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互联网+工业解决方案.doc
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互联网+工业解决方案.doc
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互联网+工业
解
决
方
案
(工业 4.0)
目 录
执行摘要...................................................1
1 引言 ...................................................5
1.1 确保中国制造业的未来 ................................5
1.2 在制造业中采用物联网和服务 ..........................7
1.3 工业 4.0 计划具有巨大潜力 ............................9
2 愿景:工业 4.0 作为智能、网络化世界的一部分 ...........12
2.1 塑造工业 4.0 愿景 ..................................13
2.2 在工业 4.0 下未来会是什么样子? ....................15
2.3 新型的商业机会和模式 ...............................17
2.4 工作场所的全新社会基础设施 .........................20
2.5 全新的基于服务和实时保障的 CPS 平台 ................22
2.6 工业 4.0 之路 ......................................24
3 双重战略:成为领先的市场和供应商 ......................27
3.1 领先的供应商策略 ...................................27
3.2 主导市场策略 .......................................29
3.3 双重战略及其关键特征 ...............................31
3.3.1价值网络下的横向集成 ...............................31
3.3.2全价值链的端到端工程 ...............................31
3.3.3纵向集成和网络化制造系统 ...........................33
4 需求研究 ..............................................35
5 优先行动领域 ..........................................39
5.1 标准化和开放标准的一个参考体系 .....................39
5.2 管理复杂的系统 .....................................44
5.3 为工业提供一个全面宽频的基础设施 ...................48
5.4 安保是工业 4.0 成功至关重要的因素 ..................50
5.5 数字化工业时代工作的组织和设计 .....................58
5.6 培训和持续的职业发展 ...............................62
5.7 规章制度 ...........................................67
5.8 资源效率 ...........................................73
6 中国如何与世界其它国家竞争? ..........................76
7 展望 ..................................................85
8 工业 4.0 应用场景 ......................................86
8.1 应用实例 1:减少能源消耗——生产间歇的汽车车身装配线 86
8.2 应用实例 2:全价值链端到端系统工程 ..................88
8.3 应用实例 3:支持定制生产:何以满足客户个性化的需求 ..90
8.4 应用实例 4:通信网真平台 ............................92
8.5 应用实例 5:由于超出制造商所能控制的危机导致生产过程中
供应商的突然改变 .............................................94
9 背景资料: ............................................96
9.1 工业 4.0 战略计划 ..................................96
9.2 工业 4.0 平台 ......................................98
第 1 页
执行摘要
中国是全球制造业中最具竞争力的国家之一,其装备制造行业全球领
先。这是由于中国在创新制造技术方面的研究、开发和生产,以及在复杂
工业过程管理方面高度专业化使然。中国拥有强大的机械和装备制造业、
占据全球信息技术能力的显著地位, 在嵌入式系统和自动化工程领域具有
很高的技术水平,这些都意味着中国确立了其在制造工程行业中的领导地
位。因此,中国以其独特的优势开拓新型工业化的潜力:工业 4.0。
前三次工业革命源于机械化、电力和信息技术。现在,将物联网和服
务应用到制造业正在引发第四次工业革命。将来,企业将建立全球网络,
把它们的机器、存储系统和生产设施融入到虚拟网络—实体物理系统
(CPS)中。在制造系统中,这些虚拟网络—实体物理系统包括智能机器、
存储系统和生产设施,能够相互独立地自动交换信息、触发动作和控制。
这有利于从根本上改善包括制造、工程、材料使用、供应链和生命周期管
理的工业过程。正在兴起的智能工厂采用了一种全新的生产方法。智能产
品通过独特的形式加以识别、可以在任何时候被定位、并能知道它们自己
的历史、当前状态和为了实现其目标状态的替代路线。嵌入式制造系统在
工厂和企业之间的业务流程上实现纵向网络连接,在分散的价值网络上实
现横向连接,并可进行实时管理—从下订单开始,直到外运物流。此外,
他们形成的且要求的端到端工程贯穿整个价值链。
工业 4.0 拥有巨大的潜力。智能工厂使个体顾客的需求得到满足,这
意味着即使是生产一次性的产品也能获利。在工业 4.0 中,动态业务和
工程流程使得生产在最后时刻也可以变化,也可能为供应商对生产过程中
的干扰与失灵作出灵活反应。制造过程中提供的端到端的透明度有利于优
化决策。工业 4.0 也将带来创造价值的新方式和新的商业模式。特别是,
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