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4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产18世纪末20世纪初时间4.1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1784蒸汽机工业革命2.0工业革命4.0电子.IT.工 业机器人工业革命1.018世纪末20世纪初时间4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产Q DFKI GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产嵌入式计算机智能工厂中央计算机2020198020001个计算机:1个用户1个计算机: 多个用户Industry m基于物联网与服务的智能智能化环境 环境发展过程1941196090%的计算机 都是嵌入式多个计算机个用户Q DFKI GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产Industry 4-咼精度咼品质多品种小4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产批量的智能产品URBANiPRODUCTIONm厂智能工厂位于城市 的城市生产绿色生产：清洁、资源利用率高的可持续发展4.1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.屮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。Fraunhofer庇 acatechNATIONAL ACADEMY OF SCIENCE AND ENGINEERINGSIEMENS Industry 4.0德国高科技战略计划两大主题：智慧工厂、智能生产智慧工厂口重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式 生产设施的实现智能生产口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4.1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,承载着在其整个甌琏和生命凰期中所需的各种必 需信息设施=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4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产智慧工厂的流程基于云安全网络Intell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产智慧工厂的布局面向服务的工厂系统布局硬件无关 抽象服务ERPEnterpriseResource PlanningMESMcinufactun ngj Execution SystemField Layer现场层Pump-ServiceControl-ServiceQQ vQ。0 GService Library服务库硬件相关 设备控制Communication Se rvice4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产智慧工厂的车间基于无线、RFID、传感器和服务的架构DeutschesForschu ngsze ntru mi1 fur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产DeutschesForschu ngsze ntru mi1 fur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产工业4.0下的产品特点集成了信息存储、传感、无线通信功能产品是信息载体口产品在整个完整的供应链和生命周期中 都一直带有自身信息我生产于2010 年4月30日，5月3日岀厂产品是一个agent口产品会影响其所在环境产品具有自监测功能口产品会对其自身状态和环境进行监测已经打开2分 钟了，请盖上DeutschesForschu ngsze ntru mi1 fur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业40从智慧工厂到智能生产DeutschesForschu ngszentru mfur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业40从智慧工厂到智能生产工业4.0下的数据挖据与知识发现大数据制造业存储了超过其他工业部门的数据从2Q1Q年以来新产品数据达到接近2艾字节（2巧仪器仪表产品供应链管理系统产品全生命周期系统DeutschesForschu ngszentru mfur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产工业4.0下的多模式交互DeutschesForschu ngszentru mifur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产DeutschesForschu ngszentru mifur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产语音眼球跟踪肢体动作面部表情 身体语言DeutschesForschu ngszentru mifur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产以人为中心的基于信息物理系统的智能工厂辅助系统DeutschesForschu ngszentru mifur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产DeutschesForschu ngszentru mifur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产基于上下文的自适应基于肢体动作的物理辅助移动式个性化自适应的辅助导航系统故障诊断辅助工具基于虚拟现实/增强 现实的复杂工作流程辅助管理工具基于位置的维护和规 划辅助工具多模式的人机交互DeutschesForschu ngszentru mifur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业40从智慧工厂到智能生产面向智慧工厂的APP商店下载量身定制的用户界面DeutschesForschu ngsze ntru m1 fur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业40从智慧工厂到智能生产DeutschesForschu ngsze ntru m1 fur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业40从智慧工厂到智能生产20 App Store)0 DeutschesForschu ngsze ntru m1 fur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产面向智慧工厂的室内精确定位智慧工厂中的增强现实技术DeutschesForschu ngsze ntru mi1 fur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产DeutschesForschu ngsze ntru mi1 fur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产佩戴谷歌眼镜的工人DeutschesForschu ngsze ntru mi1 fur KunstlicheIntell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产新一代轻量化，灵活的机器人与人类在智能工厂一起协同工備噩j fur Kunstliche Intell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产T智慧工厂中的智能装配DFKI研发的抽象产品记忆系统用于自适应抓取和智能产品装配机器人利用左手内部天线从产品内存中读 取尺寸、重量和加持点，同时机器人能够 从信息物理系统中获得产品装配说眠书爲j fur Kunstlichei Intell igenz GmbH在头部安装立体 相机，在手臂靠 近物体的地方安 装3D摄像头4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产工业4.0自动化-信息物理系统(CPS)信息物理系统(Cyber Physical System, CPS)强调物 理过程与信息间的反馈。 2008年美国加利福利亚大学的Lw.E在其技术报告信息 物理系统：设计挑战中指出：信息物理系统是计算和 物理过程的整合集成。嵌入式计算机和网络对物理过程 进行监测和控制。从自动化技术的观点看，CPS是一种工程系统，由一个 嵌入在物体中的计算和通信的内核，以及物理环境中的 结构所监测和控制。(Karl Henrik Johansson, 2011)以信息物理生产系统CPPS为模型构建智慧工厂，或者数字化工厂工业4自动化信息物理系统(CPS)4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产工业4.0自动化信息物理系统(CPS)物联网经济文化与所有领域相关的通用技术(语义技术、云计算服务平台)4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产CPS应用智慧工厂 cpps 19CPS应用 智能健康 J能源CPS应用 智能电网移动通信CPS应用 智能手机4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产安全、工程、教育.参考框架、模型工业4.0自动化信息物理系统(CPS)通过价值链实现横向集成4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产、丿/ ServicesProduction Production engineeringProduction planningProduct design and development4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产工业4.0自动化信息物理系统(CPS)垂直集成与网络化制造4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产1!在明天的智慧工厂，生产结构不会是固定的，预定义的。相 反，一组IT配置的规则将被定义，可以根据具体情况进行工 厂结构的拓扑结构配置组合，其中包括针对模型，数据，通信 和计算算法的所有相关要求。工业4.0的标准规范标准4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产EMMA:多模式工业辅助系统工业4.0智慧工厂OMM:语义产品内存4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产USDL:信息物理产品系统中的语义服务孑 一二4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产DeutschesForschu ngszentru mi fur Kunstliche Intell igenz GmbH4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产智能产品案例智能化汽车4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产智能产品案例波音波音公司已经在一些领域（军用民用）应用信息物理系 统，从中获益匪浅。 CPS对于波音公司航空航天领域至关重要德国一些企业已经开始实施industry 4.0SAP公司BOSC H公司TRUMPF公司总结多品种小批量智能产品的高精度卓越品质生产是未来像德国 一样成功经济的发展趋势 80%制造创新基于信息通信技术，通过信息通信技术实现了 智慧工厂、绿色和城市生产第四次工业革命将基于信息物理系统、物联网和互联服务， 它将产生大量的大数据流，这些大数据能够被搜集和分析用 于指导高效高品质生产；=1基于信息物理系统的工业辅助系统能够支持、帮助和培训智 慧工厂的下一代工人；多通道增强现实系统能够允许个性化的工作流程和快速学习新产品工艺。WITTENSTEIN 公司FESTO公司4.1工业4.0从智慧工厂到智能生产GERMANY TRADE & INVEST
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