《區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用》 課件 第十章 制造業(yè)中的區(qū)塊鏈應(yīng)用

杜瑋陳潤宇許偉編著第十章制造業(yè)中的區(qū)塊鏈應(yīng)用新編21世紀(jì)數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)系列教材區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用行業(yè)概述0102增材制造03中國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目錄Contents區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用04工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)05智能制造明確學(xué)習(xí)目標(biāo)了解制造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及區(qū)塊鏈在制造業(yè)中的應(yīng)用場景。理解增材制造、中國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等多個制造業(yè)場景中現(xiàn)存的痛點問題。掌握區(qū)塊鏈如何為制造行業(yè)中的痛點問題提供相應(yīng)的解決方案。本章導(dǎo)讀00本章需要掌握的基本概念本章導(dǎo)讀00制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級數(shù)據(jù)可信度業(yè)務(wù)運(yùn)營效率熟悉本章結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容本章導(dǎo)讀00行業(yè)現(xiàn)狀區(qū)塊鏈+制造增材制造行業(yè)概述中國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型區(qū)塊鏈應(yīng)用場景場景簡述痛點與需求區(qū)塊鏈解決方案工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能制造行業(yè)概述PART0101區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用行業(yè)現(xiàn)狀01制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級是全球關(guān)注重點，面臨數(shù)據(jù)與設(shè)備安全、供應(yīng)鏈復(fù)雜等難題。中國制造業(yè)發(fā)展迅速但仍落后國際先進(jìn)水平，有獨(dú)特機(jī)遇與挑戰(zhàn)。區(qū)塊鏈被視為制造行業(yè)升級關(guān)鍵，可提升供應(yīng)鏈效率等，不過落地受技術(shù)和人才等制約，需多舉措推進(jìn)，以促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展。區(qū)塊鏈應(yīng)用場景01·第一類是采用區(qū)塊鏈技術(shù)來提高制造業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)的可信度，包括原材料、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品質(zhì)量方面。·第二是使用區(qū)塊鏈技術(shù)來提升制造系統(tǒng)中各組織間、人與機(jī)器間的通信、交互和合作能力。增材制造中國制造數(shù)字轉(zhuǎn)型工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)智能制造增材制造PART0202區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用場景簡述02增材制造則是一種基于“加法”的生產(chǎn)技術(shù)，它基于數(shù)字模型，通過使用軟件和數(shù)控系統(tǒng)將原材料一層一層地疊加來完成零部件產(chǎn)品的制造過程。3D打印技術(shù)便是一種快速增材制造技術(shù)，它可以根據(jù)需求及時、高效地生產(chǎn)零部件而無需提前生產(chǎn)和儲存，大大降低制造商的庫存和運(yùn)輸費(fèi)用。痛點與需求02設(shè)計文件獲?。汉娇展救鄙亠w機(jī)零部件原始CAD設(shè)計文件，零部件短缺急需更換時，難以及時聯(lián)系供應(yīng)商遠(yuǎn)程設(shè)計并現(xiàn)場3D打印制造。質(zhì)量信任危機(jī)：于遠(yuǎn)程設(shè)計圖紙和3D打印制造出的零部件，飛行員和航空公司對其質(zhì)量存疑，不敢放心使用。零件追溯需求迫切：2018年西南航空公司失事后，零件追溯重要性凸顯，當(dāng)前在這方面存在不足。可塑性供應(yīng)鏈數(shù)字化管理完整性服務(wù)效率知識產(chǎn)權(quán)區(qū)塊鏈解決方案02ABVeriPart利用微軟研發(fā)的Azure區(qū)塊鏈技術(shù)，創(chuàng)建了一個安全且可追溯的智能數(shù)字供應(yīng)鏈，可以在分布式網(wǎng)絡(luò)上提供每一個零部件的來源。VeriPart可以將增材制造零部件的全部信息通過區(qū)塊鏈技術(shù)同步到其整個生命周期的各個環(huán)節(jié)，并將每個零部件的交易記錄在一個共享的分布式賬簿中，允許授權(quán)方進(jìn)行授權(quán)交易的查詢和信息追溯。穆格VeriPart系統(tǒng)LINK3D把區(qū)塊鏈技術(shù)與云計算相結(jié)合，并集成到其軟件即服務(wù)產(chǎn)品數(shù)字工廠，使企業(yè)能夠?qū)ζ?D打印全過程進(jìn)行自動化的管理，數(shù)字工廠是全球領(lǐng)先的增材制造工作流軟件，使得擁有技術(shù)的組織能夠跨業(yè)務(wù)部門利用增材制造資源，為航空航天、汽車、工業(yè)和醫(yī)療企業(yè)提供了動力。數(shù)字工廠的集成通過一系列應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)來源、可審計性和驗證LINK3D數(shù)字工廠中國制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型PART0203區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用場景簡述03·過去數(shù)十年，中國的實體制造業(yè)發(fā)展迅速，市場規(guī)模迅猛擴(kuò)大，同時也代表著參與者數(shù)量龐大?！ご蚱浦圃焐毯拖M(fèi)者之間的產(chǎn)品信息壁壘，架起雙方之間信任的橋梁，是解決“山寨”和提升“中國制造”質(zhì)量這一系列難題的關(guān)鍵所在。痛點與需求03品牌形象問題：中國制造業(yè)在國際上仍被視為低端、低質(zhì)量，盡管部分企業(yè)已具備世界一流管理和質(zhì)量控制體系，可固有印象難以改變，影響行業(yè)整體發(fā)展。數(shù)據(jù)質(zhì)量與應(yīng)用問題：未來制造業(yè)需“數(shù)據(jù)”要素，但當(dāng)前工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型側(cè)重效率，無法避免人為干擾數(shù)據(jù)，難以借助數(shù)據(jù)有效提升產(chǎn)品質(zhì)量。重塑品牌品牌形象高質(zhì)量高品質(zhì)數(shù)字轉(zhuǎn)型重構(gòu)信譽(yù)世界工廠區(qū)塊鏈解決方案03AQBBSS質(zhì)量鏈?zhǔn)侵袊圃鞓I(yè)引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)首創(chuàng)的公共服務(wù)平臺。它以產(chǎn)品為核心，貫通企業(yè)到消費(fèi)者的供應(yīng)鏈，依托產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)與檢驗檢測，利用區(qū)塊鏈去中心化構(gòu)建內(nèi)外結(jié)合的閉環(huán)質(zhì)量管理體系，涵蓋五大部分，保障產(chǎn)品各環(huán)節(jié)質(zhì)量，打造產(chǎn)消信任生態(tài)。QBBSS質(zhì)量鏈的發(fā)展思路十分明確，其目標(biāo)是利用區(qū)塊鏈技術(shù)解決產(chǎn)品質(zhì)量管理中的難題，并借助信息化平臺實現(xiàn)質(zhì)量提升。現(xiàn)在，格力、美的、東鵬控股、萬和新家電等多個優(yōu)秀國產(chǎn)品牌已經(jīng)選擇加入到QBBSS質(zhì)量鏈中來。將來，中國將會有更多的企業(yè)參與到這個質(zhì)量鏈中，中國的整體質(zhì)量體系將得到進(jìn)一步的改善，這不僅有利于建立良好的市場競爭環(huán)境，而且也將極大地提高中國產(chǎn)品的國際競爭力。QBBSS質(zhì)量鏈工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)PART0204區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用場景簡述04·工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通過將具有感知、監(jiān)控功能的采集、控制傳感器與移動通信、智能分析等技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個階段，能夠顯著地提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時降低產(chǎn)品成本和減少資源消耗?！そ⒏咝?、低成本的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是構(gòu)建智能化制造網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。痛點與需求04組網(wǎng)成本高：傳統(tǒng)組網(wǎng)模式下，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采用中央代理通信，設(shè)備互聯(lián)依賴網(wǎng)絡(luò)，大幅增加組網(wǎng)費(fèi)用。性能不佳：可擴(kuò)展性差，難以應(yīng)對設(shè)備和業(yè)務(wù)增長；可維護(hù)性差，中央代理維護(hù)影響全網(wǎng)；穩(wěn)定性差，依賴中央代理，易因單點故障導(dǎo)致通信中斷。環(huán)境安全分布系統(tǒng)高成本低拓展性穩(wěn)定性高風(fēng)險維護(hù)性安全風(fēng)險大：傳統(tǒng)模式下單一節(jié)點設(shè)備易受惡意攻擊或控制，造成信息泄露與惡意操縱，威脅生產(chǎn)和數(shù)據(jù)安全。區(qū)塊鏈解決方案04AB京東智臻鏈防偽溯源平臺是京東科技針對供應(yīng)鏈溯源打造的產(chǎn)品解決方案，與多方共建區(qū)塊鏈防偽追溯開放平臺，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈技術(shù)，記錄商品全周期閉環(huán)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，維護(hù)追溯信息，確保數(shù)據(jù)不可篡改與隱私保護(hù)，實現(xiàn)防偽和全過程追溯。穆格VeriPa京東智臻防偽平臺IBM商業(yè)價值研究院（IBV）研究團(tuán)隊研發(fā)出基于區(qū)塊鏈技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)分布式平臺ADEPT（去中心化的P2P自動遙測系統(tǒng)），解決物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)難題。借助該平臺，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可自動檢測故障、自動更新，還能與鄰近設(shè)備通訊，兼具節(jié)能與方便充電特點，設(shè)備在Adept中具備點對點消息傳遞等三個基本功能。IBM的ADEPT平臺區(qū)塊鏈解決方案03CDTilepay是基于區(qū)塊鏈的去中心化支付系統(tǒng)，可在多種設(shè)備下載安裝。系統(tǒng)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備均有獨(dú)特令牌用于接收區(qū)塊鏈指令。它還搭建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交易中心，支持購買不同設(shè)備與傳感器數(shù)據(jù)，通過P2P保障數(shù)據(jù)與支付安全，為物聯(lián)網(wǎng)提供“人-機(jī)”或“機(jī)-機(jī)”支付方案。ASIC-8Tile的Tilepay微支付平臺Tilepay是基于區(qū)塊鏈的去中心化支付系統(tǒng)，可在多種設(shè)備下載安裝。系統(tǒng)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備均有獨(dú)特令牌用于接收區(qū)塊鏈指令。它還搭建物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交易中心，支持購買不同設(shè)備與傳感器數(shù)據(jù)，通過P2P保障數(shù)據(jù)與支付安全，為物聯(lián)網(wǎng)提供“人-機(jī)”或“機(jī)-機(jī)”支付方案。ASIC-8Tile的Tilepay微支付平臺智能制造PART0205區(qū)塊鏈：技術(shù)與應(yīng)用場景簡述05·智能制造指生產(chǎn)制造中，借助智能機(jī)械協(xié)作，擴(kuò)展、延伸并部分替代腦力勞動，更新制造自動化概念，體現(xiàn)柔性化、智能化與高度一體化?！ぐ殡S世界工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合加深，智能制造技術(shù)快速進(jìn)步，產(chǎn)業(yè)從規(guī)模化向個性化轉(zhuǎn)變。痛點與需求05制造業(yè)發(fā)展瓶頸：信息不對稱、資源不共享、互動不通暢、反應(yīng)遲緩、交易成本高昂、自主核心技術(shù)薄弱等問題制約制造業(yè)發(fā)展。公鏈存在問題：性能問題：公鏈幾乎未考慮商業(yè)應(yīng)用場景，面對大量突發(fā)請求易導(dǎo)致區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)阻塞。應(yīng)用場景單一：公鏈應(yīng)用多以主鏈為中心，共識機(jī)制和業(yè)務(wù)邏輯需與主鏈一致，限制應(yīng)用場景多樣性。監(jiān)管難題：公鏈徹底去中心化，導(dǎo)致監(jiān)管難度大，在嚴(yán)格市場環(huán)境下生存空間小。公鏈發(fā)展瓶頸信息不對稱資源共享應(yīng)用場景監(jiān)管區(qū)塊鏈解決方案03A智造鏈（IMChain）基于區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，以制造業(yè)市場為核心，致力于構(gòu)建全球數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智