數(shù)字智慧方案工業(yè)40從制造生產(chǎn)到智造生產(chǎn)

-------從“制造”到“智造”新時(shí)代的到來智慧工廠需要穩(wěn)定的無線流量、可靠的安全策略、可視化集中管控、某著名企業(yè)APP運(yùn)維，去支持物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展，實(shí)時(shí)監(jiān)測、自動(dòng)調(diào)控辦公室、濕度、光照等環(huán)境因素，助力企業(yè)打造舒適的智慧辦公環(huán)境，能方便及時(shí)地掌握諸如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)性能統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)故障等信息；可以實(shí)現(xiàn)某著名企業(yè)管理整個(gè)廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)隨地網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維。統(tǒng)一管理全區(qū)的無線AP、樓層交換機(jī)、IoT傳感器等，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)；中心控制器集無線AC、身份認(rèn)證、大數(shù)據(jù)收集分析、上網(wǎng)行為管理和審計(jì)、無線有線運(yùn)維、物聯(lián)網(wǎng)平臺于一體；員工辦公、訪客網(wǎng)絡(luò)和無線生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)安全隔離，確保網(wǎng)絡(luò)安全性；無線生產(chǎn)網(wǎng)采用同頻組網(wǎng)技術(shù)，接入無線掃碼槍、無線攝像頭、某著名企業(yè)叉車、AGV無人搬運(yùn)車等，不允終端接入，保證生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行；員工辦公和訪客某著名企業(yè)終端使用不同的SSID，員工通過賬號密碼接入無線網(wǎng)絡(luò)，PDA等辦公某著名企業(yè)終端使用PSK+MAC地址白名單接入網(wǎng)絡(luò)，保證只允任的終端接入

“工業(yè)4.0”概念的產(chǎn)生

德國政府提出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，并在2013年4月的漢諾威工業(yè)博覽會上正式推出，其目的是為了提高德國工業(yè)的競爭力，在新一輪工業(yè)革命中占領(lǐng)先機(jī)。在企業(yè)銷售鏈實(shí)施智能物流、智能安防等應(yīng)用。在倉儲、調(diào)度、跟蹤監(jiān)控和產(chǎn)品追溯等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)對物品、集裝箱、車輛和人員的全程狀態(tài)監(jiān)測和智能調(diào)度，構(gòu)建高效率、低成本和安全的現(xiàn)代物流體系。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建設(shè)企業(yè)內(nèi)的智能安防系統(tǒng)，構(gòu)建智能化、全方位、立體安防體系和高效的智能樓宇管理系統(tǒng)。4.1工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)Industry4.0——德國高科技戰(zhàn)略計(jì)劃首位“工業(yè)4.0”

研究項(xiàng)目由德國聯(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)界的建議和推動(dòng)下形成，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。

產(chǎn)品定位：項(xiàng)目為構(gòu)建基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、某著名企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等最新信息技術(shù)和某著名企業(yè)防爆智能終端技術(shù)的、軟硬件相結(jié)合的智能化安全管理云系統(tǒng)。產(chǎn)品功能：實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)狀態(tài)和安全信息的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程通訊、事故建模、風(fēng)險(xiǎn)分析、智能推演、預(yù)報(bào)預(yù)警、應(yīng)急處置輔助決策等功能，為政府安全監(jiān)管、企業(yè)安全生產(chǎn)管理以及事故應(yīng)急處置服務(wù)。

Industry4.0橫向集成：一級供應(yīng)商、二級供應(yīng)商，以及銷售商信息的無縫對接。企業(yè)之間通過價(jià)值鏈以及信息網(wǎng)絡(luò)所實(shí)現(xiàn)的一種資源整合，為實(shí)現(xiàn)各企業(yè)間的無縫合作，提供實(shí)時(shí)產(chǎn)品與服務(wù)，推動(dòng)企業(yè)間研產(chǎn)供銷、經(jīng)營管理與生產(chǎn)控制、業(yè)務(wù)與財(cái)務(wù)全流程的無縫銜接和綜合集成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理等在不同的企業(yè)間的信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。Industry4.0“工業(yè)4.0”概念的一個(gè)比較統(tǒng)一的闡釋是繼機(jī)械化、電氣化和信息技術(shù)之后，以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命。主要是指基于信息物理融合技術(shù)（CPS），將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，最終建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)生產(chǎn)模式。

端到端集成：一個(gè)新理念，是圍繞產(chǎn)品全生命周期的價(jià)值鏈創(chuàng)造，通過價(jià)值鏈上不同企業(yè)資源的整合，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、物流配送、使用維護(hù)的產(chǎn)品全生命周期的管理和服務(wù)，它以產(chǎn)品價(jià)值鏈創(chuàng)造集成供應(yīng)商（一級、二級、三級……）、制造商（研發(fā)、設(shè)計(jì)、加工、配送）、分銷商（一級、二級、三級……）以及客戶信息流、物流和資金流，在為客戶提供更有價(jià)值的產(chǎn)品和服務(wù)的同時(shí)，重構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的價(jià)值體系。4.1工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)Industry4.0兩大主題：智慧工廠、智能生產(chǎn)智慧工廠重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)、3D打印以及增材制造等技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等關(guān)注微信“找方案”獲取更多行業(yè)解決方案4.1工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)Industry4.0兩大主題：智慧工廠、智能生產(chǎn)三個(gè)設(shè)想：產(chǎn)品、設(shè)施、管理產(chǎn)品：集成有動(dòng)態(tài)數(shù)字存儲器、感知和通信能力，承載著在其整個(gè)供應(yīng)鏈和生命周期中所需的各種必需信息設(shè)施：由整個(gè)生產(chǎn)價(jià)值鏈所集成，可實(shí)現(xiàn)自組織管理：能夠根據(jù)當(dāng)前的狀況靈活決定生產(chǎn)過程

工業(yè)4.0兩個(gè)重要的內(nèi)涵

互聯(lián)集成虛擬世界實(shí)體世界制造設(shè)備制造設(shè)備產(chǎn)品產(chǎn)品

工業(yè)4.0兩個(gè)重要的內(nèi)涵

服務(wù)傳感器傳感器傳感器傳感器工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)智能化環(huán)境嵌入式計(jì)算機(jī)智能工廠智能手機(jī)A6188智能卡90%的計(jì)算機(jī)都是嵌入式多個(gè)計(jì)算機(jī)：1個(gè)用戶1個(gè)計(jì)算機(jī)：1個(gè)用戶PC中央計(jì)算機(jī)1個(gè)計(jì)算機(jī)：多個(gè)用戶基于物聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)的智能環(huán)境發(fā)展過程工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)智慧工廠的架構(gòu)

——基于物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)智能物料APP平臺智能產(chǎn)品APP平臺信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)智慧工廠APP平臺基于語義的PLM、ERP、QMS、ERP工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)智慧工廠的流程

——基于云安全網(wǎng)絡(luò)智能物料智能產(chǎn)品云安全網(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平臺信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)…機(jī)床間通信工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)智慧工廠的布局

——面向服務(wù)的工廠系統(tǒng)布局服務(wù)庫硬件無關(guān)抽象服務(wù)硬件相關(guān)設(shè)備控制現(xiàn)場層工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)智慧工廠的車間

——基于無線、RFID、傳感器和服務(wù)的架構(gòu)工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)智慧工廠中的智能裝配DFKI研發(fā)的抽象產(chǎn)品記憶系統(tǒng)用于自適應(yīng)抓取和智能產(chǎn)品裝配在頭部安裝立體相機(jī)，在手臂靠近物體的地方安裝3D攝像頭機(jī)器人利用左手天線從產(chǎn)品內(nèi)存中讀取尺寸、重量和加持點(diǎn)，同時(shí)機(jī)器人能夠從信息物理系統(tǒng)中獲得產(chǎn)品裝配說明書工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)工業(yè)4.0下的多模式交互多模式交互語音圖形/視覺手勢眼球跟蹤面部表情身體語言肢體動(dòng)作工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)智慧工廠中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)工業(yè)環(huán)境佩戴谷歌眼鏡的工人工具工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)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)基于上下文的自適應(yīng)故障診斷輔助工具基于肢體動(dòng)作的物理輔助某著名企業(yè)式個(gè)性化自適應(yīng)的輔助導(dǎo)航系統(tǒng)多模式的人機(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(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜工作流程輔助管理工具

工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)工業(yè)4.0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)存儲了超過其他工業(yè)部門的數(shù)據(jù)從2010年以來新產(chǎn)品數(shù)據(jù)達(dá)到接近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)工業(yè)4.0——從智慧工廠到智能生產(chǎn)工業(yè)4.0下的產(chǎn)品特點(diǎn)

——集成了信息存儲、傳感、無線通信功能產(chǎn)品是信息載體產(chǎn)品在整個(gè)完整的供應(yīng)鏈和生命周期中都一直帶有自身信息產(chǎn)品是一個(gè)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)品會對其自身狀態(tài)和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測我生產(chǎn)于2010年4月30日，5月3日出廠請握中間已經(jīng)打開2分鐘了，請蓋上工業(yè)4.0時(shí)代發(fā)展機(jī)遇如何把握工業(yè)4.0大趨勢，利用國內(nèi)傳統(tǒng)工業(yè)急需升級和創(chuàng)新有利時(shí)機(jī)，發(fā)揮作用，迎接工業(yè)智能化時(shí)代的到來？關(guān)注微信“找方案”獲取更多行業(yè)解決方案工業(yè)4.0時(shí)代發(fā)展機(jī)遇

自身學(xué)習(xí)和掌握技術(shù)方面

萬物互聯(lián)的時(shí)代意味著知識的積累變得更加重要，學(xué)習(xí)的范圍要更加廣泛智能制造的產(chǎn)品要求我們學(xué)習(xí)和掌握知識的深度也要加強(qiáng)工業(yè)4.0新時(shí)代的到來，對嵌入式系統(tǒng)的要求也不一樣，需要我們在學(xué)習(xí)和科研的過程中要有創(chuàng)新思維，要有大局觀

工業(yè)4.0時(shí)代發(fā)展機(jī)遇在德國聯(lián)邦教育研究部工業(yè)4.0工作組的“實(shí)施工業(yè)4.0攻略的建議”的報(bào)告中：“功能強(qiáng)大的、自主的微型計(jì)算機(jī)(嵌入式系統(tǒng))正越來越多地相互間或與互聯(lián)網(wǎng)以無線方式互聯(lián)。這正在導(dǎo)致引起實(shí)體物理世界與虛擬網(wǎng)絡(luò)世界(cyberspace)以虛擬網(wǎng)絡(luò)—實(shí)體物理系統(tǒng)(CPS)的方式相融合。工業(yè)4.0時(shí)代發(fā)展機(jī)遇工業(yè)4.0概念下的智能工業(yè)系統(tǒng)中有大量的電子控制裝置，它們都是嵌入式系統(tǒng)，比如今天我們談?wù)摰煤芏嗟墓I(yè)機(jī)器人，其中的高性能控制器就是一個(gè)很復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)，工廠自動(dòng)化中大量使用的PLC也是一種嵌入式系統(tǒng)。按標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的和簡單的結(jié)構(gòu)化方式編制和布置各種建筑物(或建筑群)內(nèi)各種系統(tǒng)的通信線路，包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等。因此，綜合布線系統(tǒng)是一種標(biāo)準(zhǔn)通用的信息傳輸系統(tǒng)。綜合布線是智慧工廠建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施,是將所有語音、數(shù)據(jù)等系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化布線方式，用來支持語音、視頻、數(shù)據(jù)、圖文、多媒體等綜合應(yīng)用。工業(yè)4.0時(shí)代發(fā)展機(jī)遇智能工業(yè)設(shè)備中的嵌入式系統(tǒng)與消費(fèi)電子產(chǎn)品有很大的不同，一個(gè)重要標(biāo)志是智能工業(yè)設(shè)備對實(shí)時(shí)性和可靠性的嚴(yán)格的要求。建設(shè)基于物聯(lián)網(wǎng)的能源管控平臺，利用傳感器網(wǎng)絡(luò)、短距離無線通信等在內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測和控制能耗設(shè)施，并能根據(jù)實(shí)時(shí)的能耗信息，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制和集約化生產(chǎn)。工業(yè)4.0時(shí)代發(fā)展機(jī)遇嵌入式系統(tǒng)適應(yīng)智能工業(yè)產(chǎn)品的高可靠性要求，要做好開發(fā)和驗(yàn)證周期長的思想準(zhǔn)備，腳踏實(shí)地的做好產(chǎn)品的可靠性認(rèn)證工作是將來做好嵌入式工業(yè)產(chǎn)品的關(guān)鍵。智能制造系統(tǒng)架構(gòu)通過生命周期、系統(tǒng)層級和智能功能三個(gè)維度構(gòu)建完成，主要解決智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)和框架的建模研究生命周期是由設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷售、服務(wù)等一系列相互聯(lián)系的價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)組成的鏈?zhǔn)郊稀Ｉ芷谥懈黜?xiàng)活動(dòng)相互關(guān)聯(lián)、相互影響。不同行業(yè)的生命周期構(gòu)成不盡相同。工業(yè)4.0時(shí)代發(fā)展機(jī)遇如何使嵌入式產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能，它又會在什么時(shí)間，以什么樣的方式實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)成為一個(gè)智能產(chǎn)品？設(shè)備層級包括傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識別、機(jī)器、機(jī)械和裝置等，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)；控制層級包括可編程邏輯控制器（PLC）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）等；車間層級實(shí)現(xiàn)面向工廠/車間的生產(chǎn)管理，包括制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等；企業(yè)層級實(shí)現(xiàn)面向企業(yè)的經(jīng)營管理，包括企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）、產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)（SCM）和客戶關(guān)系管理系統(tǒng)（CRM）等；協(xié)同層級由產(chǎn)業(yè)鏈上不同企業(yè)通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)共享信息實(shí)現(xiàn)協(xié)同研發(fā)、智能生產(chǎn)、精準(zhǔn)物流和智能服務(wù)等。智能功能包括資源要素、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、信息融合