虚拟现实技术
⑨ 人工智能
Artificial Intelligence
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能理论、方法、技术 及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一 种新的，能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包 括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等
工业化大数据
数据中心
数字化管理 ERP 产品运营服务 MRO/制造物联
产品数据管理 PDM/PLM
制造设备通讯接口
Internet
供应商 市场行情
④ 工业机器人
Industrial Robot
工业机器人——工业4.0的最佳助手
工业机器人是工业4.0的最佳助手。工业机器人是面向工业领域的多关节 机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制 能力来实现各种功能的一种机器
3D打印的原理：离散-堆积
3D打印技术的基本原理是离散-堆积，是属于由零件三维数据驱动直接制造零件的 科学技术体系
CAD模型
Z向离散化 （分层）
层片信息处理
数据处理过程（离散过程）
层片加工控制 信息
产品成型
后处理
珠光处理、蒸汽平 滑、组装等
层片堆积
层片加工
物理实现过程（堆积过程）
⑥ 知识工作自动化
1. 安全计划 2. 网络分隔 3. 周边防护 4. 网络分段 5. 设备加固 6. 监控与更新
⑧ 虚拟现实
Virtual Reality
虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用 计算机生成一种模拟环境，通过多源信息融合的交互式的三维动态视景和 实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。
工业4.0的九大技术支柱
虚拟 现实
人工 智能
面向未来的两大牵引技术
3
工
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知
D
业
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识
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机
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工
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器 人
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作 自 动 化
工业物联网 云计算 工业大数据
两大硬件工具/两大软件支持 基于分布式和连接的三大基础
① 工业物联网
Industrial Internet of Things
工业互联网由美国通用公司提出，代表全球工业系统与智能传感技术、高 级计算、大数据分析以及互联网技术的连接和融合，其核心三要素包括 智能设备、先进的数据分析工具、人与设备交互接口。
下游
系统集成、软件二次开发 手爪等定制末端执行器
▲视频：日本安川机器人 VS 日本剑道高手町井勋
⑤ 3D打印
3D Printing
3D打印——未来技术发展的新锐力量
3D打印的本质——增材制造（AM）技术，依托计算机辅助设计 （CAD）、大数据、云计算、计算机辅助制造（CAM）、物联网、虚拟 现实等技术支撑，将数字化活电脑模型，通过逐层堆积的方法而直接行成 3D物体的制造工艺。3D打印的主流工艺包括挤出成型、光聚合成型、粒 状物料成型等。
加速回报定律的终极表现
智能爆炸
在我们的语言中，我们把130的智商叫做聪明，把85的智商叫做笨，但是 我们不知道怎么形容12952的智商，人类语言中根本没这个概念。
▲视频《卡拉》
结语： 在第四次工业革命的九大技术支柱中，工业物
联网、云计算和工业大数据是基于分布式和连接的 三大基础，工业机器人和 3D 打印是两大硬件工具， 知识工作自动化和工业网络安全是两大软件支持， 而虚拟现实与人工智能是面向未来的两大牵引技术。
工业互联网是智能制造体系和智能服务体系的深度融合，是工业系统产业 链和价值链的整合和外延。
工业物联网的基础构成要件
工业物联网
职能资产设备
通讯基础设施
数据分析能力
人
传感器 处理器 存储器
工业以太网
现场总线
LTE Zigbee WIFI
大数据 云计算
管理者 执行者
传感器
通讯网络
② 云计算
Cloud Computing
工业时代需要工业自动化 知识时代必须知识自动化
工业4.0时代，产业互联网接入的设别数量极为庞大，并且这些设备接入 的复杂程度和管理难度，因为分布式和跨行业的特点，将远远大于消费互 联网。
产业互联网的安全风险和安全压力将远远大于消费互联网。
工业环境中的纵深防御方法
企业级 工业级 控制级 设备级
新一轮工业革命的核心是智能制造。德国工业 4.0、美国 工业互联网和中国制造2025 这三大国家战略虽在表述上不一 样，但本质上异曲同工，同在智能制造。新一轮工业革命的本 质是未来全球新工业革命的标准之争，各个国家都在构建自己 的智能制造体系，而其背后是技术体系、标准体系、产业体系。
2016年，让我们盘点一下未来一年智能制造领域最值得关 注的九大核心技术，即：工业物联网、云计算、工业大数据、 工业机器人、3D打印、知识工作自动化、工业网络安全、 虚拟现实和人工智能。
通过硬件和软件设备进行人机交互，包括用户对虚拟环境中对象的可 操作程度和从虚拟环境中得到反馈的自然程度。用户通过多种传感器 （眼球识别、语音、手势乃至电脑波）与多维信息的环境交互，逐渐 与真实事件中的交互趋同。
指用户在虚拟世界中根据所获取的信息和自身在系统中的行为，通过 逻辑判断、推理和联想等思维，随着系统的运行状态变化而对其未来 进行想象的能力，课大幅度提高生产效率，减轻劳动强度，提高产品 开发质量。
云计算是互联网大脑的中枢神经系统
在互联网虚拟大脑的架构中，互联网虚拟大脑的中枢神经系统是将互联网 的核心硬件层，核心软件层和互联网信息层统一起来为互联网各虚拟神经 系统提供支持和服务，而云计算就是互联网虚拟大脑中枢神经系统。
云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力，拥有强大的计算能力， 可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。
工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成，具有可编程、 拟人化、通用性的特点。
它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器 人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。
工业机器人的构成
上游
减速机、控制器、伺服电机等核心零部件 控制系统、伺服系统
中游
手臂、底座、转座、手腕、支柱等本体零部件 操作系统、传感器
Auto-knowledge
工业时代需要工业自动化 知识时代必须知识自动化
3D打印的本质——工业时代需要工业自动化 知识时代必须知识自动化。 知识自动化将在智慧社会、智能产业、智能制造以及工业4.0、工业5.0当 中起到核心的作用。
知识自动化将在智慧社会、智能产业、智能制造以及工业4.0、工业5.0当 中起到核心的作用。实现知识自动化的主要方法和技术包括智能控制、人 工智能、机器学习、人机接口、基于大数据的管理。
虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角立体显 示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉与力觉反馈、立体声、 网络传输、语音输入输出技术等。
虚拟现实系统的核心特征
让人沉浸到虚拟空间中，脱离现有的真实环境，获得与真实世界相同 或相似的感知，并产生“身临其境”的感受。视觉是VR最重要的感 知接口，因为人类获取信息70~80%来自视觉。
工业大数据在工业企业中的生产线上高速运转，是机器所产生的一种非结 构化数据
大数据应用将贯穿设计、制造、营销、服务全过程，成为辅助 决策的重要工具，更成为重要的生产要素
数字化设计 CAD/CAE/CAM/CAPP
办公业务数据流 OA/Email
数字化制造 MES
电子商务 EC
客户关系管理 CRM
从物理过程的自动化到虚拟空间的自动化是关键。
知识自动化：基于知识的服务（Knowledge-based services,KBS）
以自动化的方式变革性地改变知识的产生、获取、分析、影响、实施的有效途径
知识自动化的发展进度
知识表示 专家系统 知识工程 智能系统
⑦ 工业网络安全
Industrial Network Security
从购买软硬件到购买信息服务
云计算是技术和商业模式的双重创新
客户机 PC
客户机与服务器 C/S
云计算 Cloud Computing
硬件为中心
软件为中心
服务为中心
③ 工业大数据Indus来自rial Big Data工业大数据——掌控未来工业的关键
工业大数据是掌控未来工业的关键。工业大数据是以新兴技术的发展为背 景，通过工业传感器、无线射频识别、条形码、工业自动控制系统、企业 资源计划、计算机辅助设计等技术来扩充工业数据量。