智能制造概論-模塊一走進(jìn)智能制造

模塊一

走進(jìn)智能制造

《智能制造概論》

1《智能制造概論》單元1智能制造發(fā)展史單元2工業(yè)4.0單元3中國制造2025目錄【模塊一：走進(jìn)智能制造】

智能制造始于20世紀(jì)80年代人工智能在制造業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，發(fā)展于20世紀(jì)90年代智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)的提出，成熟于21世紀(jì)基于信息技術(shù)的“IntelligentManufacturing（智能制造）”的發(fā)展。2《智能制造概論》目標(biāo)單元一智能制造發(fā)展史知識目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)，能說出智能制造包含哪些技術(shù)。技能目標(biāo)：舉出實(shí)例，能說出智能制造對傳統(tǒng)制造的影響。素養(yǎng)目標(biāo)：了解實(shí)體經(jīng)濟(jì)與制造業(yè)在生活中的重要性，樹立正確的價值觀。3《智能制造概論》任務(wù)安排單元一智能制造發(fā)展史（1）認(rèn)識智能制造。（2）了解智能制造在國內(nèi)外的定義與不同理解。4《智能制造概論》一、定義

智能制造源于人工智能（AI）的研究。

一般認(rèn)為智能是知識和智力的總和，知識是智能的基礎(chǔ)，智力是指獲取和運(yùn)用知識求解的能力。

智能制造包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)，智能制造能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識庫，具有自學(xué)習(xí)功能，還能搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。智能制造產(chǎn)品智能化生產(chǎn)方式智能化管理智能化服務(wù)智能化裝備智能化5《智能制造概論》

二、國內(nèi)外定義和理解

（一）美國美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟指出智能制造是先進(jìn)智能系統(tǒng)強(qiáng)化應(yīng)用、新產(chǎn)品快速制造、產(chǎn)品需求動態(tài)響應(yīng)，以及工業(yè)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)實(shí)時優(yōu)化的制造。其核心技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化傳感器、數(shù)據(jù)互操作性、多尺度動態(tài)建模與仿真、智能自動化以及可擴(kuò)展的多層次網(wǎng)絡(luò)安全。2011年6月美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟定義智能制造2014年2月國能源部宣布牽頭籌建智能制造2014年12月能源部給智能制造下的定義6《智能制造概論》

二、國內(nèi)外定義和理解

（二）歐洲

在歐洲各國的智能制造發(fā)展戰(zhàn)略中，德國2013年4月在漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略最為典型和完善。2015年4月，德國工業(yè)4.0平臺發(fā)布的《工業(yè)4.0戰(zhàn)略計劃實(shí)施》報告則對工業(yè)4.0進(jìn)行了較為嚴(yán)格的定義。實(shí)時數(shù)據(jù)

Apps

大數(shù)據(jù)工業(yè)4.0嵌入式系統(tǒng)智能工廠互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)云計算信息安全智能產(chǎn)品物聯(lián)網(wǎng)傳感器及執(zhí)行器社交機(jī)器

低成本自動化

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

人機(jī)接口

寬帶移動通信移動設(shè)備數(shù)據(jù)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全實(shí)時數(shù)據(jù)

Apps

大數(shù)據(jù)7《智能制造概論》

二、國內(nèi)外定義和理解

（二）歐洲

工業(yè)4.0概念表示第四次工業(yè)革命，它意味著在產(chǎn)品生命周期內(nèi)對整個價值創(chuàng)造鏈的組織和控制邁上新臺階。8《智能制造概論》

二、國內(nèi)外定義和理解

（三）中國

工業(yè)和信息化部公布的“2015年智能制造試點(diǎn)示范專項(xiàng)行動”。智能制造定義為基于新一代信息技術(shù)，貫穿設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動各個環(huán)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。9《智能制造概論》

制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，中國的制造業(yè)常被詬病“大而不強(qiáng)”,尤其是核心基礎(chǔ)零配件、生產(chǎn)設(shè)備等產(chǎn)品質(zhì)量與世界先進(jìn)企業(yè)存在較大差距。制造業(yè)是實(shí)體經(jīng)濟(jì)的主體，發(fā)展實(shí)體經(jīng)濟(jì)，重點(diǎn)在制造業(yè)，難點(diǎn)也在制造業(yè)。繼機(jī)械化、電氣化、自動化等產(chǎn)業(yè)技術(shù)革命浪潮之后，目前數(shù)字經(jīng)濟(jì)、共享經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)協(xié)作正在重塑傳統(tǒng)實(shí)體經(jīng)濟(jì)形態(tài)，全球制造業(yè)正處于轉(zhuǎn)換發(fā)展理念、調(diào)整失衡結(jié)構(gòu)、重構(gòu)競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

10《智能制造概論》單元思政抓好制造業(yè)提升影響力分享時刻：請結(jié)合生活實(shí)際，說一下制造業(yè)在生產(chǎn)生活中的重要地位。（1）你知道的智能制造應(yīng)用有哪些，請舉例描述？（2）智能制造給生活帶來哪些改變？儲備知識11《智能制造概論》知識目標(biāo)：通過學(xué)習(xí)，能描述德國的工業(yè)4.0指的內(nèi)涵。技能目標(biāo)：舉出實(shí)例，能描述工業(yè)4.0的核心特征。素養(yǎng)目標(biāo)：學(xué)習(xí)各國制造業(yè)狀況，培養(yǎng)制造強(qiáng)國、民族自信的愛國情懷。12《智能制造概論》目標(biāo)單元二工業(yè)4.0單元二工業(yè)4.0（1）了解四次工業(yè)革命（2）了解工業(yè)4.0計劃帶來的巨大潛力（3）了解工業(yè)4.0的核心特征13《智能制造概論》任務(wù)安排智能制造產(chǎn)品智能化生產(chǎn)方式智能化管理智能化服務(wù)智能化裝備智能化14《智能制造概論》

一、工業(yè)革命定義

工業(yè)革命是基于工業(yè)發(fā)展的不同階段作出的劃分，工業(yè)革命大致分為了四個階段。（1）“蒸汽時代”：工業(yè)革命開始于18世紀(jì)60-70年代，發(fā)源于英國，它是資本主義工業(yè)化的早期歷程，生產(chǎn)從傳統(tǒng)的工場手工業(yè)向機(jī)器化工業(yè)過渡。（2）“電氣時代”：19世紀(jì)70年代發(fā)動機(jī)問世，電器替代了機(jī)器，開始了電能的應(yīng)用，電氣化革命使得很多企業(yè)建成了自動化生產(chǎn)線，流水線，工業(yè)進(jìn)入大批量生產(chǎn)階段。（3）“信息化”：20世紀(jì)70年代以來以原子能、電子計算機(jī)、空間技術(shù)和生物工程的發(fā)明和應(yīng)用為主要標(biāo)志。（4）“智能化”：物聯(lián)信息系統(tǒng)（Cyber—PhysicalSystem簡稱CPS）將生產(chǎn)中的供應(yīng)、制造、銷售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速、有效、個人化的產(chǎn)品供應(yīng)。15《智能制造概論》

二、工業(yè)4.0

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上被正式推出。

德國所謂的工業(yè)4.0是通過賽博物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystems，CPS）實(shí)現(xiàn)物理世界在數(shù)字世界的精確映射，打造“數(shù)字孿生”。工業(yè)4.0包括將虛擬網(wǎng)絡(luò)—實(shí)體物理系統(tǒng)技術(shù)一體化應(yīng)用于制造業(yè)和物流行業(yè)，以及在工業(yè)生產(chǎn)過程中使用物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)技術(shù)。16《智能制造概論》

二、工業(yè)4.0

“工業(yè)4.0”項(xiàng)目在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上被正式推出。

德國所謂的工業(yè)4.0是通過賽博物理系統(tǒng)（Cyber-PhysicalSystems，CPS）實(shí)現(xiàn)物理世界在數(shù)字世界的精確映射，打造“數(shù)字孿生”。工業(yè)4.0包括將虛擬網(wǎng)絡(luò)—實(shí)體物理系統(tǒng)技術(shù)一體化應(yīng)用于制造業(yè)和物流行業(yè)，以及在工業(yè)生產(chǎn)過程中使用物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)技術(shù)。17《智能制造概論》

二、工業(yè)4.0

工業(yè)4.0計劃的巨大潛力1.滿足用戶個性化需求

2.靈活性3.決策優(yōu)化?4.資源生產(chǎn)率和利用效率?5.通過新的服務(wù)創(chuàng)造價值機(jī)會6.應(yīng)對工作場所人口的變化7.工作和生活的平衡?8.高工資仍然具有競爭力?18《智能制造概論》

二、工業(yè)4.0

工業(yè)4.0的核心特征：1.生產(chǎn)資源（生產(chǎn)設(shè)備、機(jī)器人、傳送裝置、倉儲系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施）形成一個循環(huán)網(wǎng)絡(luò)。2.智能工廠

將滲透到公司間的價值網(wǎng)絡(luò)中3.智能產(chǎn)品

具有獨(dú)特的可識別性4.在未來，使有特殊產(chǎn)品特性需求的客戶直接參與到產(chǎn)品的設(shè)計、構(gòu)造、預(yù)訂、計劃、生產(chǎn)、運(yùn)作和回收各個階段。19《智能制造概論》單元思政中國制造

中國制造(MadeinChina、MadeinPRC)是世界上認(rèn)知度最高的標(biāo)簽之一，中國制造是一個全方位的商品，它不僅包括物質(zhì)成分，也包括文化成分和人文內(nèi)涵。

中國制造在進(jìn)行物質(zhì)產(chǎn)品出口的同時，也將人文文化和國內(nèi)的商業(yè)文明連帶出口到國外。中國制造的商品在世界各地都有分布。從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”，中國正改變世界創(chuàng)新版圖。新能源集群中國自主研發(fā)的高鐵列車齒輪傳動系統(tǒng)山東艦天問一號祝融號分享時刻：請結(jié)合所見所聞，談一下有哪些中國制造讓你感到自豪的？

（1）工業(yè)革命經(jīng)歷了哪四個階段，各階段的特點(diǎn)如何？（2）工業(yè)4.0會給制造業(yè)帶來哪些改變？儲備知識20《智能制造概論》目標(biāo)單元三中國制造2025知識目標(biāo)：能說出中國制造2025與工業(yè)4.0的異同。技能目標(biāo)：舉出實(shí)例，說出認(rèn)識和理解智能制造標(biāo)準(zhǔn)的對象、邊界、各部分的層級關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系。素養(yǎng)目標(biāo)：增強(qiáng)民族制造業(yè)自信，進(jìn)一步樹立為中國制造發(fā)展而學(xué)習(xí)的目標(biāo)。21《智能制造概論》任務(wù)安排單元三中國制造2025（1）了解中國制造2025的發(fā)布時間。（2）了解智能制造標(biāo)準(zhǔn)的對象、邊界、各部分的層級關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系。22《智能制造概論》智能制造產(chǎn)品智能化生產(chǎn)方式智能化管理智能化服務(wù)智能化裝備智能化23《智能制造概論》

一、中國制造2025

2015年5月，《中國制造2025》經(jīng)國務(wù)院總理李克強(qiáng)簽批正式發(fā)布。它是中國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略第一個十年的行動綱領(lǐng)。

中國智能制造參考架構(gòu)模型結(jié)合智能制造技術(shù)架構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，從系統(tǒng)架構(gòu)、價值鏈和產(chǎn)品生命周期三個維度構(gòu)建了智能制造標(biāo)準(zhǔn)化參考模型。24《智能制造概論》

一、中國制造2025中國工業(yè)4.0的6層結(jié)構(gòu)：第一層是智能制造中關(guān)鍵的技術(shù)裝備。第二層是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。第三層是智能工廠。第四層是實(shí)現(xiàn)制造新模式。第五層是服務(wù)型制造。第六層是行業(yè)應(yīng)用25《智能制造概論》

一、中國制造2025中國工業(yè)4.0的6層結(jié)構(gòu)：第一層是智能制造中關(guān)鍵的技術(shù)裝備。第二層是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)。第三層是智能工廠。第四層是實(shí)現(xiàn)制造新模式。第五層是服務(wù)型制造。第六層是行業(yè)應(yīng)用26《智能制造概論》

一、中國制造2025中國制造2025可以概括為“一二三四五五十”的總體結(jié)構(gòu)：“一”，最終實(shí)現(xiàn)制造業(yè)強(qiáng)國的一個目標(biāo)?！岸?，黨的十八大提出了用信息化和工業(yè)化兩化深度融合?！叭?，分三個階段分步完成“四”，四項(xiàng)原則?！拔逦濉?，第一就是有五條方針，第二個“五”就是實(shí)行五大工程?！笆?，就是十大領(lǐng)域。27《智能制造概論》

單元思政必經(jīng)之路-----中國制造到中國智造

2019年底新型冠狀肺炎疫情按下了全球制造業(yè)發(fā)展的“暫停鍵”，給全球的制造業(yè)帶來了巨大的損失，也給中國智能制造帶來了新的挑戰(zhàn)，讓我們更加警醒的認(rèn)識到,智能制造對中國制造業(yè)、“新全球化”、“智能產(chǎn)業(yè)化”、產(chǎn)業(yè)智能化的重要性和緊迫性。

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基。為了應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，國務(wù)院自2015年5月起，就已相繼出臺了一系列規(guī)劃：《中國制造2025》《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》《高端智能再