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全面解读德国工业40与中国制造 202068
•德国为了保持制造业在全球的领先优势，实时提出工
业4.0，主要是发挥德国在制造技术和制造装备的传统
优势，将制造业和互联网等技术融合，形成工业互联
网，以保持德国在世界领先地位。
•德国：强大的制造业+互联网
•
提出：工业4.0
•美国：创新优势的互联网+优势制造业
全面解读德国工业40与 中国制造202068
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2020/11/5
全面解读德国工业40与中国制造 202068
•背景
• 2008年-2010年，金融危机后，世界都在反思制造 业实体经济的发展。 • 首先，美国要重振制造业，要夺回制造业的领先优 势。 • 美国政府再次赋予机械工业行业更大的优先权。它 目前在努力实行积极的产业政策以创造就业机会和鼓 励制造业回归美国。2011年夏，奥巴马总统推出了先 进制造伙伴计划（AMP），这是一个汇集了来自研究 、商业和政治部门的代表私营机构，来共同描绘“投 资和促进新兴技术发展”的路线。
工业4.0——从智慧工厂Байду номын сангаас智能生产
•基于物联网与服务的智能环境
发展过程
•智能化环境
•嵌入式计算机
•智能工厂
•中央计算机
•PC
•智能手机
智能卡
•90%的计算机 都是嵌入式
•1个计算机： 多个用户
•1个计算机：
1个用户
•多个计算机：1个用户
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全面解读德国工业40与中国制造 202068
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
• 设施：由整个生产价值链所集成，可实现自组织 • 管理：能够根据当前的状况灵活决定生产过程
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全面解读德国工业40与中国制造 202068
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
智慧工厂的架构
——基于物联网和服务互联网
•服务互联网
•智能物料 •APP平台
•基于语义的PLM、 ERP、QMS、ERP
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工业4.0——从智慧工厂到智能生产
Industry 4.0——德国高科技战略计划 两大主题：智慧工厂、智能生产 三个设想：产品、设施、管理
• 产品：集成有动态数字存储器、感知和通信能力， 承载着在其整个供应链和生命周期中所需的各种必 需信息
•
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工业4.0——从智慧工厂到智能生产
Industry 4.0——德国高科技战略计划 两大主题：智慧工厂、智能生产
Ø 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
Ø 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
•
提出：先进制造技术伙伴
•发展路径和侧重点不一样，但目标是一样的。
•中国：完备的制造业+互联网的创新
•
（互联网+制造，制造业+互联网）
•
提出：中国制造2025
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•解读德国 工业4.0
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•高精度高品质多品种小批 量的智能产品
•绿色生产：清洁、资源利用 率高的可持续发展
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•智能工厂位于城市的 城市生产
全面解读德国工业40与中国制造 202068
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
Industry 4.0
——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。
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•此外，奥巴马政府正在将更多的研发资金用于制造业 研究。在2013年预算中，先进制造业拨款增加了19％ 至22亿美元。负责标准化的国家标准与技术研究院（ NIST）获得1亿美元资金，通过提供研究设备和技术诀 窍来支持本国制造业。NIST也负责先进制造门户网站 工作，该门户网站是在AMP的建议下成立的，旨在促
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•2012年7月，AMP提出了一份带有16条详细建议的报告 ，包括建立一个全国制造创新研究院网络（NNMII）建议 。这些研究院采取公—私合作形式，试图充当“区域性卓 越制造的枢纽”，旨在提高美国商业的全球竞争力和增加 对美国制造设施的投入。
工业4.0——从智慧工厂到智能生产
Industry 4.0 ——德国高科技战略计划首位
•信息物联系统
•复 杂 程 度
•工业革命4.0
•电子、IT、工业 机器人
•工业革命3.0
•蒸汽机
•电力广泛应用
•工业革命2.0
•1784 •18世纪末
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•20世纪初
•工业革命1.0
•时间
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•智慧工厂 •APP平台
•信息物理生产系统
•物联网
•智能产品 •APP平台
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全面解读德国工业40与中国制造 202068
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•AMP指导委员会由顶尖级工程大学（麻省理工学院， 加州大学伯克利分校，斯坦福大学，卡内基梅隆大学 ，密歇根大学和佐治亚理工学院）校长和美国知名企 业（包括卡特彼勒公司，康宁公司，陶氏化学，福特 ，霍尼韦尔，英特尔，强生，诺斯罗普·格鲁门公司， 强生公司，宝洁公司和联合技术公司）老总组成。
进该领域政府、大学和私人之间活动的联网。最后， 美国政府的工作和创新加速挑战倡议组织投资2千万美 元在先进制造领域的十个进一步的公共—私营伙伴关 系。
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全面解读德国工业40与中国制造 202068
•CPS和物联网（IOT）已经在美国的公共资助中获益 了好几年。事实上，CPS系统早在2006年就被美国国 家科学基金会（NSF）确定为关键研究领域。然而， 实际上在制造业中很少具体使用CPS。网络信息技术 研究开发计划（NITRD）召集18家研究机构以协调包 括在人机交互和信息管理等不同IT领域的研究。在 2011年，NITRD有超过30亿美元预算供其使用。