从“制造大国”走向“制造强国”——“两化深度融合”是必然选择PPT课件

,从“制造大国”走向“制造强国”“两化深度融合”是必然选择,清华大学吴澄院士,我国制造业“大”而“不强”从“大”到“大而强”转变的国际环境注意颠覆性技术“两化融合”的八个技术与产业化关注点结束语,内容：,一、我国制造业“大”而“不强”,国家的地位首先是由它的经济实力决定的大国的经济实力主要由制造业决定的创造财富、人类的物质文明以及基于物质文明的精神文明。（文化创意产业）科学讲发现，技术讲发明。科学是认识世界，技术是改造世界。（当然，要改造先得认识）大国的国防实力依赖其制造业制造业的兴衰，印证的是大国的兴衰。,依靠改革开放、巨大的市场和廉价劳动力、相对稳定的国际环境，成为世界第二大经济体，我国已经成为名符其实的制造大国：,据世界银行的数据，2009年，我国制造业工业增加值达到1.6122万亿美元（现价），超过美国1.5982万亿美元（现价），成为全球制造业第一大国。另据美国经济咨询机构HIS环球透视发布的数据，2010年世界制造业产出10.078万亿美元，我国所占比重为19.8%，略高于美国的19.4%。我国22个工业产品大类的7个大类产量位列世界第一，其中包括220种工业品产量居世界第一。2010年，我国制造业产品出口额占世界制造业产品出口额的比重为13.5%，仅次于欧盟。2012年我国制造业企业进入世界500强为36家(含香港、台湾地区)，总数居世界第二位。,例如，网上协同设计技术，在“高速轨道交通”等重大项目中得到应用，代表了我国产品设计自动化、信息化技术的新水平。一个案例：我国动车、高铁的优化设计，以弹簧刚度、阻尼器阻尼系数为设计变量（13个），以临界速度、舒适度为优化目标、安全性指标为约束函数，对悬挂系统进行协同优化。200公里/300公里动车组车厢悬挂系统的优化结果，舒适度指标较国家标准提高了50%以上，同时临界速度也有着极大的提升。,7,-,高速轨道车辆，通过改变车厢悬挂系统一系、二系的弹簧刚度、阻尼器阻尼值等变量的值，进行多种工况下的仿真，得出不同工况下的舒适性指标、曲线通过性能、安全性指标（包括脱轨系数、减载率、轮轨横向力、轮轴横向力、倾覆系数）等。,车二系悬挂垂向和摇头方向的阻尼力,车轮轴横向力和脱轨系数,9,-,钩缓受力曲线,10,-,车辆过曲线的整体效果,全长1000m、曲线半径为300m、超高0.150m无激扰弯道上运行，考察动车组过曲线的性能，如曲线通过半径、安全速度、脱轨系数、减载率、轮轴横向力等。,11,-,12,-,自主创新能力不强表现为具有自主知识产权的产品少，核心技术对外依存度较高，产业发展需要的高端设备、关键零部件和元器件、关键材料等大多依赖进口。例如，我国高端芯片80%依靠进口，2012年集成电路进口用汇1920.6亿美元，仅次于进口量第一的石油（2206.7亿美元）。由于创新能力不强，我国在国际分工中尚处于技术含量和附加值较低的“制造加工组装”环节。,但是，我国还不是强国,产品质量问题突出表现为产品质量和技术标准整体水平不高；产品质量合格率不高，国家监督抽查不合格率达10%；制造业每年直接质量损失超过2000亿元，间接损失超过万亿元，质量安全特别是食品安全事件时有发生；“中国制造”质量竞争力不强，2008年以来，中国品牌未进入世界知名品牌的前100位。,资源利用率低表现为我国主要资源产出率、能源产出率、水资源产出率、矿产资源回收率、工业固体废弃物综合利用率、工业用水重复利用率等指标与发达国家相比有较大差距。单纯依靠大规模要素投入获取经济增长速度和经济效益，造成能源资源利用率偏低和环境污染。2010年，我国国内生产总值（GDP）约占世界的7.5%，但能源消耗占世界的19.6%，单位国内生产总值（GDP）能耗约为世界平均水平的2.6倍1。造纸行业大部分企业吨浆纸综合能耗平均比国际先进水平高出约25-53%3；制糖行业平均煤耗是发达国家的近2倍，平均耗水量是发达国家的510倍4；电机运行效率平均比发达国家低10-20个百分点5。,产业结构不尽合理主要表现为一般加工工业和资源密集型产业比重过大，技术密集型产业和生产性服务业比重偏低；部分传统行业集中度相对偏低，产业集聚和集群发展水平不高；空间布局与资源分布不协调，地区产业结构趋同，部分行业重复建设和产能过剩严重；具有较强国际竞争力的大企业偏少，能在细分领域掌握核心技术的“专精特”企业不多。,传统行业信息化水平不高表现为利用信息技术改造传统生产方式和工艺流程的水平亟待提升。发达国家和先进地区已开始步入制造业与信息技术全面综合集成，以数字化、网络化应用为特点的新阶段，我国大部分地区和行业仍处于以初级或局部应用为主的阶段，且不同地区、行业及不同规模企业间信息化水平差距明显。高端核心工业软件（设计、管理、控制、优化等）主要依赖进口，关系到了国家经济、社会安全。,我国过去经济的高速发展是不可持续的,一是资源，二是环境！资源：从全球看：产业革命200多年以来，占全球人口不到15%的英国、德国、美国等40多个国家相继完成了工业化，在此进程中消耗了全球已探明能源的70%和其他矿产资源的60%。从国内看：我国人口众多、资源相对不足、环境承载能力较弱，且正处于工业化、城镇化快速发展阶段，资源能源需求强劲，物质资源大量快速消耗的态势短期内难以逆转。,我国人均淡水、耕地、森林资源占有量仅为世界平均平的28%、40%和25%，石油、铁矿石、铜等重要矿产资源的人均可采储量分别为世界人均水平的7.7%、17%、17%1。2012年，我国石油对外依存度达到56.5%2，铁矿石、铝土矿、铜矿等对外依存度均已超过50%3。各地通过土地置换的方式占用了大量耕地，耕地占用已经达到红线。而问题严重的另一个方面是，与先进国家相比，我国消耗的资源大得多。,联合国公布的全球环境污染最严重的10个城市中，中国就占了7个。由于全国70以上的江河湖泊遭受不同程度污染，有3.2亿人饮用水不安全。中国每年因污染造成的成本大约占国内生产总值的10%。固体废物、危险废物、持久性有机废物持续增加，重大环境污染事件时有发生，农村和土壤环境问题日益凸显，水土流失、草原退化等生态问题十分突出，一些地区环境承载能力已接近极限4。如：水土流失面积为356万平方公里，占国土总面积的1/3；沙化土地174万平方公里，约占国土总面积的18%；土地面源污染日趋严重，中东部地区受重金属污染的土地占灌溉面积的20%；历年垃圾堆存量已高达60亿吨，占用耕地5亿平方米，有220个城市已陷入垃圾包围之中；2011年200个城市4727个地下水监测点位中，较差极差水质的监测点比例达55%5。大气污染程度依然严重，酸雨区面积约占国土面积的30%。,环境问题更为突出,传统的工业化道路、制造业发展道路走不通,我国要走新型工业化的道路，即：坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子（十六大）。发展现代产业体系，大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强（十七大）“工业化、信息化、城镇化、农业现代化”同步发展，“信息化与工业化深度融合”（十八大）在展开”两化深度融合，实现制造业由大到强“先要讨论一下这个转变所面临的全球发展趋势。,最近提出的一些看法值得注意的：美国国家情报委员会“全球趋势2030”(GlobalTrend2030)；英国“经济学人”等“第三次工业革命”(TheEconomist)；德国提出的“第四次工业革命”(industry4.0)。美国国家情报委员会的“全球趋势2030”(“GlobalTrend2030”),二、实现由大到强转变的国际环境,这是从经济、社会发展涉及到的政治、军事、科技的一个全球性、全方位的研究报告。出版的目的“不是预言2030年将会如何，而是引起大家的关注来对待2030年前全球的发展。”其中有几张图代表了美国对未来1020年的一些看法。,二、实现由大到强转变的国际环境,图是中产阶级消费的变化趋势。这是一个有意思的看法，作为个人发挥的作用更大，这将会减少贫困、中产阶级增加、受教育面更广、健康状况改善。这个趋势影响深远且广泛。,全球投资的变化趋势,综合国力比较,液燃气,在这样的基础上看技术。从技术层面而言，新技术改变了民众和国家的规则：云架构移动技术廉价的数字存储技术“黑客技术”新技术的影响：技术中心从西方转移到东方、南方的趋势将继续。,30,从经济、社会发展角度，提出了未来四大重要技术：,“第三次工业革命”和“第四次工业革命”2012年4月21日，”经济学人”杂志(TheEconomist)以“第三次工业革命”为题，发表了一组专题报告。其副标题是“制造业的数字化将改造商品生产的方法，并且改变职业的政治学“。文章认为“第一次工业革命”是纺织机为代表的机械技术的进步；“第二次工业革命”是福特的大规模生产线，而未来的是“第三次工业革命”。文章认为，导致“第三次工业革命”的重要技术有：智慧的软件、新材料、灵巧机器人、新的生产工艺（以三维印刷为代表）以及一系列基于Web的服务。文章还认为，“第三次工业革命”将使大规模流水生产线转变为客户化的规模生产。,2012.1.11，VivekWadhwaWhyitsChinasturntoworryaboutmanufacturing?Artificialintelligence,Robotics,andDigitalmanufacturing!,2012.4.21，PaulMarkillieAthirdindustrialrevolutionAsmanufacturinggoesdigital,itwillchangeoutofallrecognition.Andsomeofthebusinessofmakingthingswillreturntorichcountries.,2012.7.17TheFutureofManufacturingisinAmerica,notChinaHownewtechnologyisdrivingaU.S.industrialcomeback.,国外的一些看法：,讨论1：“第三次工业革命”的说法引起多方面的重视。工业革命也可以叫产业革命，都是“industryrevolution”。按多数专家的共识：从技术带动分，产业革命的阶段经历了：“第一次工业革命”是机械技术带动的（蒸汽机、纺织机）“第二次工业革命”是电气技术带动的“第三次工业革命”是信息技术带动的这样的划分是大家都接受的。从生产模式分，产业革命的阶段经历了：手工作坊、大规模生产、大批量定制生产三个阶段。所以，“第三次工业革命”的叫法是值得商榷的。,讨论2：问题的实质不在于叫法，而是反映一种动向。经历了深刻影响全球的金融危机，现在普遍认识到还是要重视实体经济，要重视制造业、要重视制造业的信息化（数字化、网络化、智能化），要重视学科和技术的交叉融合。西方也常用“再工业化”。核心是制造业数字化。其技术内涵，智慧的软件、新材料、灵巧机器人、新的生产工艺（以三维印刷为代表）以及一系列基于Web的服务。是可以的，但也不是有特别的新意。有些内容，如反复提到的三维印刷，可能值得关注一下：现在的快速原型制造应用范围有限，影响还不是很大。但其发展，如果结合新材料的突破，可能带来重大变革，还需要看一看。不管叫法是否经得起时间的检验，其内涵我们是赞成的，也会体现在我国政策的许多方面。,讨论3：无论“再工业化”也好，“第三次工业革命”也好，其核心驱动力是科技，特别是信息技术。这一点国际、国内的看法是一致的。需要注意的是：今天的中国已经不是简单地跟随发达国家的口号做事了！对于信息化，早已有了全国性的部署：86年开始的863计划，制造业信息化作为一个主题，每年全国有几千人从事研究、开发和企业应用。“第三次工业革命”中提到的许多技术，我国10、20年前也开始了，而且不乏优秀的成果。在十五大、十六大、十七大、十八大都有信息化的提法。我们现在是在一个新的起点来对待“第三次工业革命”的。,学术上称增材制造（AdditiveManufacturing，AM）ASME定义：CAD数据分层堆积材料制造物体多种工艺方法激光固化（SLA）紫外光熔丝堆积（FDM）电热选择烧结（SLS）CO23D打印（3DP）粘接剂粘接金属直接成形：金属粉、丝激光（CO2、固体、光纤激光器）电子束、离子束、电弧,这里，还要提一下三维印刷,3D打印机目前分为企业型和家用型。企业型主要为公司提供原型和零部件制作，价格从2万美元至百万美元不等。目前全球有两家3D打印机巨头，均是纳斯达克上市公司Stratasys公司3DSystems公司这两家公司创造着每年近两亿美元的市场营收。前者的客户不乏宝马、戴尔、英特尔、耐克等世界五百强企业，而越来越多的领域正利用3D打印技术创造神奇。,概念验证和呈现工业设计交易会/展览会投标组合包装设计产品设计设计验证和测试设计验证/分析反复设计和优化成型、装配和功能性测试生产与制造直接制造金属零件制造陶瓷或复合材料零件,制模和二次操作热成型砂型铸造金属镀层EDM加工小批量生产、大批量生产失蜡铸造吹塑制模塑料挤塑环氧制模,主要用途,制造领域的延伸向日常消费品制造方向发展它可直接将计算机中的三维图形输出为三维的塑料零件。在工业造型、产品创意、工艺美术等方面有着广泛的应用前景和巨大的商业价值。,制造领域的延伸向功能零件制造发展采用激光或电子束直接熔化金属粉，逐层堆积金属，形成金属直接成形技术。该技术可直接制造复杂结构金属功能零件，制件力学性能可达到锻件性能指标。进一步的发展方向是陶瓷零件的快速成形技术和复合材料的快速成形技术。,制造领域的延伸向组织与结构一体化制造发展实现从微观组织到宏观结构的可控制造。如：在制造复合材料零件中，将复合材料组织设计制造与外形结构设计制造同步完成，从而实现结构体的“设计材料制造”一体化。,全球发展历年发展发展预测2019年：预计60多亿美元,服务,设备,讨论：调子很高：正在重塑全球制造业竞争格局被NSF认为是上世纪最伟大的制造技术革命英国经济学人杂志则认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命改变未来生产与生活模式社会化制造(SocialManufacturing)每个人都可以成为一个工厂它将改变制造商品的方式改变世界的经济格局进而改变人类的生活方式,规模很小、增长很快：行业预估2012年3D打印市场规模将达到13亿美元，仅占全球制造市场0.02%2016年达到31亿美元，2020年达到52亿美元，8年内增加300%。美国时代周刊将3D打印列为“美国十大增长最快的工业”,讨论：期望很高：奥巴马在美国Ohio讲话，将帮助确信明天制造业工作岗位不会生根在中国或印度，制造业工作岗位就在美国使更多人返回工作，构建持续发展的经济,问题很多：制造成本高：10-100元/g制造效率低：金属材料成形，100g-3000g/h制造精度尚不能令人满意成形过程变形粗糙度相当于铸件生产率与精度相矛盾工艺与装备研发不充分，尚未进入大规模工业应用,你的看法？,稍后，德国提出“第四次工业革命”（industry4.0)从第一次工业革命到第四次工业革命,从第一次工业革命到第四次工业革命,物联网和务联网将人、对象和系统联系起来,基于物联网和务联网的智能环境,美国国家基金委员会2006年提出CPS的概念，其核心是3Cs（Computation、Communication、Control）的融合。CPS是一类将数字化、网络化系统与物理过程密切整合的设备系统，汽车电子控制系统、智能电网、智能机器人技术都属于这个范畴。CPS是一个在环境感知的基础上，深度融合了计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统，其通过计算进程和物理进程相互影响的反馈循环实现深度融合和实时交互来增加或扩展新的功能，以安全、可靠、高效和实时的方式监测或者控制一个物理实体。CPS的最终目标是实现信息世界和物理世界的完全融合，构建一个可控、可信、可扩展并且安全高效的CPS网络，并最终从根本上改变人类构建工程物理系统的方式。（何积丰）,CyberPhysicalSystem信息物理融合系统,*,“颠覆性技术”是其出现能对原有产业产生颠覆性影响的技术例子很多：,三、关注“颠覆性技术”,数码相机（CCD/DRAM)-传统相机（柯达、乐凯）DVD播放机（光盘）-录音机、录像机（磁带）数字高清电视-模拟高清电视LCD彩屏-CRT显示（安彩、TCL）光纤-同轴电缆U盘（电存储）-软盘（磁存储）有各种对“颠覆性技术”的预测，如Gartner对信息技术有10个预测，其中以2013年5月24日华盛顿邮报网站的12项颠覆性技术引入注目,*,移动互联网知识性工作的自动化物联网云计算高级机器人全自动和几乎全自动的车辆,华盛顿邮报网站(2013.5.24),下一代基因组学能源存储3D打印高级材料高级油气勘探和采集技术可再生能源,驱动未来经济的12种颠覆性技术：,*,还有一些技术离“颠覆性”技术有一定距离：下一代核（裂变），不太可能在2025年之前带来显著影响。聚变能，它比下一代核裂变更难以确定。碳封存，难以在2025年前降低成本并开展大规模部署。先进的水净化技术，比目前已知的方法更为经济的方法还难以在2025年之前实现操作。量子计算，其适用性和影响力尚不明晰，商业化的时间框架也难以确定。,以下几项技术与入选的颠覆性技术存在一定差距：私人太空飞行有机发光二级管/发光二极管（OLED/LED）柔性显示器三维立体显示器,*,各项技术应用的潜在经济影响力预测,*,前4个（移动互联网、知识性工作的自动化、物联网、云计算），在2025年每一个会给世界经济带来1万亿美元以上的收益。其中：移动互联网在2025年创造3.710.08万亿美元的收益，知识性工作的自动化将创造5.26.7万亿美元的收益。而某些最具吸引力的创新领域，如无人驾驶汽车、3D打印可再生能源不会造成非常大的经济影响。至少在近期内技术创新所带来的实际经济收益不会源自那些炫目的想法。实际经济收益源自正在趋于成熟的新兴技术与存在了数十年的传统技术的巧妙的结合。,*,知识性工作自动化知识性工作自动化是运用电脑来进行复杂分析、精确判断，创造性的解决问题。随着人工智能、机器学习和自然语言用户接口（如语音识别）的不断进步，知识性工作正在逐步实现自动化。比如，计算机能够回答“非结构性”的问题（如未被准确写入软件查询的日常用语），如此一来即便没有经过专业的训练，员工或客户也能自行获取信息。随着越来越多的知识性工作由机器完成，某些类型的工作可能实现完全自动化。预估该技术在2025年可带来5.2万亿至6.7万亿美元的经济效益。,*,“颠覆性技术”重构产业格局柯达公司1975年最早掌握数码相机技术，但为保护其胶卷市场而放弃数码相机商业化，而日本富士、东芝1988年将数码相机投放市场，同年我国政府注资8亿为乐凯扩大胶卷生产。现在乐凯的胶卷收入仅为其总收入的2%（乐凯几年前已经转型），而柯达面临破产。1994年我国大连与松下合资组建华录，但很快被VCD/DVD取代。2004年LCD彩屏已问世，河南安彩集团仍收购美国康宁公司CRT生产线，没有开工CRT市场已萎缩。同年TCL收购法国汤姆森公司CRT生产线，导致连续2年亏损。手机巨头诺基亚满足于功能手机的业绩，对智能手机的转型反映迟钝，在移动应用的商业模式缺乏创新，被评为2012年将消失的品牌，而苹果公司通过iPhone实现微处理器、操作系统、移动应用软件的整合，加上商业模式创新，引领了移动互联网的到来。,*,四、“两化融合”的八个技术与产业化关注点（一）装备和产品的信息化与创新嵌入式系统,将信息技术（主要是芯片和软件）与传统工业紧密联系，使机械化、电气化的装备、产品具有自动化、数字化、网络化、智能化的特征。嵌入式处理器，硬件平台嵌入式软件（操作系统、支撑软件、应用软件），运行平台形式：嵌入到设备、产品中,*,嵌入式系统的应用：消费电子和电信、数据应用，占了应用市场的一半：移动通信消费电子，数码相机、MP3/MP4，数字电视、IPTV、智能家电汽车电子工业控制（工业过程控制、数控机床、电力系统、石油化工系统交通管理控制，移动定位终端、GPS手持机、公共交通无接触智能卡CSC嵌入式系统是未来的一个大市场！,*,*,包括嵌入式工业软件和芯片在内的嵌入式在国内外均处于高速发展的时期，年均20左右，国内更高。高端嵌入式芯片领域的整体技术水平和国外仍有相当大的差距，但发展势头较好。嵌入式系统是提高我国装备、产品自主知识产权，提高技术含量的重要技术手段。嵌入式系统，特别是软件必须紧密结合应用，不可能由少数几家公司垄断，这给我国中小企业带来发展机遇。,*,（二）产品创新设计与制造,各种计算机辅助技术、虚拟制造、网络化制造、协同设计制造仍然不可或缺。案例：“万东医疗”的新一代医用心血管造影介入治疗系统CGO-3000原产品CGO-2000价300万元/台，国外产品600万元/台。差距：操作不安全，容易碰着患者图像不清楚解决：用虚拟制造技术，产生患者的包络线条，任何操作都是安全的解决图像传输质量基于创新设计平台，利用清华ADAMS、虚拟装配等资源异地协同开发，性能达到并局部超过了当前国际同类产品的技术指标。,*,CGO-3000血管造影及介入治疗系统,65,-,*,（三）网络环境下工业控制系统的安全问题,起因：“震网病毒”（StuXnet）黑客攻击了伊朗核电站的离心机工业控制系统造成重大损失。工业控制系统的操作系统多数是Windows,容易受到各种病毒的侵袭，工业控制系统本身也有漏洞（这一次是首次发现），一旦受到攻击，后果极其严重！我国大量的流程工业控制系统存在重大的技术隐患。,*,震网病毒（stuxnet）采用定点攻击：没有使用互联网传播机制一个USB只感染3台机器每个USB传播有21天的期限所有传播有一个最终期限通过U盘的方式传播，针对微软操作系统中的多种漏洞并使用伪造的数字签名，利用一套完整的入侵传播流程，突破工业专用局域网的物理限制，对西门子的SCADA软件进行特定攻击。,使用的漏洞：快捷方式文件解析漏洞（MS10-046）RPC远程执行漏洞（MS08-067）与提升权限漏洞打印机后台程序服务漏洞（MS10-061）,伪造的数字签名,*,使用了多种复杂的病毒攻击技术:Windows漏洞（有3个全新的零日漏洞）有两个零日漏洞存在于所有的Windows系统中。第一个能够提升旧版本系统（Windows2000和XP）的权限；第二个能够能够提升新版本系统（WindowsVista、7和2008）的漏洞。WinCC漏洞（至少使用了2个）PLC漏洞（迄今第一次出现）反病毒逃杀技术Peer-to-Peer更新技术伪造数字签名技术,*,震网病毒工作机理:,震网病毒传播与工作的机理,执行阶段：传播（有限传播）安装潜伏攻击（定点攻击）,没有使用互联网传播机制一个USB只感染3台机器每个USB传播有21天的期限所有传播有一个最终期限,震网病毒一旦安装在计算机上，它利用西门子的默认密码去获得访问系统的权限，这些系统上运行着SimaticStep7和WinCC程序，因为这些程序可以控制和修改运行在可编程逻辑控制器PLC上的代码，而PLC控制着设备的运行状态，震网病毒最终的攻击目标就是PLC。,*,感染过程：,通过感染病毒的USB驱动器感染目标系统中的某台机器；通过感染病毒的USB驱动器感染目标系统中的内部局域网；在感染了某台Windows工作机器后，震网病毒尝试在局域网中传播；震网病毒尝试与外网的命令和控制（Command&Control）服务器通信；震网病毒感染工业网中装有WinCC软件的工作站；当被感染的工作站连接到PLC时，震网病毒根据PLC的情况，部署恶意代码；恶意代码向设备发送特定的指令。,*,应对：,2011年6月NIST发布工业系统安全指南。提出有关ICS系统纵深防御体系架构的建议,报告更多是站在网络安全等技术角度进行的并未全面使用ICS的控制特性,*,震网病毒震动了工业界，也破灭了专用网络、工业系统固有的安全基础，我们应高度警惕物理隔离网络和工业控制系统的安全。1.加强工业控制系统漏洞及其挖掘技术研究2.进行ICS安全应用行为分析与学习能力的研究3.建立重要ICS安全应急响应机制4.必须加强国产工业软件核心技术的研究,国产核心基础软件的研究国产核心网络产品的研制国产核心工业软件系统的研究上述三项技术一样的重要,*,（四）物联网及3G、4G等移动通信技术的应用,无线移动通信技术与IP网络的融合；电信网、电视网、计算机网、卫星通信网络走向融合，为实现人与人（MantoMan）、人与机器（MantoMachine）、机器与机器（MachinetoMachine）之间畅通无阻、随时随地的通信提供了统一的网络平台。全球范围内第三代蜂窝移动通信网路正在快速向LTE（LongTermEvolution）阶段、甚至4G演变。,*,“无线宽带化，宽带无线化”的趋势将给未来的工业生产方式带来新一轮的革命性变化。,1.M2M：M2M涵盖了所有实现在人、机器、系统之间建立通信连接的技术和手段。从广义上说，M2M代表以下含义：,机器对机器（MachinetoMachine）人对机器（MantoMachine）机器对人（MachinetoMan）移动网络对机器(MobiletoMachine),*,2.在工业信息化中的主要应用,运用M2M技术，可以实现两种基本功能应用：,远程监视、控制、诊断工厂监控主要包括：环境与防灾监控；工程安全监控；大楼/物业监控；公共事业监控(水/电/油/气)等。资产跟踪、供应链管理供应链自动化主要包括：订单数据传送、货物跟踪、定位、货品识别、系统集成、库存优化、供应链自动化等。,*,3.面向4G的应用,具有更高带宽的4G意味着更多的参与方，更多技术、行业、应用的融合，可以应用于金融、医疗、教育、交通等行业；通信终端可以实现多媒体通信、远端控制等；未来局域网、互联网、电信网、广播网、卫星网等有望能够融为一体组成一个通播网，无论使用什么终端，都可以享受高品质的信息服务，向宽带无线化和无线宽带化演进。无线互联网技术对M2M的发展有很大影响。用户的移动设备只要可以访问Internet，就可以在更大的范围内检索更加丰富的信息，也可以以更加灵活多样的方式与设备交互。多种不同的网络，如有线电视、有线通信、无线通信、互联网等等，整合在一个架构下，可能会给现有的工业应用带来重大变革。,*,4.从M2M到物联网,ITU互联网报告2005：物联网，报告指出，无所不在的“物联网”（InternetofThings）通信时代即将来临，世界上所有的物体从轮胎到牙刷、从房屋到纸巾都可以通过因特网主动进行交换。射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将到更加广泛的应用。物联网的实施步骤包括：对物体属性进行标识，静态属性可以直接存储在标签中，动态属性需要先由传感器实时探测；需要识别设备完成对物体属性的读取，并将信息转换为适合网络传输的数据格式；将物体的信息通过网络传输到信息处理中心，由处理中心完成物体通信的相关计算。,*,一个例子：德国德累斯顿（Dresden）老城,（五）制造与环境、生态和谐,德累斯顿在1485年开始作为萨克森王国的都城，经过大规模的建设成为响誉欧洲的文化名城。二次世界后期遭受战争破坏。战后恢复了部分古老的建筑，直到1990年东西德合并前一直是东德重要的工业和文化中心城市。,二战后的Dresden一片废墟,79,-,德累斯顿之所以世界闻名是因为它丰富的艺术宝藏，特别是有着茨温格宫、宫殿、世界闻名的画廊和圣母大教堂的旧城使德累斯顿有了“易北河上的佛罗伦萨”的美名。,智能制造和设计带动区域社会、经济发展,100多年来，萨克森的汽车设计和制造技术都在国际上占有领先地位。如今，在萨克森有四个知名的德国汽车制造商设有生产基地：大众汽车、保时捷、宝马和尼奥普兰，另外还有500多家配件供应商在萨克森开设了工厂，员工超过70000人。,VW的主要品牌,VWDresden“透明工厂”,82,-,老城I,老城II,宫廷花园,建立在市中心风景区的VWDresden“透明工厂”,VW“玻璃工厂”处于Dresden市中心的风景区改造的思路：工业化和绿色化的统一，充分保护历史文化,VWDresden“透明工厂”,大众汽车公司将一个完整的环境方案纳入整体规划，包括灯光照明布置、气候和通风系统、保护敏感的动植物以及保持城市生活质量等多个方面。所以，在大楼建造的时候就注重结构深度尽量浅，以确保足够的渗水面积，保持地下水的平衡。,面积50000平方米的室外区域，设计为绿化面积和水面。大楼四周，使用扩音器播放多种鸟类鸣叫的声音，使鸟儿远离玻璃幕墙，室外区域内安装了特制的钠气灯，黄色系的灯光不会惊扰邻近植物园内的昆虫。,84,-,VWDresden“透明工厂”,在德累斯顿市中心用玻璃建造一家高度现代化的汽车生产厂，将技术与文化、现代化的生产和体验紧密联系了起来。如今，透明工厂已经成为所在城市、市民生活和文化活动的重要组成部分。成功地使“工业回归市中心”,85,-,透明工厂并不是想建一座传统的汽车制造厂。这座工厂明亮、透明，既不产生噪音，也不排放废气。此外，建筑师们借助创新技术和高质量的建筑施工，成功地将透明工厂建成了德累斯顿的一个新景观，一家建在市中心的汽车厂。,VWDresden“透明工厂”,未来氛围与著名的巴洛克城神话完美融合在这美妙的园林花园中。环保货运电车行驶在位于德累斯顿-腓特烈城火车站附近的大众物流中心与工厂之间，运送除车身之外的所有其他部件。,“透明”工厂带动智能交通与物流技术发展,“透明工厂”带动智能电网与能源技术发展,高效的太阳能电池向电网提供了大量电流。,88,-,“透明工厂”带动智能电网与能源技术发展,智能交通与物流,智慧城市经济、科技、管理、旅游,智慧城市文化,智能电网与能源,带动区域社会/经济发展,设计/制造/管理/自动化/信息技术,带动智慧城市的全面发展,*,（六）生产型服务产业,服务科学的提出是IBM，发端于美国竞争力委员会的国家创新计划（NII），是21世纪美国国家创新战略之一。信息技术是现代服务业的基础，是企业转型升级的方向之一。,围绕产品的服务所产生的利润远远超过制造产品！,92,-,新产品设计/制造/销售,0%,5%,10%,15%,20%,25%,50%,75%,销售额,100%,利润率,?,全球制造业第一次大分工结果：中国成为世界工厂,全球制造业第二次大分工结果：,发展现代制造服务业的战略意义,93,-,*,一个例子，GE公司,大家可能不知道的事实美国GE公司是全球最大的飞机租赁企业，共有1,239架飞机和290亿美元飞机贷款及租金。美国GE公司、美国商用飞机租赁公司航空资本集团、美国飞机投资集团国际金融租赁公司占据了中国航空租赁市场90%的业务。未来20年内中国航空飞机租赁市场将会高达7500亿元人民币。中国商用飞机有限责任公司2008年11月4日与美国通用电气金融航空服务公司（GECAS）签署25架ARJ21-700支线客机购机协议。GECAS计划将这些飞机租赁给中国国内的航空公司，用于国内航线（注：GE公司为ARJ21飞机供应发动机）。,A380发动机GP7200,*,在国际市场上，已有产品的95%已经饱和，2006年我国有172种产品的销售量名列世界第一，现在达到200多种。对中国制造企业而言，国内外的市场基本饱和，依靠产品产量翻番来实现GDP翻番，已经是不可能的事情，向服务业拓展和向高端制造方向发展是企业发展的方向。在2007年，服务业占中国GDP的40.1。在发达国家,服务业占GDP的6080。显然，这是突破资源和市场限制，持续发展制造业的必由之路。,*,（七）节能减排已经成为优化“永恒主题”,我国炼制每吨原油平均综合能耗为87.1千克标油，发达国家炼制一吨原油的综合能耗为53.2千克标油；我国乙烯综合能耗