎn)設(shè)施和人的安全，要保證不構(gòu)成對環(huán)境的威脅，其次是生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息的濫用或被人侵犯。（5）員工組織與設(shè)計：智能工廠員工的角色將發(fā)生顯著的改變，生產(chǎn)過程的實時控制也變得必須，同時員工會減少和責任的增加，必須對員工有智能化企業(yè)的工作設(shè)計和讓員工了解工作模型。（6）培訓與專業(yè)發(fā)展：工業(yè)4.0極大地改變了員工工作方式和技能，對員工有必須建立終身學習要求和以企業(yè)現(xiàn)場為基礎(chǔ)的專業(yè)發(fā)展計劃。（7）監(jiān)管框架：工業(yè)4.0在實施中有完整的法律，但是對保護企業(yè)的數(shù)據(jù)、責任和貿(mào)易問題總有意外與挑戰(zhàn)，所以生產(chǎn)過程中仍需建立自我監(jiān)管的技術(shù)措施。（8）資源利用效率：工業(yè)4.0必須考慮智能工廠投入的額外資源與產(chǎn)生的節(jié)約潛力之間的平衡。2、德國的工業(yè)4.0445）實現(xiàn)工業(yè)4.0，德國提出8個優(yōu)先行動計劃

（1）標準化和參考架構(gòu)：實現(xiàn)智能工廠網(wǎng)絡(luò)連接和集成，必須有一套統(tǒng)一的通信標準，有一個參考架構(gòu)為確立標準提供技術(shù)說明。

（2）管理復雜系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)組織和產(chǎn)品的全生命周期管理要求，管理會日趨復雜，工程師要研究與開發(fā)復雜系統(tǒng)的管理模型的，或應(yīng)用已經(jīng)開發(fā)的模型訓練。

（3）網(wǎng)絡(luò)通信的寬頻設(shè)施建設(shè)：可靠、全面和高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)4.0的一個關(guān)鍵技術(shù)與要求。（4）安全與保障：智能要確保生產(chǎn)設(shè)施和人的安全，要保證不構(gòu)成對環(huán)境的威脅，其次是生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息的濫用或被人侵犯。

（5）員工組織與設(shè)計：智能工廠員工的角色將發(fā)生顯著的改變，生產(chǎn)過程的實時控制變得必須，同時員工會減少和責任會增加，必須對員工有智能化企業(yè)的工作設(shè)計和讓員工了解工作模型。（6）培訓與專業(yè)發(fā)展：工業(yè)4.0極大地改變了員工工作方式和技能，對員工有必須建立終身學習要求和以企業(yè)現(xiàn)場為基礎(chǔ)的專業(yè)發(fā)展計劃。（7）監(jiān)管框架：工業(yè)4.0在實施中有完整的法律，但是對保護企業(yè)的數(shù)據(jù)、責任和貿(mào)易問題總有意外與挑戰(zhàn)，所以生產(chǎn)過程中仍需建立自我監(jiān)管的技術(shù)措施。（8）資源利用效率：工業(yè)4.0必須考慮智能工廠投入的額外資源與產(chǎn)生的節(jié)約潛力之間的平衡。2、德國的工業(yè)4.0455）實現(xiàn)工業(yè)4.0，德國提出8個優(yōu)先行動計劃

（1）標準化和參考架構(gòu)：實現(xiàn)智能工廠網(wǎng)絡(luò)連接和集成，必須有一套統(tǒng)一的通信標準，有一個參考架構(gòu)為確立標準提供技術(shù)說明。

（2）管理復雜系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)組織和產(chǎn)品的全生命周期管理要求，管理會日趨復雜，工程師要研究與開發(fā)復雜系統(tǒng)的管理模型的，或應(yīng)用已經(jīng)開發(fā)的模型訓練。

（3）網(wǎng)絡(luò)通信的寬頻設(shè)施建設(shè)：可靠、全面和高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)4.0的一個關(guān)鍵技術(shù)與要求。（4）安全與保障：智能要確保生產(chǎn)設(shè)施和人的安全，要保證不構(gòu)成對環(huán)境的威脅，其次是生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息的濫用或被人侵犯。（5）員工組織與設(shè)計：智能工廠員工的角色將發(fā)生顯著的改變，生產(chǎn)過程的實時控制也變得必須，同時員工會減少和責任的增加，必須對員工有智能化企業(yè)的工作設(shè)計和讓員工了解工作模型。

（6）培訓與專業(yè)發(fā)展：“工業(yè)4.0”極大地改變員工工作方式和工作技能，對員工必須建立終身學習要求和設(shè)計以企業(yè)現(xiàn)場為基礎(chǔ)的專業(yè)發(fā)展計劃。（7）監(jiān)管框架：工業(yè)4.0在實施中有完整的法律，但是對保護企業(yè)的數(shù)據(jù)、責任和貿(mào)易問題總有意外與挑戰(zhàn)，所以生產(chǎn)過程中仍需建立自我監(jiān)管的技術(shù)措施。（8）資源利用效率：工業(yè)4.0必須考慮智能工廠投入的額外資源與產(chǎn)生的節(jié)約潛力之間的平衡。2、德國的工業(yè)4.0465）實現(xiàn)工業(yè)4.0，德國提出8個優(yōu)先行動計劃

（1）標準化和參考架構(gòu)：實現(xiàn)智能工廠網(wǎng)絡(luò)連接和集成，必須有一套統(tǒng)一的通信標準，有一個參考架構(gòu)為確立標準提供技術(shù)說明。

（2）管理復雜系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)組織和產(chǎn)品的全生命周期管理要求，管理會日趨復雜，工程師要研究與開發(fā)復雜系統(tǒng)的管理模型的，或應(yīng)用已經(jīng)開發(fā)的模型訓練。

（3）網(wǎng)絡(luò)通信的寬頻設(shè)施建設(shè)：可靠、全面和高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)4.0的一個關(guān)鍵技術(shù)與要求。（4）安全與保障：智能要確保生產(chǎn)設(shè)施和人的安全，要保證不構(gòu)成對環(huán)境的威脅，其次是生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息的濫用或被人侵犯。（5）員工組織與設(shè)計：智能工廠員工的角色將發(fā)生顯著的改變，生產(chǎn)過程的實時控制也變得必須，同時員工會減少和責任的增加，必須對員工有智能化企業(yè)的工作設(shè)計和讓員工了解工作模型。（6）培訓與專業(yè)發(fā)展：工業(yè)4.0極大地改變了員工工作方式和技能，對員工有必須建立終身學習要求和以企業(yè)現(xiàn)場為基礎(chǔ)的專業(yè)發(fā)展計劃。

（7）監(jiān)管框架：“工業(yè)4.0”在實施中雖然有完整的法律，但是對保護企業(yè)的數(shù)據(jù)、責任和貿(mào)易問題總有意外與挑戰(zhàn)，所以生產(chǎn)過程中仍需建立自我監(jiān)管的技術(shù)措施。（8）資源利用效率：工業(yè)4.0必須考慮智能工廠投入的額外資源與產(chǎn)生的節(jié)約潛力之間的平衡。2、德國的工業(yè)4.0475）實現(xiàn)工業(yè)4.0，德國提出8個優(yōu)先行動計劃

（1）標準化和參考架構(gòu)：實現(xiàn)智能工廠網(wǎng)絡(luò)連接和集成，必須有一套統(tǒng)一的通信標準，有一個參考架構(gòu)為確立標準提供技術(shù)說明。

（2）管理復雜系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)化的生產(chǎn)組織和產(chǎn)品的全生命周期管理要求，管理會日趨復雜，工程師要研究與開發(fā)復雜系統(tǒng)的管理模型的，或應(yīng)用已經(jīng)開發(fā)的模型訓練。

（3）網(wǎng)絡(luò)通信的寬頻設(shè)施建設(shè)：可靠、全面和高質(zhì)量的通信網(wǎng)絡(luò)是工業(yè)4.0的一個關(guān)鍵技術(shù)與要求。（4）安全與保障：智能要確保生產(chǎn)設(shè)施和人的安全，要保證不構(gòu)成對環(huán)境的威脅，其次是生產(chǎn)數(shù)據(jù)與信息的濫用或被人侵犯。（5）員工組織與設(shè)計：智能工廠員工的角色將發(fā)生顯著的改變，生產(chǎn)過程的實時控制也變得必須，同時員工會減少和責任的增加，必須對員工有智能化企業(yè)的工作設(shè)計和讓員工了解工作模型。（6）培訓與專業(yè)發(fā)展：工業(yè)4.0極大地改變了員工工作方式和技能，對員工有必須建立終身學習要求和以企業(yè)現(xiàn)場為基礎(chǔ)的專業(yè)發(fā)展計劃。（7）監(jiān)管框架：工業(yè)4.0在實施中有完整的法律，但是對保護企業(yè)的數(shù)據(jù)、責任和貿(mào)易問題總有意外與挑戰(zhàn)，所以生產(chǎn)過程中仍需建立自我監(jiān)管的技術(shù)措施。

（8）資源利用效率：“工業(yè)4.0”必須考慮智能工廠投入的額外資源與產(chǎn)生的節(jié)約潛力之間的平衡。2、德國的工業(yè)4.0486）德國為什么首先提出“工業(yè)4.0”三個原因：1）德國具有世界最優(yōu)秀的企業(yè)信息組織：德國的制造業(yè)是世界最具競爭力的國家之一，幾十年來，德國企業(yè)已經(jīng)成功應(yīng)用信息和通信技術(shù)（ICT）)進行不同地理位置的管理、已經(jīng)具備不同的合作伙伴來執(zhí)行復雜工業(yè)流程，德國目前90%的工業(yè)制造企業(yè)比較習慣應(yīng)用ICT。2）德國有在世界上占數(shù)字化技術(shù)優(yōu)勢：

德國擁有與SAP公司、SoftwareAG公司、Telekon公司和美國如IBM、惠普在德國的子公司，可以形成集結(jié)全球最先進和最高水平的IT精英集群，為工業(yè)4.0提供了別國沒有的發(fā)展先機。3）德國目前的制造業(yè)狀態(tài)（緊迫與自信）：

根據(jù)2011年世界銀行數(shù)據(jù)庫的資料現(xiàn)示，國際電氣工程（制造業(yè)）的增加值總量3.4萬億歐元，中國占1.1萬億，德國僅為0.12萬億，在美、日、韓后的第五位，但是在這些數(shù)字后面，德國是世界最大自動化產(chǎn)品和系統(tǒng)出口國（290億歐），其次是中國（270億歐）和美國（210億歐）。2、德國的工業(yè)4.0496）德國為什么首先提出“工業(yè)4.0”三個原因：1）德國具有世界最優(yōu)秀的企業(yè)信息組織：德國的制造業(yè)是世界最具競爭力的國家之一，幾十年來，德國企業(yè)已經(jīng)成功應(yīng)用信息和通信技術(shù)（ICT）)進行不同地理位置的管理、已經(jīng)具備不同的合作伙伴來執(zhí)行復雜工業(yè)流程，德國目前90%的工業(yè)制造企業(yè)比較習慣應(yīng)用ICT。2）德國有在世界上占數(shù)字化技術(shù)優(yōu)勢：

德國擁有與SAP公司、SoftwareAG公司、Telekon公司和美國如IBM、惠普在德國的子公司，可以形成集結(jié)全球最先進和最高水平的IT精英集群，為工業(yè)4.0提供了別國沒有的發(fā)展先機。3）德國目前的制造業(yè)狀態(tài)（緊迫與自信）：

根據(jù)2011年世界銀行數(shù)據(jù)庫的資料現(xiàn)示，國際電氣工程（制造業(yè)）的增加值總量3.4萬億歐元，中國占1.1萬億，德國僅為0.12萬億，在美、日、韓后的第五位，但是在這些數(shù)字后面，德國是世界最大自動化產(chǎn)品和系統(tǒng)出口國（290億歐），其次是中國（270億歐）和美國（210億歐）。2、德國的工業(yè)4.0506）德國為什么首先提出“工業(yè)4.0”三個原因：1）德國具有世界最優(yōu)秀的企業(yè)信息組織：德國的制造業(yè)是世界最具競爭力的國家之一，幾十年來，德國企業(yè)已經(jīng)成功應(yīng)用信息和通信技術(shù)（ICT）)進行不同地理位置的管理、已經(jīng)具備不同的合作伙伴來執(zhí)行復雜工業(yè)流程，德國目前90%的工業(yè)制造企業(yè)比較習慣應(yīng)用ICT。2）德國有在世界上占數(shù)字化技術(shù)優(yōu)勢：

德國擁有與SAP公司、SoftwareAG公司、Telekon公司和美國如IBM、惠普在德國的子公司，可以形成集結(jié)全球最先進和最高水平的IT精英集群，為工業(yè)4.0提供了別國沒有的發(fā)展先機。3）德國目前的制造業(yè)狀態(tài)（緊迫與自信）：根據(jù)2011年世界銀行數(shù)據(jù)庫的資料現(xiàn)示，國際電氣工程（制造業(yè)）的增加值總量3.4萬億歐元，中國占1.1萬億，德國僅為0.12萬億，在美、日、韓后的第五位，但是在這些數(shù)字后面，德國是世界最大自動化產(chǎn)品和系統(tǒng)出口國（290億歐），其次是中國（270億歐）和美國（210億歐）。2、德國的工業(yè)4.051小結(jié)

德國的“工業(yè)4.0”