从数字到智慧

创造、分享，与中国制造共成长从数字化到智慧化王

军11.22

三亚交流提纲1.2.3.两化融背景下的信息化“智慧工厂”框架定义“智慧工厂”与我们行动2当前制造业越来越复杂和难以驾驭……3制造业二十一世纪面临的挑战快快某省市场研发和制造环节并行实现联打破组织地域及时间壁垒、资源的集成网网络和信息时代信息向知识的转变绿环境保护压力追求可持续发展广制造全球化及新不断技术创新贸化，可重组工程全新制造工艺及产品的开发资源来源:科技自动化联盟4今天，我们制造业还有哪些突出问题？以汽车工业为例

2010年，发展研究中心《汽车产业蓝皮书》发布比较结果：日本汽车工业91.62分，中国汽车工业54.33分自主品牌汽车工业发达国家品种效率1000多种变型共线4000多种变型共线（2000年丰田Coronas装配线）3.5分钟/辆（江淮商务车）48秒/辆（日本本田轿车、商务车共线）质量224个PP100（每百辆新车问题数）135个PP100（每百辆新车问题数）——2010年J.D.

Power亚太公司中国新车质量研究报告今天，我们制造业还有哪些突出问题？以汽车工业为例多品种高效率低成本高质量要实现上述目标，设备的智能化水平和生产过程管控与优化的能力缺一不可设备能力生产过程管控与优化能力在设备能力逐步提升的情况下，制造环节的数字化管控与优化能力不足更显突出，已成为我国汽车工业与国外差距的主要原因之一。德国：第四次工业革命——全面的智慧工厂第四次工业革命智慧工厂智能装备及信息融合敏捷制造第三次工业革命智能制造高自动化柔性生产计算机信息技术驱动第二次工业革命批量流水线生产电力驱动第一次工业革命机械化生产蒸汽驱动18世纪末20世纪初70年7代初至今美国：第三次浪潮：工业互联网8美国：第三次浪潮：工业互联网工业互联网：传感器+大数据+决策支持9德国：第四次工业革命——全面的智慧工厂德国政府和工业界近两年开始推广的以CPS（Cyber-PhysicalSystem,

信息物理系统）加物联网为基础构建的所谓“工业

4.0”。10工业和信息化部2013年8月23日发布《信息化和工业化深度融合专项行动计划（2013-2018年）》我国：信息化与工业化融合产品本身：信息技术（IT，Information

Technology）的应用使产品本身向数字化转变，深刻改变了产品的内涵；生产活动：计算机辅助设计、工艺、制造、测试、管理等先进技术手段使企业生产的自动化、柔性化、智能化程度大大提高，全面提升了企业的能力；我国：信息化与工业化融合制造模式：信息技术向制造业的全面渗透，还产生了的工业化理念，如“协同生产”、“敏捷制造”、

“大规模客户化定制”等；未来发展：信息技术新的发展，如下一代互联网、云计算、无线传感、物联网等，将更加广泛而深刻地引起机械工业的变革。通过“信息化”、“数字化”、“智能化”三化推进智能化是信息化发展的必然趋势信息化根据我国最新公布的《2006-2020年国家信息化发展战略》，信息化定义为：信息化是充分利用信息技术，开发利用信息资源，促进信息交流和知识共享，提高经济增长质量，推动经济社会发展转型的历史进程。智能化数字化是智能化的技术基础，也是信息化的技术基础。数字化数字化一是可计算性：将杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，并转变为一系列二进制代码，成为可计算的对象。信息化二是可量化性：

可将任何连续变化的输入转化为一串分离的单元，在计算机中用数字0和1表示。信息化是智能化当今现代化的主要特征。现代化从感觉到记忆再到思维这一过程称为“智慧”。智慧的结果产生了行为和语言，将行为和语言的表达过程称为“能力”

，两者合称“智能”

。没有数字化、智能化也没有当今时代真正意义的信息化。13交流提纲1.2.3.两化融背景下的信息化“智慧工厂”框架定义“智慧工厂”与我们行动14什么是智慧工厂用三个维度表达的智慧工厂2006年，美国ARC总结了以制造为中心的数字制造、以设计为中心的数字制造和以管理为中心的数字制造，并考虑了原材料和能源供应和产品的销售供应，提出用工程技术、生产制造和供应链这三个维度来描述工厂的全部活动。

如果这些描述和表达能够得到实时数据的支持，还能够实时下达指令指导这些活动，并且为实现全面的优化，能在这三个维度之间进行交互，可以肯定地说这就是我们理想的数字化工厂或者叫智慧工厂。

换一种表达方式，我们可以把智慧工厂看成在数字化工厂，实现综合集成优化的过程。15物联网和服务网是智慧工厂的信息技术基础16物联网和服务网是智慧工厂的信息技术基础在典型的工厂控制系统和管理系统信息集成的三层架构（ERP、MES、PCS）的基础上，充分利用正在迅速发展的物联网技术和服务网技术。

与生产计划、物流、能源和经营相关的ERP、SCR、CRM等，Internet

of

Everything

万联网和产品设计、技术相关的PLM处在最上层，与服务网紧紧相连。

与制造生产设备和生产线控制、调度、排产等相关的PCS、MES功能通过CPS物理信息系统实现。这一层与工业物联网紧紧相连。

从制成品形成和产品生命务的维度，智慧工厂还需要和具有智慧的原材料供应，以及智慧产品的售后服务这些环节构成实时互连互通的信息交换。

而具有智慧的原材料供应和智慧产品的售后服务，具有充分利用服务网和物联网的功能。17智慧工厂框架模型智慧工厂

E-SmartPlant资源来源:科技自动化联盟智能工厂的一个解决方案示例：工程机械行业中央控制室现场Andon现场监视装置智能化加工设备智能化机械手高级计划排程执行过程调度智能化生产控制中心智能化生产执行过程管控智能加工中

E-Smart

Plant心与生产线智能化仓储/运输与物流DNC数字化物流管控数字化质量检测智能刀具管理自动化立体仓库AGV智能小车公共资源定位系统交流提纲1.2.3.两化融背景下的信息化“智慧工厂”框架定义“智慧工厂”与我们的行动20典型案例：波音787制造工厂ProductionIntegration

Center典型案例：波音787制造工厂视频会议车间车间质量管控人员生产监控生产管控人员技术工程师技术支持PCT采购管理人员全球物流家供应商管理人员Boeing

787研制短至1/3，研物流准备制成本降低50%环境预警高清视频、生产信息、物流信息等技术支持质量管理物流支持采购支持环境信息支持装配现场全球供应商工厂......生产、装配现场建设卓越运行的“智慧工厂”资源协同解决方案智慧服务产决策支持系统大数据云平台某著名企业平台中间件生产仿真支持系统咨询规划系统生产执行系统经设备运维管理系统

验质量管理系统服务物流执行系统实时数据库系统数据库效物联网平台化集成服务率服务基础实施平台23也许，今天我们就要行动