如何理解工业4.0与智能制造，怎么共建智慧工厂

“中国制造2025”的提出，制造业迎来了新的发展机遇。使生产朝着智能化发展的方向发展，推动制造业快速升级转型过程中，进一步提高生产管理能力，不断提高智能化水平对我国生产制造业的发展具有重要意义。

众多企业开始广泛应用起制造信息技术，像数字孪生技术或生产管理可视化技术的研究与应用，已成为社会各界关注的焦点。

题主可以从工厂园区智能化和车间智能化两个大方向着手规划。

首先我们先来了解下智慧工厂可视化_车间部分能带来哪些价值和效益(来源Hightopo)：

工序调度：根据有限的资源能力，通过作业排序和调度来优化车间绩效。

资源配置与状态管理：指导工人、机具、材料如何协调生产，跟踪其当前的工作状态和完工情况。向用户提供产品组的可追溯性和每个最终产品的使用情况。

过程管理：根据计划和实际的产品制造活动，指导工厂的工作流程。

质量管理：根据工程目标对产品加工过程的质量进行实时记录、跟踪和分析，以保证产品的质量控制，确定生产中应注意的问题。

[汽车装配间数据可视化管理_Hightopo]

高度仿真，根据设备实际尺寸1:1缩小，可以利用鸟瞰、特写、跟踪等形式，将整条或者局部生产线的工艺流程完整展示。

工厂园区智能化管理规划也可以采用Hightopo三维数据可视化方式：

打破传统工厂园区信息孤岛，做到各部门、各管理线在信息资源共享互通，对工厂园区达到精细化管理让智慧工厂变得可知可感。

工厂园区管理系统支持融合多部门、不同平台的数据对接显示，管理者可以全方位掌控综合态势，不同运营管理者也可以互联互通相关联信息。包括支持了：政务、警务、交通、电力等实时数据信息；包括支持集成地理信息、GPS数据、建筑物三维数据、统计数据、园区视频监控采集画面等多类型数据。

可以设置管网分布可视化功能可通过多级检索功能菜单，实现为工厂内水管道、污水管道、再生水管道、电力管道、供热管道等展示。管网分布三维可视化的形式展现地下管线的埋深、形状、走向、周边环境。

智慧工厂可以提高车间的生产效率，为企业带来更多的经济效益。动画不仅可以应用于工厂生产领域，也可以应用于其他行业的生产线。作为“智能工厂”或“智能制造”领域的一部分，生产可视化在这里起着重要的作用。随着科学技术的飞速发展，制造业不会消失。未来的制造业不是标准化、规模化，而是个性化、定制化、智能化。

1“工业40”的本质就是实现工业互联网，即将虚拟网络与实体连接，形成更具有效率的生产系统。让传统行业通过互联网、大数据分析等，将优势发挥出来。
工业互联网
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工业互联网最早由GE公司提出，GE公司CEO杰夫·伊梅尔特（JeffreyRImmelt）认为，工业互联网是一个由机器、设备组、设施和系统网络组成的庞大的物理世界，能够在更深层面与连接能力、大数据、数字分析相结合。美国将工业互联网上升为国家战略，力图以互联网等信息技术优势加强异地协同制造，以数据驱动制造业智能化转型，破解制造业空心化发展难题。综合而言，我们认为工业互联网可以从构成要素、核心技术和产业应用三个层面去认识它的内涵。
第一，工业互联网是机器、数据和人的融合。从构成要素角度看，机器、数据和人共同构成了工业互联网生态系统。工业生产中，各种机器、设备组和设施通过传感器、嵌入式控制器和应用系统与网络连接，构建形成基于“云-管-端”的新型复杂体系架构。随着生产的推进，数据在体系架构内源源不断地产生和流动，通过采集、传输和分析处理，实现向信息资产的转换和商业化应用。人既包括企业内部的技术工人、领导者和远程协同的研究人员等，也包括企业之外的消费者，人员彼此间建立网络连接并频繁交互，完成设计、 *** 作、维护以及高质量的服务。
第二，工业互联网是实现数据价值的技术集成。从核心技术角度看，贯彻工业互联网始终的是大数据，从原始的杂乱无章到最有价值的决策信息，经历了产生、收集、传输、分析、整合、管理、决策等阶段。这其中，就需要集成应用各类技术和各类软硬件，完成感知识别、远近距离通信、数据挖掘、分布式处理、智能算法、系统集成、平台应用等连续性任务。简而言之，工业互联网技术是实现数据价值的重要工具。
第三，工业互联网是基于互联网的巨型复杂制造生态系统。从产业应用角度看，工业互联网构建了一个庞大的网络制造生态系统，为企业提供了全面的感知、移动的应用、云端的资源和大数据分析，实现各类制造要素和资源的信息交互和数据集成，释放数据价值。这有效驱动了企业在技术研发、开发制造、组织管理、生产经营、市场营销等方面开展全向度创新，实现产业间的融合与产业生态的协同发展。这个生态系统为企业发展智能制造构筑了先进组织形态，为社会化大协作生产搭建了深度互联的信息网络，为其他行业智慧应用提供了可以支撑多类信息服务的基础平台，为经济社会提质增效发展提供重要的驱动力量。据GE测算，应用工业互联网后，我国工业企业的效率将会提高20%左右，成本将下降20%，能耗将下降10%，未来20年，中国工业互联网发展至少可带来3万亿美元左右GDP增量。
3《中国制造2025》强调了信息技术和制造技术的深度融合是新一轮产业竞争的制高点，而智能制造则是抢占这一制高点的主攻方向，以跨界融合为特征的‘互联网+’时代已经到来，‘互联网+制造’日益成为全球制造业的新常态”。中国政府在今年5月发布的《中国制造2025》将成为中国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。
无论“德国工业40”还是“中国制造2025”，都预示着信息技术与传统产业的跨界融合成为必然趋势，一个制造业向定制化、个性化、服务化方向转型的时代已经来临。为加深中德双方的相关机构对“德国工业40”和“中国制造2025”的深层次理解，形成发展战略的思想碰撞，一场聚焦于智能制造的“头脑风暴”即将席卷中国。
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工业40（Industry 40）是基于工业发展的不同阶段作出的划分。按照共识，工业10是蒸汽机时代，工业20是电气化时代，工业30是信息化时代，工业40则是利用信息化技术促进产业变革的时代，也就是智能化时代。

工业40的概念最早出现在德国，2013年的汉诺威工业博览会上正式推出，其核心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。随后由德国政府列入《德国2020高技术战略》中所提出的十大未来项目之一。该项目由德国联邦教育局及研究部和联邦经济技术部联合资助，投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平，建立具有适应性、资源效率及基因工程学的智慧工厂，在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。

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