智能制造——数字化车间解决方案.docx

2010年，中国工业总产值占全球工业总值的比重已经达到19.9%，超

过美国成为全球第一制造业大国。美

国以18%排第二，日本第三，德国第

...

..

TheThirdIndustrialRevolution

第三次工业革命

当前，第三次革命

正在展开，这就是制造

业的数字化。制造业数

字化为传统制造业的面

貌和生产方式正在带来

巨大改变。

我们传统的工厂是从设计到开模生产，需要投入大量设备、

资金和人力，如今有了三维印制机，只要在电脑上设计，就可三

维打印出零部件和产品，包括航空航天、汽车摩托车、各种装备

等复杂产品的精密零件及各种生活和工业用品，这种新型工艺的

应用具有无限可能，并可大幅降低制造的门槛。

计算机软件、新型材料、更灵活的机器、新工艺(特别是三

维打印)，以及网络上提供的各种软体服务，这些新科技的汇聚

使工厂将逐渐告别大批量生产，进入完全客户化定制，以更低的

成本、更高的效率和质量生产更多样化的产品，满足不同顾客的

不同需求。

2009年1月，美国IBM公司提出了“智慧地球(SmarterPlanet)”概念。

2009年4月，新西兰政府推出了《新西兰数字战略2.0》

2009年6月，英国出台了“数字英国(DigitalBritain)”战略。

2009年7月，日本推出了《i-Japan战略2015》。

2009年9月，韩国出台了《IT韩国未来战略》研究。

2010年5月，欧盟推出了《信息化战略行动计划》以应对当前欧盟的金融危机。

2010年，奥巴马政府签署规模为170亿美元的《美国制造业促进法案》；2011年6月，又启动了美国《先进制造伙伴》计划

2011年4月，德国首次提出了《工业4.0》发展战略，旨在支持工业领域新一代革命性技术

的研发与创新，提高德国工业的综合竞争力。

的研发与创新，提高德国工业的综合竞争力。

增强数字化文化技能和包容性更强的互操作性更多的研发投资增强互联网的信任度

增强数字化文化技能和包容性

更强的互操作性

更多的研发投资

增强互联网的信任度和安全性

欧盟“信息化战略行动计划”

欧盟“信息化战略行动计划”是欧洲数字计划七项旗舰举措中的一项，可

促进经济的明显增长，使社会各领域都能享受数字时代带来的快捷和便利。

应用信息和通信技术应对气候变化和人口老龄化

“信息化战略行动计划”

“信息化战略行动计划”七大领域

更快的互联网接入

统一数字市场的建立

美国“先进制造伙伴”计划

为了巩固制造业竞争优势并确保其在世界制造强国中的领先地位，美国提出并启动了“先进制造伙伴（AdvancedManufacturingPartnership）”计划，并投入5亿美元推动这项工作。主题词：3D打印、物联网、制造回归、先

进材料、新一代机器人、自动化生产线、节能制造工艺……

——

信息物联系统

?Industry4.0

复——德国高科技战略计划首位

复

程度工业革命4.0电子、IT、

程

度

工业革命

4.0

业机器人

电力广泛应用

工业革命3.0

工业革命2.0

蒸汽机

1784工业革命1.0

1784

18世纪末时间20

18世纪末

时间

——

?Industry4.0

——德国高科技战略计划首位

“工业4.0”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为国家级战略。德国联邦政府投入达2亿欧元。

——

.Industry4.0——德国高科技战略计划

.两大主题：智慧工厂、智能生产

–智慧工厂

?重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化

分布式生产设施的实现

–智能生产

?主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动、

3D打印以及增材制造等技术在工业生产过程中

的应用等

智慧工厂2…N智慧工厂信息物理生产系统智能物料智能产品机床间通信智能机床1智能机床2

智慧工厂2…N

智慧工厂

信息物理生产系统

智能物料

智能产品

机床间通信

智能

机床1

智能

机床2

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?智慧工厂的流程

?

——基于云安全网络

云安全网络

云安全网络

——

?面向智慧工厂的室内精确定位

——

.面向智慧工厂的APP商店

–下载量身定制的用户界面

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?智慧工厂中的机器人技术

机器人不再被固定在

安全工作地点而是与人一起协同工作

今天

明天

新一代轻量化，灵活的机器人与人类在智能工厂一起协同工作

在头部安装立体相

在头部安装立体相

——

DFKI研发的抽象产品记忆系统用于自适应抓取和智能产品装配

?智慧工