目錄一二三

四五

帶著疑問看德國工業4.0工業4.0的科學發展觀工業4.0對全球制造業的沖擊對未來制造業的探討中國版工業4.0暢想第一頁，共93頁。帶著疑問看德國工業4.0一第二頁，共93頁。2012年4~10月2012年

3月2013年4月

工業4.0發展戰略

發布；由VDMA、BITKOM、ZVEI組成秘書處，組建工業

4.0平臺工業4.0平臺發布白皮書（實施計劃）

2014年

4月德國科學-產業經濟研究聯盟與德國國家科學與工程院（Acatech）共同制定工業

4.0

發展戰略《德國2020高技術戰略》行動計劃發布，11個“未來項目”縮減為10個（投資84億歐元）；“工業4.0”一詞首次出現（投資2億歐元）在德國科學-產業經濟研究聯盟

（ForschungsunionWirtschaft-Wissenschaft）的倡導下，開始研究工業4.0出臺過程

2011年

1月

2010年

《德國2020高技術戰略》發布，

并重點推出11個“未來項目”一、帶著疑問看德國工業4.0第三頁，共93頁。

1

2老齡化社會帶來的勞動力減少

資源匱乏，能效仍需提升

產業轉移帶來的國內制造業空心化

發展中國家技術實力不斷增強356784社會背景

經濟全球化中，需要對市場做出快速響應

需要根據消費者需求，實現差異化、個性化的生產

保持制造業國際領先地位所需的標準化

制造業占據全國GDP的25%、出口總額的60%，影響極大一、帶著疑問看德國工業4.0第四頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0（一）為何是4.0？第五頁，共93頁。工業1.0一、帶著疑問看德國工業4.0第六頁，共93頁。工業2.0一、帶著疑問看德國工業4.0第七頁，共93頁。工業3.0一、帶著疑問看德國工業4.0第八頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0（二）工業3.0與工業4.0有哪些不同？第九頁，共93頁。大規模生產大規模定制管理理念以產品為中心，以低成本贏得市場以顧客為中心，以快速響應贏得市場驅動方式根據市場預測安排生產，屬推動式的生產方式根據客戶定點安排生產，屬拉動式生產方式核心通過穩定性和控制力取得高效率通過靈活性和快速響應來實現多樣化和定制化戰略成本領先戰略：通過降低成本、提高生產效率獲取競爭優勢差異化戰略：通過快速反應、提供個性化的產品獲取競爭優勢目標以低價格開發、生產、銷售、交付產品和服務交付顧客買得起的產品和服務一、帶著疑問看德國工業4.0以多樣化和定制化開發、生產、銷售、對企業轉型升級的啟示1:工業4.0時代企業要轉型升級，改變思維第十頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0大規模定制定制生產大規模定制的優勢

大規模生產X

品種單一

成本低

效率高

交貨快

X

成本高

X

效率低

X

交貨慢

品種多

個性化第十一頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0智能能源管理智能化（三）工業4.0具體能實現什么？

生產智能化供應鏈管理智能化設備智能化第十二頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0產品信息物質生產傳統生產方式

材料能源第十三頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0智能生產方式第十四頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0智能物料第十五頁，共93頁。智能物料索菲亞定制家

拍攝于2015年6月23日，索菲亞浙江嘉善工廠，德國的全自動生產線一、帶著疑問看德國工業4.0第十六頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0智能物料第十七頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0智能零部件第十八頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0智能零部件第十九頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0（四）工業4.0為何引起廣泛關注？改變改變制造業思維改變了制造業模式改變了創新模式第二十頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0對企業轉型升級的啟示2:制造業互聯網思維，組織架構要調整第二十一頁，共93頁。1.

研發3.原型制造4.零部件生產5.

系統集成6.

銷售服務2.

設計

傳統的分工合作1980:

OEM價值鏈?

僅將零部件的生產分包給不同的供應商一、帶著疑問看德國工業4.0第二十二頁，共93頁。

子裝配體零部件

供應鏈管理產品生命周期管理

當前的外包開發2000:

部分外包的價值鏈?

外包包括工藝過程開發等核心環節?

用供應鏈管理、產品生命周期管理等軟件系統管理外包工作

工藝過程開發1.

研發3.原型制造4.零部件生產5.

系統集成6.

銷售服務2.

設計一、帶著疑問看德國工業4.0第二十三頁，共93頁。

系統

子裝配體零部件第一層

第二層

第三層

商業模式開發

質量管理

項目管理工藝過程開發供應鏈管理

產品生命周期管理

未來的開放制造2025:

開放的價值鏈?

學習型組織和精益生產1.

研發3.原型制造4.零部件生產5.

系統集成6.

銷售服務2.

設計一、帶著疑問看德國工業4.0第二十四頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0創新的新模式

Textin

here行業支持標準化研發第二十五頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0（五）工業4.0能產生多少價值？第二十六頁，共93頁。一、帶著疑問看德國工業4.0第二十七頁，共93頁。工業4.0的科學發展觀二第二十八頁，共93頁。二、工業4.0的科學發展觀工業4.0：本質是基于“信息物理系統”實現“智能工廠”核心是動態配置的生產方式關鍵是信息技術應用愿景是解決能源消費等社會問題最終用意是標準化第二十九頁，共93頁。物理信息CPS系統通信信息計算物理控制二、工業4.0的科學發展觀（一）本質是基于“信息物理系統”實現“智能工廠”第三十頁，共93頁。二、工業4.0的科學發展觀智能工廠第三十一頁，共93頁。二、工業4.0的科學發展觀智能生產第三十二頁，共93頁。二、工業4.0的科學發展觀橫向、縱向、端到端的集成縱向打通管理橫向打通合作端到端體現并行制造第三十三頁，共93頁。實現大規模定制，滿足不確定情況下的市場需求，提升生產調度管理水平這是強化競爭力的根源。包括如何提高能源、資源的使用效率等縮短創新周期，解決產品的復雜性，運用大數據的挖掘分析作用

提升靈活性強化競爭力

提高

生產率

縮短產品

上市時間二、工業4.0的科學發展觀第三十四頁，共93頁。二、工業4.0的科學發展觀（二）核心是動態配置的生產方式第三十五頁，共93頁。二、工業4.0的科學發展觀汽車生產線的變遷第三十六頁，共93頁。二、工業4.0的科學發展觀第三十七頁，共93頁。

C3P

產品開發二、工業4.0的科學發展觀

產品-服務坐標PLM

賣方交易物流交易供應商客戶價值鏈坐標企業坐標CRMSCMMES

生產信息交換（三）關鍵是信息技術應用

管理

ERP

買方交易第三十八頁，共93頁。二、工業4.0的科學發展觀（四）愿景是解決能源消費等社會問題第三十九頁，共93頁。二、工業4.0的科學發展觀制造業節能途徑工業節能減排

與綜合利用收集和分析

能源信息識別問題管理運營改變耗能不

良習慣第四十頁，共93頁。

在傳統的工業時代

標準作為組織現代化生產

的重要技術基礎和互換性

保證，在制造業的發展中

起著重要基礎的作用。二、工業4.0的科學發展觀

在信息技術時代標準化將人力、物料、信息等資源融合，實現整個生產過程的有序化，從而獲得更多的經濟效益。市場多樣化和個性化

利用標準，進行簡化、優

化和統一化，才能形成各

種標準化模塊，為產品的

大規模定制奠定基礎。（五）最終用意是標準化

標準在制造業發展過程中起到

重要的基礎作用第四十一頁，共93頁。國際標準化的主導權

歐盟

歐盟標準化戰略強調要進

一步擴大歐洲標準化體系

的參加國，要統一歐盟各

國在國際標準化組織中的

標準化提案。歐盟利用其

條件，要在國際標準化活

動中確立歐洲的地位，加

強歐洲產業在世界市場上

的競爭力。

美國美國要與更多國家的政府標準化機構和標準化團體建立聯盟，努力制定出反映美國技術的國際標準。美國在ISO、IEC的幾個重點技術領域承擔或從事領導工作，積極參加各種國際標準化活動，努力制定出反映美國技術的國際標準。

日本為了創造良好的參加國際標準化活動的環境，日本建立了企業內和跨行業國際標準推進體制，擴大產業界參與國際標準化活動，同時，該國還采取一系列推進國際標準和國內標準的對策，從戰略的觀點出發，加強與美國和亞太各國的聯系。

爭奪國際標準主導權二、工業4.0的科學發展觀第四十二頁，共93頁。標準化的目的標準是保證制造業企業市場競爭力的必

要條件1標準已經更多地變成一個國家實行貿易

保護的重要技術手段2標準已經成為產業，特別是高技術產業

競爭的制高點3

標準是持續領跑的先決條件二、工業4.0的科學發展觀4第四十三頁，共93頁。工業4.0對全球制造業的沖擊三第四十四頁，共93頁。三、工業4.0對全球制造業的沖擊

美、德兩國是制造業大國，在先進制造業方面擁有絕對優勢。新工業時代，美國推出“制造業回歸”戰略，德國推出“工業4.0”戰略，可以說，兩國都在制造業上發力，以期搶占制造業變革的主導權。第四十五頁，共93頁。（一）發達國家的制造業回歸現象三、工業4.0對全球制造業的沖擊“再工業化”

的含義“再工業化”是西方學者基于工業在各產業中的地位不斷降低、工業品在國際市場上的競爭力相對下降、大量工業性投資移師海外而國內投資相對不足的狀況提出的一種

“回歸”

戰略，即重回實體經濟，使工業投資在國內集中，避免出現產業結構空洞化。自2008年金融危機爆發以后，美國經濟慘遭重創，奧巴馬政府于2009年年底啟動“再工業化”發展戰略，意在通過大力發展國內制造業和促進出口，達到振興本土工業，進而保證經濟均衡運行和可持續性的目的。背景第四十六頁，共93頁。發達國家實現“再工業化”的途徑三、工業4.0對全球制造業的沖擊直接扶持戰略性新興產業加大研發和教育培訓投入積極解決資源環境的問題重新認識制造業的價值第四十七頁，共93頁。（二）工業4.0背后的秘密三、工業4.0對全球制造業的沖擊第四十八頁，共93頁。Google進軍制造業三、工業4.0對全球制造業的沖擊第四十九頁，共93頁。中國機械行業的崛起三、工業4.0對全球制造業的沖擊第五十頁，共93頁。（三）日本如何看工業4.0？三、工業4.0對全球制造業的沖擊第五十一頁，共93頁。豐田的煩惱品牌代工三、工業4.0對全球制造業的沖擊第五十二頁，共93頁。對未來制造業的探討四第五十三頁，共93頁。CAM

MPMSchedWMSEAM四、對未來制造業的探討BusinessFINERPHRCRM

TMSCADSCM

企業設施

Enterprise

Infrastructure運行設施

OperationsInfrastructure

MI

T&A

Quality

etc.

MES

Lean/CI

HMI

Equipment

&

Automation

產品

Production

客戶側Customers企業側支持供應側

Suppliers

設計（一）工業軟件充斥整個制造業第五十四頁，共93頁。四、對未來制造業的探討（二）數據制造第五十五頁，共93頁。

全球數據量預測（單位ZB）四、對未來制造業的探討數據量的增速

1980以來，每40個月翻一番

數據量增速，是GDP增速的4倍

數據處理能力，是GDP增速的9倍

2000年人類信息75%是模擬數據，2007年是6%，現在1%？第五十六頁，共93頁。四、對未來制造業的探討制造業大數據制造業大數據

A產品數據

B運營數據

D外部數據

C價值鏈數據第五十七頁，共93頁。數據制造精準匹配通過數據挖掘，精準研發設計產品

智能制造

通過傳感器以及工

業大數據的應用，

實現智能制造

合作生產

通過供應鏈大數據以及用戶

大數據，組織合作生產

數據制造

市場預測

通過搜索引擎或電

商平臺的大數據，

進行市場預測

推送營銷

通過客戶關系大數據，進

行推送營銷

社交應用

通過社交平臺大數

據，挖據定制化、

個性化需求信息四、對未來制造業的探討第五十八頁，共93頁。（三）網絡制造四、對未來制造業的探討第五十九頁，共93頁。四、對未來制造業的探討網絡信息安全同樣影響工廠第六十頁，共93頁。四、對未來制造業的探討（四）產品網絡化是一個必然趨勢第六十一頁，共93頁。四、對未來制造業的探討制造業產品將被視為電子產品或者網絡產品第六十二頁，共93頁。四、對未來制造業的探討未來的汽車能否與網絡互聯，可能成為汽車市場上的決定性因素第六十三頁，共93頁。四、對未來制造業的探討第六十四頁，共93頁。中國版工業4.0暢想五第六十五頁，共93頁。（一）中國制造業30年發展歷程

第一階段1980’

1勞動力等生產要素活躍

開放與經濟體制改革促進

中國制造業第一階段的高

速發展

五、中國版工業4.0暢想第三階段2000’—現在

3

產品創新與信息化

設計、工藝、管理模式創

新開始帶動制造業升級；

信息化與工業化融合改變

著制造業從底層控制到管

理的方方面面

第二階段1990’

2

裝備現代化

直接生產效率提升，規模化經濟開始發展第六十六頁，共93頁。“兩化融合”與工業4.0異曲同工十七屆五中全會十八大提出“推動信息化

提出“堅持走中國特與工業化深度融合，色新型工業化、信息加快經濟社會各領

化道路，推動信息化域信息化”的戰略

和工業化深度融合，思想

全面推進“四化兩型”

建設”的戰略思想十七大

提出“發展現代產

業體系，大力推進

信息化與工業化融

合，促進工業由大

變強”的戰略思想五、中國版工業4.0暢想第六十七頁，共93頁。（二）中國制造業的優勢與劣勢

劣勢能源消耗大，污染嚴重五、中國版工業4.0暢想第六十八頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想能源消耗大，污染嚴重0.320.20.20.180.210.180.230.490.490.851.5400.40.20.6

10.81.81.61.41.2美國日本德國中國英國法國

意大利

西班牙

加拿大

韓國印度

俄羅斯2009年能耗情況國際比較

萬元GDP消耗噸標準煤

1.08第六十九頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想微笑曲線第七十頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想第七十一頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想如何應對？

重新挖掘比較成本

的優勢提升制度創新和管

理變革能力第七十二頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想（三）中國制造業從工業3.0到工業4.0的產業路線圖路線圖1：定義未來制造業的關鍵詞路線圖2：像工業4.0那樣解決4大難題

點擊添加文本路線圖3：把兩化深度融合作為主要著力點第七十三頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想《美國先進制造業國家戰略計劃》、《德國工業4.0》、《英國工業2050》第七十四頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想先進制造業關鍵詞第七十五頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想第七十六頁，共93頁。兩化融合目標15

信息技術在生產經營和管理過程中得到充分有效應用2

業務流程優化再造和產業鏈協同能力顯著增強

3

重點骨干企業實現向綜合集成應用的轉變4

生產性服務業領域信息技術應用進一步深化

信息產業創新發展能力和服務水平明顯提高兩化融合基本目標五、中國版工業4.0暢想第七十七頁，共93頁。03010204德國工業4.0（四）中國制造2025

中國制造2025五、中國版工業4.0暢想第七十八頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想第七十九頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想第八十頁，共93頁。市場主導政府引導自主發展開放合作整體推進重點突破基本原則

立足當前

著眼長遠五、中國版工業4.0暢想第八十一頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想

第一個十年力爭用十年時間，邁入制造強國行列。

第二個十年到2035

年，我國制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平。新中國成立一百年時，制造業大國地位更加鞏固，綜合實力進入世界制造強國前列。制造強國建設三個十年“三步走”的戰略

第三個十年第八十二頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想

5項方針創新驅動質量為先綠色發展結構優化人才為本第八十三頁，共93頁。

9大任務

3、強化工業

基礎能力

2、推進信息

化與工業化深

度融合

1、提高國家

制造業創新能

力五、中國版工業4.0暢想4、加強質量

品牌建設5、全面推行

綠色制造

6、大力推動重點領域突破

發展7、深入推進制造業結構調

整

8、積極發展

服務型制造和

生產性服務業

9、提高制造

業國際化發展

水平第八十四頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想新一代信息通信技術產業航空航天裝備先進軌道交通

電力裝備裝備新材料高檔數控機床和機器人海洋工程裝備及高技術船舶節能與新能

源汽車農機裝備

生物醫藥及高

性能醫療器械10大重點領域第八十五頁，共93頁。五、中國版工業4.0暢想第八十六頁，共93頁。

到2020年，重點形成15家左右制造業創新中心（工業技術研究基地），力爭到2025年形成40家左右制造業創新中心（工業技術研究基地）。重點開展行業基礎和共性關鍵技術研發、成果產業化、人才培訓等工作制定完善制造業創新中心遴選、考核、管理的標準和程序1.制造業創新中心（工業技術研究基地）建設工程

制造業創新中心（工業技術研究基地）建設工程

圍繞重點行業轉型

升級和新一代信息

技術、智能制造、

增材制造、新材料、

生物醫藥等領域創

新發展的重大共性

需求

形成一批制造業創

新中心（工業技術

研究基地）五、中國版工業4.0暢想第八十七頁，共93頁。

到2020年，制造業重點領域智

能化水平顯著提升，試點示范

項目運營成本降低30%，產品

生產周期縮短30%，不良品率降低30%。到2025年，制造業

重點領域全面實現智能化，試

點示范項目運營成本降低

50%，產品生產周期縮短

50%，不良品率降低50%。

建立智能制造標

準體系和信息安

全保障系統，搭

建智能制造網絡

系統平臺。在基礎條件好、需求迫切的重點地區、行業和企業中，分類實施流程制造、離散制造、智能裝備和產品、新業態新模式、智能化管理、智能化服務等試點示范及應用推廣。2.智能制造工程

緊密圍繞重點制造領

域關鍵環節，開展新

一代信息技術與制造

裝備融合的集成創新

和工程應用。

支持政產學研用

聯合攻關，開發

智能產品和自主

可控的智能裝置

并實現產業化。

依托優勢企業，緊扣關鍵

工序智能化、關鍵崗位機

器人替代、生產過程智能

優化控制、供應鏈優化，

建設重點領域

智能工廠/

數字化車間。五、中國版工業4.0暢想第八十八頁，共93頁。組織重點突破，針對重大工程和重點裝備的關鍵技術和產品急需，支持優勢企業開展政產學研用聯合攻關，突破關鍵基礎材料、核心基礎零部件的工程化、產業化瓶頸。強化平臺支撐，布局和組建一批"四基"研究中心，創建一批公共服務平臺，完善重點產業技術基礎體系。3.工業強基工程

工業強基

到2020年，40%的核心基礎零部件、關鍵基礎材料實現自主保障，受制于人