智能工廠和智能制造

第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費時間復(fù)雜程度工業(yè)革命1.018世紀(jì)末1784工業(yè)革命2.020世紀(jì)初電力廣泛運用蒸汽機(jī)工業(yè)革命3.0電子、IT、工業(yè)機(jī)器人工業(yè)革命4.0信息物聯(lián)絡(luò)統(tǒng)Industry4.0——德國高科技戰(zhàn)略方案首位第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費智能化環(huán)境嵌入式計算機(jī)智能工廠智能手機(jī)智能卡90%的計算機(jī)都是嵌入式多個計算機(jī)：1個用戶1個計算機(jī)：1個用戶PC中央計算機(jī)1個計算機(jī)：多個用戶基于物聯(lián)網(wǎng)與效力的智能環(huán)境開展過程第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費高精度高質(zhì)量多種類小批量的智能產(chǎn)品綠色消費：清潔、資源利用率高的可繼續(xù)開展智能工廠位于城市的城市消費第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費Industry4.0——德國高科技戰(zhàn)略方案首位“第四次工業(yè)革命〞

研討工程由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助，在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推進(jìn)下構(gòu)成，并已上升為國家級戰(zhàn)略。德國聯(lián)邦政府投入達(dá)2億歐元。

第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費Industry4.0——德國高科技戰(zhàn)略方案兩大主題：智慧工廠、智能消費智慧工廠重點研討智能化消費系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式消費設(shè)備的實現(xiàn)智能消費主要涉及整個企業(yè)的消費物流管理、人機(jī)互動、3D打印以及增材制造等技術(shù)在工業(yè)消費過程中的運用等第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費Industry4.0——德國高科技戰(zhàn)略方案兩大主題：智慧工廠、智能消費三個想象：產(chǎn)品、設(shè)備、管理產(chǎn)品：集成有動態(tài)數(shù)字存儲器、感知和通訊才干，承載著在其整個供應(yīng)鏈和生命周期中所需的各種必需信息設(shè)備：由整個消費價值鏈所集成，可實現(xiàn)自組織管理：可以根據(jù)當(dāng)前的情況靈敏決議消費過程第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費智慧工廠的架構(gòu)——基于物聯(lián)網(wǎng)和效力互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)效力互聯(lián)網(wǎng)智能物料APP平臺智能產(chǎn)品APP平臺信息物理消費系統(tǒng)智慧工廠APP平臺基于語義的PLM、ERP、QMS、ERP第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費智慧工廠的流程——基于云平安網(wǎng)絡(luò)智能物料智能產(chǎn)品云平安網(wǎng)絡(luò)智慧工廠2…N智慧工廠1智能機(jī)床1智能機(jī)床2面向機(jī)床的APP平臺信息物理消費系統(tǒng)…機(jī)床間通訊第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費智慧工廠的規(guī)劃——面向效力的工廠系統(tǒng)規(guī)劃效力庫硬件無關(guān)籠統(tǒng)效力硬件相關(guān)設(shè)備控制現(xiàn)場層第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費智慧工廠的車間——基于無線、RFID、傳感器和效力的架構(gòu)第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費第四次工業(yè)革命下的產(chǎn)品特點

——集成了信息存儲、傳感、無線通訊功能產(chǎn)品是信息載體產(chǎn)品在整個完好的供應(yīng)鏈和生命周期中都不斷帶有本身信息產(chǎn)品是一個agent產(chǎn)品會影響其所在環(huán)境產(chǎn)品具有自監(jiān)測功能產(chǎn)品會對其本身形狀和環(huán)境進(jìn)展監(jiān)測我消費于2021年4月30日，5月3日出廠請握中間曾經(jīng)翻開2分鐘了，請蓋上第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費第四次工業(yè)革命下的數(shù)據(jù)挖據(jù)與知識發(fā)現(xiàn)

——大數(shù)據(jù)制造業(yè)存儲了超越其他工業(yè)部門的數(shù)據(jù)從2021年以來新產(chǎn)品數(shù)據(jù)到達(dá)接近2艾字節(jié)〔216〕儀器儀表產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)產(chǎn)品全生命周期系統(tǒng)第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費第四次工業(yè)革命下的多方式交互多方式交互語音圖形/視覺手勢眼球跟蹤面部表情身體言語肢體動作第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費以人為中心的基于信息物理系統(tǒng)的智能工廠輔助系統(tǒng)基于上下文的自順應(yīng)缺點診斷輔助工具基于肢體動作的物理輔助挪動式個性化自順應(yīng)的輔助導(dǎo)航系統(tǒng)多方式的人機(jī)交互基于位置的維護(hù)和規(guī)劃輔助工具基于虛擬現(xiàn)實/加強現(xiàn)實的復(fù)雜任務(wù)流程輔助管理工具第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費面向智慧工廠的APP商店下載量身定制的用戶界面第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費面向智慧工廠的室內(nèi)準(zhǔn)確定位第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費智慧工廠中的加強現(xiàn)實技術(shù)工業(yè)環(huán)境佩戴谷歌眼鏡的工人工具第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費智慧工廠中的機(jī)器人技術(shù)今天明天機(jī)器人不再被固定在平安任務(wù)地點而是與人一同協(xié)同任務(wù)新一代輕量化，靈敏的機(jī)器人與人類在智能工廠一同協(xié)同任務(wù)第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費智慧工廠中的智能裝配DFKI研發(fā)的籠統(tǒng)產(chǎn)品記憶系統(tǒng)用于自順應(yīng)抓取和智能產(chǎn)品裝配在頭部安裝立體相機(jī)，在手臂接近物體的地方安裝3D攝像頭機(jī)器人利用左手內(nèi)部天線從產(chǎn)品內(nèi)存中讀取尺寸、分量和加持點，同時機(jī)器人可以從信息物理系統(tǒng)中獲得產(chǎn)品裝配闡明書第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費第四次工業(yè)革命自動化-信息物理系統(tǒng)〔CPS〕信息物理系統(tǒng)〔Cyber

Physical

System，CPS〕強調(diào)物理過程與信息間的反響。2021年美國加利福利亞大學(xué)的Lee.E在其技術(shù)報告<信息物理系統(tǒng)：設(shè)計挑戰(zhàn)>中指出：信息物理系統(tǒng)是計算和物理過程的整合集成。嵌入式計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)對物理過程進(jìn)展監(jiān)測和控制。從自動化技術(shù)的觀念看，CPS是一種工程系統(tǒng)，由一個嵌入在物體中的計算和通訊的內(nèi)核，以及物理環(huán)境中的構(gòu)造所監(jiān)測和控制?！睰arl

HenrikJohansson，2021〕以信息物理消費系統(tǒng)CPPS為模型構(gòu)建智慧工廠，或者數(shù)字化工廠第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費第四次工業(yè)革命自動化-信息物理系統(tǒng)〔CPS〕算法文檔三維模型工藝數(shù)據(jù)…CPS：系統(tǒng)中的物理對象和相應(yīng)的虛擬對象經(jīng)過泛在信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展通訊Cyber：算法和效力，效力的動態(tài)集成和效力提供商，并跨越邊境進(jìn)展信息交流Cyber：包括3D模型，仿真模型，文檔，關(guān)系，任務(wù)條件等數(shù)據(jù)可以經(jīng)過可變信息網(wǎng)絡(luò)在任何地方和任何時間進(jìn)展搜集Physcial：在消費系統(tǒng)中的人和自動化模塊具有智能化、自我解釋、自我認(rèn)識、自我診斷、交互評價才干CPS系統(tǒng)觸發(fā)了工業(yè)自動化方式轉(zhuǎn)變效力云物理對象第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費第四次工業(yè)革命自動化-信息物理系統(tǒng)〔CPS〕文化…工業(yè)CPS運用智慧工廠CPPS能源CPS運用智能電網(wǎng)挪動通訊CPS運用智能手機(jī)安康CPS運用智能安康…與一切領(lǐng)域相關(guān)的通用技術(shù)〔語義技術(shù)、云計算效力平臺〕經(jīng)濟(jì)平安、工程、教育、參考框架、模型物聯(lián)網(wǎng)第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費第四次工業(yè)革命自動化-信息物理系統(tǒng)〔CPS〕經(jīng)過價值鏈實現(xiàn)橫向集成跨整個價值鏈的工程第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費第四次工業(yè)革命自動化-信息物理系統(tǒng)〔CPS〕垂直集成與網(wǎng)絡(luò)化制造在明天的智慧工廠，消費構(gòu)造不會是固定的，預(yù)定義的。相反，一組IT配置的規(guī)那么將被定義，可以根據(jù)詳細(xì)情況進(jìn)展工廠構(gòu)造的拓?fù)錁?gòu)造配置組合，其中包括針對模型，數(shù)據(jù)，通訊和計算算法的一切相關(guān)要求。第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費第四次工業(yè)革命的規(guī)范規(guī)范第四次工業(yè)革命智慧工廠規(guī)范EMMA:多方式工業(yè)輔助系統(tǒng)OMM:語義產(chǎn)品內(nèi)存USDL:信息物理產(chǎn)品系統(tǒng)中的語義效力第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費智能產(chǎn)品案例-智能化汽車動力管理APP駕駛員輔助APP智能用戶界面APP綠色駕駛APP第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費智能產(chǎn)品案例-波音波音公司曾經(jīng)在一些領(lǐng)域〔軍用民用〕運用信息物理系統(tǒng)，從中獲益匪淺。CPS對于波音公司航空航天領(lǐng)域至關(guān)重要第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費德國一些企業(yè)曾經(jīng)開場實施industry4.0TRUMPF公司SAP公司W(wǎng)ITTENSTEIN公司FESTO公司BOSCH公司第四次工業(yè)革命——從智慧工廠到智能消費總結(jié)多種類小批量智能產(chǎn)品的高精度杰出質(zhì)量消費是未來像德國一樣勝利經(jīng)濟(jì)的開展趨勢80%制造創(chuàng)新基于信息通訊技術(shù)