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第一次工业革命实现了机器对人力的替代，从此 开始现代工业的机器时代，人类开始围绕机器工 作。
第二次工业革命核心是能源革命

第二次工业革命通过石油和电力为核心的能源革 命，大大提高了生产效率，实现了大规模生产。 生产装备和生产组织都发生革命性变化。
第三次工业革命的核心是计算机的利用

第三次工业革命通过计算机的利用，实现信息的 快速传播与交换，实现了工业生产的信息化，从 而把工业生产从大规模生产提升到大规模定制生 产。精益生产成为主要生产方式。这是延续到现 在的信息化时代，代表性产物是计算机、联网、 ERP等管理信息系统的利用
在这200多年间，人类进入了由工业定义的现代社会，从生活
方式到文化表达，从生产力的解放到社会财富的积累，从科学技 术到国防装备，这个世界从来没有像今天这样繁盛和强大，但也 从没有像今天这样迷茫和脆弱。能源危机、生态危机、金融危机、 经济危机已在不断地告诫人们历经三次革命的工业体系需要新的 变革。
世界都在思考工业的变革
智慧技术无处不在，形成海量智慧尘埃

智慧尘埃既有时间上的维度、也有空间的维度， 更有应用的维度，我们将会工作和生活在海量智 慧尘埃中
大数据：抓住智慧尘埃的价值精髓
工业互联网-开启一个新时代

工业互联网不仅仅是传统互联网的延伸，而是开 启一个人物相连、物物相连的大连接世界
第一次工业革命实现了机器生产
数字化大师尼葛洛.庞帝教授：人们经常把物联网与下一代手机联系 起来，但大部分认为自己已经融入物联网时代的人，其实对物联网存 在很大的误解。“他们所理解的物联网诸如利用手机与门或烤箱的连 接，遥控开门，或者开启、关闭烤箱。这就是我认为人们被误导了， 或完全还没入门的原因，因为他们只知道用手机遥控开关其它设备， 或是把东西移来移去。”尼葛洛庞帝说，“真正的入门玩家应该是利 用物联网实现智力的流通。”
全球正处于以信息技术为核心的新一轮科技革命和产业变
革中。机器人、数字制造、 3D打印等技术的重大突破正在重构
制造业技术体系；基于信息物理系统（Cyber-Physical System，
CPS）的智能工厂正在引领制造方式向智能化方向发展；云制造、 网络众包、异地协同设计、大规模个性化定制、精准供应链、电 子商务等网络协同制造模式正在重塑产业价值链体系。全球制造 业孕育着制造技术体系、制造模式、产业形态和价值链的巨大变 革，智能制造已初现端倪。
美国人在思考如何在金融危机之后建立新的工业帝国。德国
人在思考，如何在全新挑战下保持制造业引领全球的先发优势。 而只经历过短短30年工业化快速奔跑的中国人也在思考，不同的 国家意志、不同的核心优势、不同的目标设定却在同一个时代纬 度思考着同一个命题。这就是互联网时代工业的变革之路。
美国工业的互联网化
第四次工业革命-工业的全方位变革
智慧无处不再，引发全方位产业变革
智能工业 智能农业 智能交通 智能物流 智能电网
数字医疗 数字家居 节能建筑
环境监测 安全监控
信息物理融合系统（CPS）-智慧的自治
CPS实例：机器人外骨骼
2006年2月发布的《美国竞争力计划》则将信息物理系统(Cyber Physical System，
智慧技术本身开始进入大生产阶段
云计算-智慧资源的不间断大分发
云计算是IT领域最核心最重大的变化趋势，它是宽带互联网普及和并 行计算、分布式计算等技术不断发展演进和商业模式创新等共同形成 的产物。
移动互联-智慧的时空自由

移动互联的一个巨大贡献就是实现智慧技术利用 在时间和空间上的自由
物联网-智慧的自由流淌
第四次工业革命将是智慧的革命

第四次工业革命通过信息物理的全面融合，实现 人、物、信息的全面统一。智慧生产和智慧工业 成为主要的工业生产方式，个性化定制需求得到 极大满足。这一切的发生依赖于新一代信息技术 革命的爆发，云计算、大数据、物联网、移动互 联、3D打印、工业机器人等新技术促成了工业的 智慧革命。生产工具、生产方式、生产组织、生 产要素都发生了革命性的变化。
以信息技术为核心的科技革命和产业变革
互联网已经和正在改变的产业：媒体、商贸、金融、旅游、教育、医疗…
谁是互联网要改变的下一个产业？ 第三次工业革命、新一轮科技革命和产业变革
旅游 观光 医疗 健康 能源 金融 房地产 保险 零售
汽车
食品 军事
移动
传媒及 娱乐 软件 IT
（一）集成电路：摩尔定律逼近物理极限
美国，作为世界互联网的发源地，正在使用其强大的软件技
术和互联网大数据驱动新硬件制造，无数令人赞叹的次世代产品 的诞生昭示着美国工业互联网的国家战略和未来走向。
德国向工业4.0升级
德国作为全球的制造业强国，首先提出了工业4.0体系。 德国工业4.0的核心是智能工厂，智能工厂就是能够实现实体 工业生产的硬件与虚拟数字世界的软件无缝桥接。
互联网时代下的工业变革之路
云计算、物联网、大数据、移动互联网等新兴信息技
术的飞速发展，引发了新一轮科技革命和产业变革。可以 预言，互联网即将引爆第四次工业革命，我们的共同使命 就是凝聚共识，去探索、去实践互联网大时代下的工业变 革之路。我国为破解制造业发展存在的若干问题，迎接 “双重挤压”的挑战，应对经济发展新常态，提出中国制 造2025、智能制造重大工程，互联网+等行动发展战略。在 此大背景下，我们需要全面认识互联网+给制造业发展带来 的机遇与挑战，乘势而上，弯道超车，实现跨越，践行中 国制造2025，为实现制造强国的中国梦而努力奋斗。
EB 600EB
PB
TB
800TB
（8）应用技术：智慧化
智能工业 智能农业 智能交通 智能物流 智能电网
筑
节能建
环境监 测
数字医疗 数字家居 安全监控
人类文明的变革
从游牧到农业 从农业到工业 从工业到智业
新一代信息技术的大爆发开启新智慧时 代

随着互联网的深入应用，使得人类对信息技术的认识和创造呈现出 革命性的跃变。云计算、大数据、物联网、移动互联等新一代信息 技术开始大爆发，从而开启全新的智慧时代
2005年左右众包概念出现，网络 营销、B2B大发展 2010年后CPS系统、工业互联网、 智能制造
融合——ICT在制造
业全产业链全面融合 渗透，制造的外延和 生产模式全面变革
互联网与制造业的融合变革已经开始
电子商务 B2B、B2 C
原 材 料 行 业
个性化 定制
装 备 行 业
消 费 品 在线诊断 行 业
中国工业的转型升级
没有美国互联网转化的先天优势也没有德国工业的厚重根基，中国工业的 变革之路必然面对更多困难，需要更联网世界树立了成功的典范， 更幸运的是中国政府制定了“中国制造2025”战略，全力推行 互联网+ 行动。
软件、通信、网络与 制造技术相集成，生 产自动化程度不断提 升
1982年IBM最早使用总线技术
80年代数据库大发展 90年代互联网迅速发展
80年代中后期工业现场总线发展
90年代ERP、MES系统软件出现 90年代电子商务、B2B诞生
2004年进入web2.0时代 2010年左右云计算、大数据、 物联网、移动互联网加快发展
（五）感知技术：万物互联
传感器技术：能感受并检测信息，分类高达近百种
射频识别（RFID）技术：感知技术中最前端、最关 键的技术 定位技术：传感器的重要支撑 “物联网”（Internet of Things）：继计算机、互 联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪 潮
（七）数据处理技术：大数据
全球新产生的数据年增40%，全球信息总量每两年就可以翻番!而对新增数
据的处理能力以及其利用率的增长则不足5% 将有90%的数字内容属于非结构化内容。
ZB( 1021 ) EB( 10 ) TB( 1018 ) PB( 1012 ) GB( 10 6 10 9 ) MB(
15
全球数据总量 ) ZB 2.7ZB 8ZB
35ZB
1.8ZB
2011年前的人类 信息量为1.2ZB 中国人均一本500页 的书总量为1EB Google每小时 处理的数据为1PB 美国会图书馆 印刷品为15TB
智慧技术再造工业生产的蓝图-工业4.0

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。
德国工业4.0战略框架（1438模型）
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工业改变世界 谁在改变工业 ？
工业创造了璀璨的文明
在漫长的人类历史上，工业的出现像黎明的曙光，打破了延
续千年的沉寂和昏暗，为世界带来无限的创造和光明，在蒸汽机 出现后的短短200多年间，工业文明所缔造的社会财富，远远超 越过去数千年的总和。它是人类文明的晶华，又创造了更璀璨的 文明。
工业体系需要新的变革
CPS)列为重要的研究项目。到了2007年7月，美国总统科学技术顾问委员会(PCAST)
在题为《挑战下的领先——竞争世界中的信息技术研发》的报告中列出了八大关 键的信息技术，其中CPS位列首位。德国工业4.0将其列为关键基础技术。
重点：理解信息控制模型与自治系统
以智能技术为核心的科技革命和产业变革
工业4.0 “1”个网络-信息物理系统网络CPS “4”大主题 智能生产 纵向集成
标准化和参考 框架 工作的组织和 设计
智能工厂
智能物流
智能服务 端到端集成
安全和保障 资源利用效率
“3”项集成 横向集成 “8”项计划
管理复杂系统 培训与再教育 工业宽带基础 监管框架