工业4.0最佳实践(一)

工业4.0三项集成之端到端集成最佳实践

斯欧信息

工业4.0是一个概念，是提升企业、行业、国家的竞争优势新的工业发展模式。三项集成是工业4.0战略的一个重要核心内容，同时也是实现工业4.0的重点和难点。

三项集成——纵向集成、横向集成、端到端集成。

下面我们重点讲一下端到端集成。

什么是端到端？顾名思义，所谓端到端就是围绕产品全生命周期，流程从一个端头（点）到另外一个端头（点），中间是连贯的，不会出现局部流程、片段流程，没有断点。从企业层面来看，ERP系统、PDM系统、组织、设备、生产线、供应商、经销商、用户、产品使用现场（汽车、工程机械使用现场）等围绕整个产品生命周期的价值链上管理和服务都是整个CPS信息物理网络需要连接的端头（点）。

端到端集成就是把所有该连接的端头（点）都集成互

联起来，通过价值链上不同企业资源的整合，实现从产品设计、生产制造、物流配送、使用维护的产品全生命周期的管理和服务。端对端集成贯穿整个价值链的工程化数字集成，是在所有终端数字化的前提下实现的基于价值链与不同公司之间的一种整合，这将最大限度地实现个性化定制，从某种意义上来讲，端到端的集成是一个新理念，各界对于端到端集成有不同的理解。

由于整个产业生态圈中的每一个端头所讲的语言（通讯协议）都不一样，数据采集格式、采集频率也不一样，要让这些异构的端头都连接起来，实现互联互通、相互感知，因此就需要一个能够做到“同声翻译”的平台，这个同声翻译平台就是企业服务总线，在这样一个平台上实现书同文、车同轨。这样就解决的集成的最大障碍，实现互联互通就容易了。

端到端集成解决方案

目前我国大部分制造企业在信息化建设的过程中，形成了很多信息孤岛，信息孤岛之间的信息很难及时、准确、有效地传递。

企业在信息化过程中建立系统的最终目的是为了解决业务问题，从业务的角度，企业一定能够找到各个数字业务域或者说和各个学科之间的关系——PLM关系集成模型。只要实现了对这种关系的管理，从底层技术的角度，要实现端到端的整体协同的流程就不会有太大的问题，这是一种很好的实现方法。

端到端的制造业业务场景模型

从业务场景模型中，我们可以看出：

（1）业务场景模型中间是一个主系统模型，实现了与各个信息系统的关联；

（2）制造业的4个大环节中随时有信息的交换，随时需要协同；

（3）不可能有哪一个IT厂商能够提供所有的IT系统，以支撑整个制造业的业务。

端到端集成最佳案例展示——某合资汽车企业案例实践

该汽车企业是典型的汽车生产主机厂，批量生产，以ERP、PDM、CRM、MES、OA等系统作为主要的业务支撑系统。但是信息孤岛严重、片段流程、跨部门的协作效率低，数据不一致造成的损失很大。

该企业从2006年开始尝试以SOA架构为基础进行集成整合，在2008年、2010年开始逐步实现跨系统、跨部门、跨地域的流程整合，实现产品开发协同流程，打通了上游设计和下游的供应链协同，实现了端到端的跨企业的集成。

在此项目中我们把企业所有涉及到ERP、PDM等系统全部打通，然后通过门户平台上的流程链接起来，从而实现了从设计到制造的端到端的业务流程管理。这一场景具有如下特点：

（1）每个项目通常有成百上千个零件同时开发，且须以每个零件为对象进行开发全过程的控制。

（2）每个零件从开发到批量生产，将和很多部门以及开发商和供应商的大量业务人员发生业务关系。

（3）一般说来，开发周期长、控制节点多。

（4）存在很多并行作业环节，且这些作业环节之间存在严格的业务逻辑关系。

在这个项目场景中，斯欧整合了设计方、制造方、供应商三方的融合，三方同时参与协作，得出最优于三方的结果。

效果展示：

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工业40与智能制造居然还有个名字叫两化融合

工业4．0与智能制造居然还有个名字叫两化融合

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工业4.0与智能制造居然还有个名字叫两化融合 两化融合（工业化与信息化融合)是一个由国家提出的长期发展战略目标。从提出两化融合到现在已经有十多年了但两化还没有真正融合到一起,很多地方甚至还没有做好开始融合的准备。其背后的原因,错综复杂;其经历的时间，三十多年;其发展的势头，持续增强；其未来的情形,任重道远。 一、三十年前也跨界 两化融合不是今天才有的，也不是从2002年提出这个口号时才有的。如果考察一下两化融合的历史进程，可以回溯到改革开放早期。大约在上个世纪８0年代初,伴随着IBM大型机、ＶAX小型机、阿波罗图形工作站等多种计算机进入中国,带来了一些运行在这些计算机上的机械设计、仿真软件、绘图软件、计算机软件语言，以及可以用软件语言调用的函数子程序接口和画线与渲染子程序接口,由此而有了“制造业信息化”的发端——开发计算机辅助设计（ＣAD)软件程序。在80年代中期机械部还推广过机电一体化技术,提倡用微电子技术改造机械设备。CAD软件和微电子属于信息技术，被设计和改造的机械属于工业化的范畴,这就构成了两化要素的最早的一种融合形式。 最初的CAD软件开发以二维绘图软件为主。当时能在阿波罗图形工作站上开发出来一套二维CAD软件的基本功能,会让人兴奋不已。笔者就是在那个时代，开始研发以二维图形裁剪为核心的交互式绘图软件系统。那个时候，能快速地画出一张符合技术要求的机械零件图，是一个非常重要的开发任务,零件图的图框、布图、尺寸、符号、技术要求标注等,都是必须要考虑的。如果能以“二维半”（二维形状拔高后的柱状形体)的形式做出一些零件立体图，那就是很高级的开发项目了。毕竟，一张可以随意修改每一根线条的零件图，胜过几乎无法修改的手绘图纸的千百倍,这就是信息化的力量。当年机械部、国家科委等都组织了多种形

工业物联网：浅析工业4.0与智能制造的关系

工业4.0即是以智能制造为主导的第四次工业革命或革命性的生产方法。该战略旨在 通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统——信息物理系统相结合的手段，将制造也向智能化转型。 两大主题： 1.智能工厂：重点研究智能化生产系统及过程，以及网络分布式生产设施的实现。 2.智能生产：主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过 程中的应用。 发展优势 在生产能力上，工业 4.0将确保仅一次性生产，且产量很低时的获利能力，确保工艺 流程的灵活性和资源利用率。另一方面，工业4.0将使人的工作生涯更长，工作与生活更加 平衡，高工资时产业仍有强大竞争力。 实现方式 主要是通过CPS（信息物理系统），总体掌控从消费需求到生产制造的所有过程，由此实现高效生产管理。 工业3.0与工业4.0的比较

工业4.0能实现什么 1.生产智能化 2.设备智能化 3.能源管理智能化 4.供应链管理智能 化智能制造 工业4.0是一个产业的技术转型，是产业的变革。工业 4.0提出的智能制造是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上，通过感知、人机交互、决策、执行和反馈，实现产品设 计过程、制造过程和企业管理及服务的智能化，是信息技术与制造技术的深度融合与集成。

本质：是基于“CPS”实现“智能共厂” 核心：是动态配置的生产方式实现“柔性生产” 关键：是信息技术应用实现生产力飞速发展 智能制造的构成 智能制造是可持续发展的制造模式，他借助计算机建模仿真和信息通信技术的巨大潜 力，优化产品的设计和制造过程，大幅度减少物质资源和能源的消耗以及各种废弃物的产生，同时实现循环再用，减少排放，保护环境。 基于工业4.0构思的智能工厂将由物理系统和虚拟的信息系统组成，称之为物理 信息生产系统（CPPS），是为未来制造业勾画的蓝图，其框架结构如图所示。 这种新的生产模式必将导致新的商业模式、管理模式、企业组织模式以及人才 需求的巨大变化。 首先是产品设计与生产的分离。工业4.0提出以通信和服务为基础构建网络化智能共产的设想，如图所示。

关于工业4.0智能制造信息及方案流程

关于工业4.0智能制造信息及方案流程 陈志成：中国人工智能学会基础专业委员会常务委员、中国通信学会云计算专家委员会委员、北京格分维科技有限公司总经理 我原来在高校工作了一段时间，是教师，担任计算机学科方面的负责人，现在创办一个公司，做人工智能方面的工作。我从学校出来，有一些背景因素，很多教授、院士，他们做了很多很好的理论研究，但是我们的产学研做的并不是想象中的那么好，企业很难把人工智能中比较超前的理论运用起来。很多老师聊天说，人工智能是不是要死亡了，是不是真的不行了，没有什么用途了，离我们生活太遥远了。我创办企业的想法，是希望将课本上的一些理论，变成日常生活当中可以用的一些产品，不管是小的产品也好，大的产品也好。也许这也是一种情怀，大家都想做一些事情，而我想做人工智能。 我的演讲分为四部分内容：第一，介绍工业4.0的本质，我认为工业4.0的本质是智能制造，目前对于工业4.0的理解各种各样，但是大体而言，还是依据德国的提法来理解。2011年至2013年，德国针对工业4.0给出了一些资料，总体思路还是智能制造的概念。前面说人工智能要死亡了，可是现在机会来了，人工智能可能会有大发展了。第二点介绍我们现在正在做的事情，就是制造企业的机联网，主要是指机器设备的联网，及其管理控制。第三点讲基于机联网之上的云计算服务，以及相关的研究课题。最后跟大家分享一个能源大数据系统的案例。 工业4.0的本质是智能制造 智能时代已经来临，五年之前，老师们在讨论人工智能怎么发展，原中国人工智能学会理事长钟义信老师、何华灿老师等也都在讨论。人类社会的发展经历了三个阶段，第一个阶段是农业社会，人类劳动工具以简单的镰刀、锄头为主。第二个阶段是工业社会，也就是动力机车时代，以蒸汽机、机床为代表的时代。第三个阶段是信息社会，网络时代到来了，电话、电灯、电视，现在的互联网、通信网，这就是目前的信息社会。 我们来看看前面三个时代，从研究者角度来分析，看看它的工具水平、研究的科学问题、及核心基础理论。材料时代主要是简单的材料加工，用树枝就可以获取到一些食物类的

工业40智能制造与企业精细化生产运营(DOC)

工业4.0智能制造 与企业精细化生产运营 专为制造型企业量身订制，全面提升企业“智造”水准解决制造型企业面临的现实困惑与挑战，让“中间力量”迅速成为“中坚力量” 课程背景 作为全球“最大的工厂”，中国在制造领域发挥着巨大的作用，在德国推出工业4.0战略之时，中国借其之势，从“制造”向“智造”全力迈进，新一轮科技革命和产业变革与中国加快转变经济发展方式、建设制造强国形成历史性交汇。对中国制造而言，这既是宝贵的机遇，又是空前的挑战。毫无疑问，工业4.0时代将是中国在全球制造业竞争场上获得提升和超越的绝佳契机。信息技术推进的制造业正在以飞快的速度走进智能化。每一个行业的业态都将发生巨变。高品质、低成本、短交期的大规模定制时代将大幅提升人类的生活幸福指数。而万物互联技术的使用让物联有了智能化的基础。随着移动互联、工业4.0时代的到来，企业转型大势所趋，调整发展战略、探索发展方式已成为企业的新常态。同时，由于市场环境、竞争环境的不停变化，企业需要在转型过程中不断调整、完善其转型战略和发展模式，在转型过程中逐步提升竞争力也成为企业的新常态。 适合对象 各类制造型企业的总经理、厂长、生产经理、供应链管理者、质量经理、车间主任、科（课）长、一线管理者等生产管理干部 课程时间 2天（12小时）

主讲导师 中国管理科学研究院人才战略研究所专业委员会委员；；国资委特聘生产管理培训专家；清华继续教育学院经理人研修班特聘专家；国家发改委培训中心特邀生产管理培训师；中国教育培训协会顾问导师；香港生产力促进中心精益生产管理顾问；现任海纳管理学院咨询事业部总经理。 张小强老师 FMP （Fine Management Positioning ）培训模式创始人；2009-2014年度全球生产类十强华人讲师；“双七”领导力大中华区启航导师。 出版著作有：《砍掉浪费》 《一本书读懂工业4.0》 《新常态正能量》 《疯狂管理》

浅谈工业4.0与智能制造2025-精选

浅谈工业4.0与中国制造2025 在2013年4月的汉诺威工业博览会上，德国正式推出高科技战略计划——“工业4.0”，通过工业4.0战略的实施，德国希望成为新一代工业生产技术(信息物理系统)的供应国和主导市场，提升全球竞争力。2015年3月，中国国务院总理李克强在全国两会上作《政府工作报告》时正式提出了“中国制造2025”计划通过“中国制造2025”战略的实施，全面提升中国制造业发展质量和水平，使中国迈入制造强国行列，成为制造强国。 从一些书籍、媒介平台上也可知道，中国制造2025与美国、日本等国制定的制造规划不同，与德国工业4.0在很多方面都有相似的地方，两者都强调实现智能制造，中国制造2025的制定与实施在某些程度上也受到了德国工业4.0的影响。但是两者有什么不同呢？ 一、工业4.0 德国政府提出“工业4.0”战略，并在2013年4月的汉诺威工业博览会上正式推出，其目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。 工业4.0可以概括为：一个核心，两个重点，三大集成，四个特征和六项措施。一个核心：互联网+制造业，将信息物理融合系统（CPS）广泛深入地应用于制造业，构建智能工厂、实现智能制造。两个重点：领先的供应商策略，成为“智能生产”设备的主要供应者；主导的市场策略，设计并实施一套全面的知识和技术转化方案，引领市场发展。三大集成：企业内部灵活且可重新组合的纵向集成，企业之间价值链的横向集成，全社会价值链的端到端工程数字化集成。四个特征：生产可调节，可自我调节以应对不同形势；产品可识别，可以在任何时候把产品分辨出来；需求可变通，可以根据临时的需求变化而改变设计、构造、计划、生产和运作，并且仍有获利空间；四是过程可监测，可以实时针对商业模式全过程进行监测。六项措施：实现技术标准化和开放标准的参考体系；建立复杂模型管理系统；建立一套综合的工业宽带基础设施；建立安全保障机制和规章制度；创新工作组织和设计方式；加强培训和持续职业教育。 二、中国制造2025