职业教育4.0（精选12篇）
职业教育4.0 篇1
“十二五”期间,佛山市按照国家、省《中长期教育改革和发展规划纲要》的指导思想,贯彻教育部《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》和《广东省教育信息化发展“十二五”规划》的精神,落实《佛山市“四化融合智慧佛山”发展规划纲要》,结合教育部信息中心立项的“国家级区域教育信息化整体应用实践与创新公共服务试点市”建设工作,以提升教育信息化内涵为导向,全力推进“三通两平台”的建设与应用。以教育信息化试点工作为抓手,构建新型的学与教模式[1],为促进教育公平、均衡与优质发展提供支持。在即将到来的“十三五”,佛山教育信息化将跨入感知时代——教育信息化4.0。
教育信息化4.0是以布鲁姆(Bloom)认知模型作为教育信息化发展的参考模型[2],从第三层的应用跃至第四层的分析,其特征是智能化。其目标是为每一个学生提供同等学习机会,以及减轻学生学习负担与认知成本。
一、智能教育工程夯实教育信息化 4.0 基础
(一)支持促进教育公平、均衡与优质发展技术云平台已在线运行
佛山教育信息化以“促进教育公平和均衡、提升信息化效益”为导向,构建教育信息化公共服务体系,变革学与教模式[3],推进信息技术应用深度融合,减轻学生学业负担[4]。以建设终身学习服务平台为切入点,促进学习型社会的发展。
佛山数码学习港既是教育信息化公共服务平台,也是促进教育公平与均衡发展的技术支持平台,直接为广大师生、市民提供服务。应用涵盖学习、教育教学、管理、科研、德育及市民学习等各项业务,对我市教育教学和管理方式的变革、提升教学与管理效率具有重大意义。服务平台汇聚智能学习、智能教学与智能管理等学与教应用,承载丰富多样的学与教资源[5]。其中,名师在线、个性化学习、双语科学学习视频、市民公共考试测试服务平台及题库、优课网、学校德育和安全管理网络平台、网上活动平台、数字化幼儿园、市民知识银行等项目已初见成效。
佛山市在推进教育信息化应用特色发展的同时,充分依托国家与省的管理平台加强教育管理,应用国家、省的资源平台推进信息技术与教育教学的深度融合[6]。
(二)高效应用信息技术,为每一个学生提供同等的学习机会
“十二五”期间,佛山教育信息化始终践行信息技术为促进“教育公平与均衡”服务的理念,广泛运用信息技术为每一个学生提供同等的学习机会。
1.佛山市自行设计的国内第一个数字化科学探究流动实验室“探索号”投入使用两年多,已服务100多所学校,20000多名学生和500名教师在流动实验室获得学习服务或接受培训。在2014年广东省中小学教育创新成果评选中,“探索号”数字化科学探究流动实验室项目获得一等奖。
2.“名师在线辅导”彰显教育公平与均衡。利用“名师在线辅导网格”系统,组织我市的名教师、学科带头人、骨干教师在周六、日开展在线辅导及答疑。2014年,100多位名师参加了上线辅导。辅导的专题类型丰富、参与学生数众多,有力推进了优质资源的共建共享,缩小了区域和校际差异,充分发挥了名师的示范与导向作用。同时,建成佛山名师辅导课程资源库,200多个优质视频课程资源通过有线电视、在线网络点播等多种途径实现共享[7]。
(三)创新机制与模式,实现优质教学资源共建共享
坚持“自建与采购”相结合,建立健全教学资源共建共享机制,建成了优质、动态、共享的“学与教资源超市”,数字化优质教学资源总容量达10TB,并面向全市免费开放共享。另外,各区均建有具有地方特点的教学资源库,校本资源库特色明显。其中,南海区的“朝阳学堂”已形成系列化,逐步产生效益。
1.提升“微课”资源建设和应用模式。2010年,佛山市率先在全国首创了“微课”资源建设和应用模式,为学生提供了丰富优质的视频学习资源,在全国引起关注,“微课”的研究与应用模式获国家教育部教学成果二等奖。“微课”的征集、展播应用平台“优课网”会聚了学与教“微课”、课例资源超过10000条,所有资源完全免费开放,在线用户近10000人。为提升“微课”的应用水平,建立专家引领的模式,启动了“微课”的开发、应用与研究等工作。在专家的指导下促进“微课”的研发与应用转型,探索新型的研发与应用模式,提升“微课”的应用效益。
2.教学资源研发与应用的“四结合”模式行之有效。教学资源建设“与日常教学结合、与学科教研结合、与课题研究结合、与教师专业素养提升结合”的资源开发机制,培养了一支综合素质高且具有教学资源应用、开发与研究能力的骨干名师队伍,并形成了具有佛山特色的教学资源共建共享长效机制。在开发数字化教学资源的过程中,始终坚持“自建与采购”相结合的办法,实现教学资源的共建共享。充分发挥教师的创造性,依靠广大教师实现共建共享教学资源。通过建立教学资源骨干教师制度,组建了一支300多人的数字化教学资源建设骨干教师队伍,每年上载到资源平台上的各类优质原创教学资源超过15000多条,有效促进了学与教方式的变革。此外,通过对各种数字化教学资源的采集、管理、检索和二次开发,实现最大范围的共享,使全市广大师生不受时间、地点限制使用系统中的资源。
(四)市区联动,加快教育信息化迈向智能化步伐
“智能教育”工程是佛山智慧城市战略中的核心项目。佛山市在大力开展“智能教育”工程建设的同时,以教育部首批区域教育信息化试点为抓手,采取多种手段和方式,积极推进项目的应用融合和成果共享,提升学习、教学与教育管理的效益[8]。
区域智能教育工程发展彰显特色,形式多样的研究成果与应用模式已产生效益。其中,禅城区规划建设的“睿智教育”云服务平台已在线运行,并申报成为全国第一个“教育管理与公共服务云平台”试点区域。重点实施以云服务平台为核心的教育管理应用和以“云课堂”为核心的教学应用。南海区大力推进智能教育工程的建设,“朝阳学堂”已在线运行,获得效益。在电子书包项目的研究与实践,初步形成了具有特色的“智能课堂”模式,并取得了一定的效益。动漫教育经过了几年的实践,摸索了一套可操作的工作方案,师生动漫素养逐步形成了区域特色,培养了一批动漫技术强、素养高、理念新的教师队伍,为高一级学校输送了一批批动漫专业学生,动漫教育成为中小学信息技术教育的品牌。高明区与三水区不断加大投入,提升“校校通”工程服务与教育发展的水平,构建新型的教育信息化服务模式,为教育行政、教学活动提供技术支持,取得了实效。
二、以“人人通平台”为依托,构建佛山市教育感知网络
根据“三通两平台”的工作目标与要求,科学部署全市教育信息化发展战略,建立区域教育信息化可持续发展的有效机制。全市100% 中小学校与教育城域网连接,实现了“校校通”的目标。99% 教室配备多媒体教学平台,教学用计算机超过16万台,人机比达5:1,师机比1:1。目前,市、区教育城域网络安全、高速与稳定,各学校均通过佛山教育城域网与广东省基础教育网互联互通。同时,积极筹措资金,不断加大投入,构建交互式课堂教学环境[9],加快“班班通”步伐。为进一步服务师生和市民的学习,与佛山有线电视网络公司合作,利用数字电视平台的优势架构了“教育视线”点播社区。通过互动电视机顶盒传输优质精品课程课例和学习资源到家庭,为广大师生、家长、市民的学习提供扩展服务。
以“三通两平台”工作为抓手,全面启动网络学习空间“人人通”的建设,逐步搭建佛山市教育感知网络及应用云平台,为师生提供网络应用服务。并以此为基础,整合市、区现有的智能学习、教学与管理等应用,实现学与教无缝融合的一站式服务。依托“人人通 -蜂窝行动”计划,创新“人人通”工作模式,构建佛山教育感知网络与应用云平台。通过与企业合作,构建具有创新应用价值的“人人通”系统——佛山教育感知网络与应用云平台,提升“人人通”的应用价值与效益。佛山教育感知网络与应用云平台将以“人人通”基础平台为依托,把现有的智能学习、教学与管理等应用整合在一起,实现教育信息化综合应用的有机融合。佛山教育感知网络节点可以为师生、行政人员、家长等群体承载丰富多样的学习、教学、家校、管理等应用服务[10]。目前,全市已上线学校近300所。
三、践行教育信息化核心价值观,加快实现“四个”转变
在佛山市委市政府的高度重视下,教育信息化获得较快的发展,取得了一定的效益。为了加快教育信息化进程,提升信息技术在教育教学中的绩效,建立了一个比较完善的教育信息化生态环境,教育信息化核心价值观逐步确立。
在推进教育信息化过程中,始终坚持践行重学习、轻负担、促发展的教育信息化核心价值观。全面促进与支持教育的公平、均衡、优质发展,为每一个学生提供同等的学习机会,以及为学生进一步学习与进入社会获得成功提供支持;变革教学方式、方法与模式,体现的是以学生为中心,促进学生个性化发展;变革传统学习方式,促进“被动”学习转变为“主动”学习,释放学习的动力。“十二五”期间,佛山教育信息化生态系统得到进一步完善,教育信息化核心价值观基本形成,教育信息化工作逐步实现“四个转变”:从信息化向智能化转变,学习模式由“被动”向“主动”转变,从关注教师的“教”向关注学生的“学”转变,从推进课程“整合”向深度“融合”转变。
四、以应用为导向,加快教育信息化的升级转型步伐
佛山教育信息化从“十五”规划的数字化1.0时代到“十一五”的网络化2.0时代,再到“十二五”的智能化3.0时代。在即将到来的“十三五”,佛山市继续参考布鲁姆(Bloom)认知模型,从参考模型的第三层跃至第四层,迈进教育信息化4.0。努力促进技术与教育的双向融合,真正促进教育领域的深层次变革,提升师生的生命质量;变革传统的教育教学模式、方式,构建新型的师生“合作”伙伴关系;着眼于学习者知识建构的动力释放,以及能力与个性化的发展,变“被动”的接受型学习为真正的“主动”建构型学习;培养学生批判性思维、复杂问题的解决、国际视野、沟通与协作、数字公民等21世纪人才技能。
在即将到来的“十三五”期间,佛山市将在5年智能教育建设的基础上,探索教育信息化升级转型的模式与方法。在信息技术的支持下,逐步实现教育教学可诊断、可干预、可控制、可自愈,加快实现教育信息化4.0目标。
摘要：佛山教育信息化从“十五”期间的数字化到“十一五”期间的网络化,再到“十二五”期间的智能化,经历了三个阶段。本文详细论述了在即将到来的“十三五”期间,佛山市教育信息化将迈向4.0的邹形——教育感知时代的基础与动力。
关键词：教育,感知,网络,信息化,4.0
职业教育4.0 篇2
学习工业4.0时代的中国制造心得体会
目前最火热的技术名词，大数据、云计算大致都看过了，现在自然也轮到了工业4.0，而且另外两个更多的是it界自己炒作的概念（虽然也有着广泛的应用）。在我看来，大国重器，工业，第二产业，依然是一个国家综合国力的最有力的表现。中国的工业化，尚没有完成，中国的真正强大，依然需要在工业上革新。纵观历史，任何一个大国的崛起，首先是工业崛起，具备了超过世界竞争对手的强大生产率。英国如此，德国如此，日本如此，美国如此。所以，按照林毅夫的说法，目前中国的劳动生产率只有美国的1/4，也就意味着中国在工业方面还有巨大的可成长空间。
谈回这本书，这本书应该是为了响应德国政府工业4.0号召，找了业界的主要发言人，进行相应的解读和阐释，应该说工业4.0更像是个政府驱动，尚不是完全的技术驱动和革新驱动。所攒的各个章节在主题思想上和实现路径上，还有观念不统一、愿景不统一、利益不统一等问题，讲工业4.0依然是盲人摸象。对于工业4.0的概念厘清，除了要靠这本书的叙述，更需要靠自己通过经验和学术背景的合理畅想。而两位译者，客观的说，也缺乏对工业界背景的深刻理解，如果没猜错的话，应该来自it界的某些具体应用领域，所以对整个工业链条的啮合也不是很清楚。文中名词都对，但总体读起来，总是像没有上油的齿轮咯吱作响。
总体来说，这本书我是浮光掠影般的过了一下，也粗略谈谈我对工业4.0的认识：（1）首先要谈的是工业4.0提出的背景。工业4.0首先是德国政府提出来的概念，德国人没有赶上美国人的信息革命，也看到了中国咄咄逼人的后发优势。为了保住德国在世界制造业上的领先地位，保证未来德国在世界大舞台中的大国地位，从而提出了工业4.0的概念。其核心是，保住德国企业未来在工业制造方面的核心竞争优势。在一个小而精悍的企业生态圈内，实现工业制造从需求到管理到制造到反馈的完美闭环，从而实现德国企业对精密制造和按需制造的可控。
（2）德国人的这种工业4.0思路，我认为是错的。工业的专业化会不断衍生出新的职业、行业和企业，即使是再智能的工程机械、再完备的工业管理平台，也无法应对人类对于制造的多样化需求，以及应对这种需求的高度专业化。
未来的工业4.0，更像是移动互联网，任何工业制成品更像是多个app共同运行之后的物理结果。
（3）正如书中所说，未来工业制造的最重要资源是数据。特别是来自于人联网和物联网中出现的数据，将极大改变制造的形态。而未来最为重要的企业机会，是来自于对于数据的融合汇聚和解读应用。特别是连接人联网和物联网的数据翻译，把人类信息翻译为机器数据，把机器数据翻译为人类信息
（4）所有希望建设通用智能制造管理平台的尝试，很有可能都只是尝试，而无法实际运营。因为工业太复杂，功能太多样，需求太丰富，专业性太强，但在某些工业流程领域实现模块化标准化，并成功孕育相应平台，还是有相当大可能性的。
（5）未来的工业制造，全球只有四个玩家，德国、日本、美国、中国。德国的优势在于标准化，日本的优势是自动化，美国的优势是信息化，中国的优势在于山寨化。这里的山寨化倒不是贬称，是中国要求别人有的自己也要有，所以在标准化、自动化、信息化三个方面并没有明显短板，处于第二三名的水平，算是综合实力最强，而且中国有四个国家中最为齐全的工业门类，也具备了最优良的工业人口基础，对于未来的工业裂变，有着较好的生存土壤。
（6）我觉得全书当中，写得最好的是第四章。而且是最适合主管科教文卫的副总理、科技部、教育部的相关人员好好研究的内容，未来工业制造，为人才培养和科学研究提出了更为严苛的要求。对于科研来讲，是如何组建强耦合的大规模科研集群的问题。对于教育来讲，是如何加强在职教育培训、如何加强硕士以下级别强融合应用型的问题。这个问题关系到未来20年中国的竞争力，特别是在高技能工业专业技能人员相对短缺时代的中国全球领导力。
（7）一定要记住的谈资是四次工业革命的分类。第一次是纺织机和蒸汽机为代表的机械生产方式，第二次是以辛辛那提屠宰线和福特汽车流水线为代表的流水线的广泛应用，实现了大规模生产，第三次是以可编程逻辑器件的应用，实现了工业制造的自动化。第四次是以信息技术与工业制造的广泛融合，引发工业制造的信息物理融合革命。
卷板辅助车间 康奇 篇二：拥抱工业4.0 拥抱工业4.0时代
互联网与工业的融合是新一轮科技革命和产业变革的核心内容，是为第四次工业革命，即工业4.0。中国已经是制造业大国，要进一步迈向制造业强国工业4.0，或者说信息化和自动化的融合，是必须要加重投入、加快发展的一个环节，而且中国特色的制造业也将带来很大的特殊机会和呈现几大特点：1）信息化已有了基本的发展，但是目前的自动化水平偏低，亟待提升；2）中国制造业也有庞大的市场，尤其是中低端制造业是一个庞大且有中国特色的市场；3）中国人口红利逐步消失也迫切需要提升自动化、智能化和信息化。可以说工业4.0是中国制造业维持强势地位的必备要素。
李克强总理在2014年10月份访德期间签订“工业4.0”战略合作框架，显示出高层对制造业4.0升级改造的强力支持，工业4.0大概率将上升到国家战略高度。根据媒体报道，工信部指出“作为中国版工业4.0重要抓手，互联网和工业融合创新指导意见将于2015年发布，目前前瞻性研究已经得到进展”。工业4.0作为提升中国制造核心竞争力的未来方向，必将上升到国家战略层面，成为2015年工业领域一项重要政策抓手。未来围绕4.0智能工厂，国家和地方可能出台更多实质支持政策，推动产业快速进步。
与前三次工业革命相比，工业4.0较大的进步在于利用互联网激活了传统工业过程，使工厂设备“能说话、能思考”，同时实现三大功能：较大程度降低制造业对劳动力的依赖、较大程度满足用户个性化需求，将流通成本降到较低。从长期来看，工业4.0时代，对于智能工厂的投入将远超过一般工业，但项目盈利能力也将显著提高，并且资本投入越大、斜率越陡峭，即投资的边际回报率越高。无论在何种经济体，工业4.0都将是制造业发展不可绕开的必由之路，是未来世界制造业较大的一波“浪潮”。随着人口红利的消失，劳动力供给减少、人工成本上升和新一代劳动力制造业就业意愿的下降，对我国制造业的国际竞争力形成了巨大制约。客观上说，推进“工业化和信息化”融合，抢先进入“工业4.0”时代，以保持第一大支出产业——制造业竞争力，是中国必然选择的一个命题。
从投资的角度，可以从五个核心环节梳理工业4.0受益行业。“工业4.0”从智能工厂到智能生产的实现过程中，几个最为关键的核心环节将充分受益，主要包括互联、集成、智能生产、数据处理、产品创新。相关子行业包括：射频识别、物联网、传感器、机器视觉、智能机床、云计算、3d打印、可穿戴设备等。篇三：工业4.0 工业4.0的现状及发展趋势
刘昱东
（西北工业大学 材料学院 04011203班 2012300890，陕西 西安 710072）摘要：对工业4.0的意义及发展现状进行详细的描述，并重点综述了工业4.0对世界经济的影响，提出了当前存在的问题和今后发展的方向。
关键词：工业4.0 德国 瓶颈 发展 转变
工业4.0 关于德国工业4.0，越来越多的人在说，也有不少的人在写。但是对于大部分听众和读者来说，它依然是一个模糊的概念。
国家战略，不是国际标准德国工业4.0，是德国政府出于领先意识、危机意识和机遇 意识，为了确保未来德国在世界上的经济竞争力和技术领先地位，于2013年在《德国高技术战略2020》中提出的国家发展战略，是给德国企业明确的一个努 力方向。工业4.0，意即“第四次工业革命”，其总体目标是实现“绿色的”智能化生产。
来自机械制造、自动技术和信息通信及软件开发等三个领域的十多家领头企业，作为三次工业革命的佼佼者，顺理成章地组成了第一梯队，成为德国工业4.0的研究者和践行者。
智能工厂，高于自动生产德国工业4.0的定义是“以信息物理系统为基础的智能化生产”。那么，什么是“信息物理系统”？
人体的结构，也许是最好的比拟。人体即由“物理”和“信息”两个系统组成，健壮的身体、灵巧的四肢、敏锐的感官，便相当于一个嵌入了无数传感器的“物理 系统”，人的大脑和意识，赋予了人思考、社交和活动的能力，构成了一个完备的“信息系统”，控制和操纵肌体这一“物理系统”。
用一句话概括，信息物理系统就是把物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自我管理的功能，实现虚拟网络世界和现实物理世界的融合。
拥有上述五大功能的物理设备，不仅有“思考”能力，还有“社交”能力，并通过“社交”和“思考”，实现自我调节和完善，这便是“智能化”的概念。与自动化生 产不同的是，自动化是工人通过电脑程序控制机器，完成自动生产，是一种单向的指令。而智能化是一种多向“交流”，工人、机器、产品、原料、物流、用户等等 与生产、供应和使用有关的各个环节之间，始终保持着双向的信息互换，使生产和服务实现最优化组合。网络世界，有赖信息安全生产、供应和使用等各个环节，要 始终保持双向交流，那么问题来了，这样多节点的大数据交流、以及以此为基础的自动生产，信息安全如何保障？
这个问题，便是德国工业4.0发展的“瓶颈”所在。美国国安局前工作人员斯诺登的披露，使世人对信息的安全性产生了极大的怀疑。德国拥有世界领先的制造技术，却没有世界一流的信息技术，没有安全的“信息系统”，就无法确保“物理系统”的可靠生产。
另外，谷歌等公司的无所不在和信息滥用，也使人们不得不多思考一个问题，在工业4.0的社会里，如果所有的产品始终与工厂保持着对话，其用户还能有隐私可保吗？
事实上，许多国家都发表了类似的纲领性文件，只不过各有不同的提法，如美国的“先进制造业国家战略计 划”、日本的“科技工业联盟”、英国的“工业2050战略”和中国的“智能加工”等等。自然，谁能早日实现这一战略，谁就在国际上获得了“先发制人”的先 机，拥有了标准制定者的地位。资源整合，并非创造发明德国工业4.0的目标，是在2020年至2030年之间，实现“第四次工业革命”，即“以信息物理系 统为基础的智能化生产”。
工业4.0的基础，是已经实现的前三次工业革命。按一般的划分，第一次工业革命开始于18世纪后半叶，其主要 标志是以蒸汽机的发明带来的机械化生
产；第二次工业革命开始于19世纪后半
叶，主要标志是以电力的发明带来的电气
化和大规模流水线生产；第三次工业革命
开 始于20世纪后半叶，主要标志是通过
信息技术和电气化的结合实现的自动化生
产。第四次工业革命，从现在开始，其主
要特征就是综合利用第一次和第二次工业
革命创造的“物理系统”和第三次工业革
命带来的日益完备的“信息系统”，通过
两者的融合，实现智能化生产。
“工业4.0”已经成为制造业的一个流
行概念。这个词起源于几年前的德国汉诺
威工业博览会（hannover messe），它被 定义为制造业的电子计算机化，包括更高
层次的互联性、更智能的设备和机器与设
备之间的通信。
第一次工业革命是水和蒸汽动力带来
的机械化。第二次工业革命是电力的使用
可能。第三次工业革命
技术的采用，以及它们带
工业革命。相对来
然处于起步阶段。依靠
通信的机器设备，工业
4.0进一步优化。
智能工厂。智能工
工厂，它基于高科技的、人体工程学的生产线。
整合客户和业务合作伙
造和组装定制产品。
工厂将很可能在生
面具有更大的自主决策
多的是依靠机器进行工
不是依靠人类的智慧。
然制造工艺是核心，但
人更多地是起到控制、编程和维护的作用，而不是在车间进行作业。使大规模生产成为是电子工程和it来的生产自动化。工业4.0是第四次说，这一次变革仍高级的软件和能够将使工业生产工业4.0的关键是厂是一种高能效的适应性强的、符合智能工厂的目标是伴，同时也能够制而且，未来的智能产效率和安全性方能力。工业4.0更作并解释数据，而当然，人的因素仍位于德国安贝格
（amberg）的西门子电子工厂
（siemens electronic works）是新一代智能工厂的一个很好例子。这个高科技电子工厂面积为10.8万平方英尺，其内部是一组智能机器，它们能够协调从生产线到产品配送等一切要素。
在工业4.0时代，机器设备具有强大数据处理能力，它们提供的信息、统计数据和动态分析能够使生产变得更精益、更节能。
如果你在食品制造行业工作，你可能知道现在的许多生产线的能效低于60％，这意味着它们还有相当大的提升空间。节约水电对现代工厂管理来说也是一个重要因素，智能工厂能够帮助企业实现环保目标。
制造业的转变
包括英国在内的其他国家也对工业4.0表现出很大的的热情。gambica和clpa等制造商和贸易机构已经对此表示支持。虽然这些国家还未宣布推出重大举措，但它们肯定已经对工业4.0作出了有力支持。
令人高兴的是，与工业4.0相关的许多技术已经出现。但是，要采用这些技术，企业需要花费巨额资金，尤其是那些希望抢先采用这些技术的公司。
对于大多数公司来说，向工业4.0的转变将是一个渐进的演变，而非一种迅速的革命。未来几年，旧系统对制造业来说仍然是必要的。
将来会是怎样？
工业4.0最终将成为制造业和工业的一个显著变化。从长远来看，工厂设备对高级软件的使用可以帮助计算机进行自动调节并作出更多的自主决策。这同时也意味着，在工厂中，目前由一个中心主机执行的任务将交由系统组件来执行。今后几年，随着智能工厂在世界各地的出现，工厂之间的 地理 边界和数据隔离可能成为过去。
结语
工业1.0是透过蒸汽推动机械化，工业2.0是由电力推动大规模生产，工业3.0是由电子信息技术推动自动化，工业4.0叫做智能化。
过去在工业1.0、2.0到3.0的时代，一定要透过原料、机械设备、工厂、运输、销售五大模块，都是固定的环节，缺一不可。
到了工业4.0时代发生了转变，这五个模块统统独立出来了，变成五个会跳动的模块。每一个模块都有自己的软件，自己的传感器，以及自己的通信系统。消费者需要什么产品，这五大模块就会自己组合，也就是同一个生产线，过去只生产一种产品，现在通过智能化生产出许多种不同产品，而且根据消费者的需求，五大模块自己进行高效整合，满足消费者的需求。
以德国飞梭哈雷机车生产工厂为例，在工业3.0以前的时代，生产一台哈雷机车需要21天，因为它的生产过程全部都是固定机械化的。
但到了工业4.0的时代，一位顾客早上九点钟下单订购一个个人定制化的摩托车，这五大模块统统活了，按照顾客的需要，自己找原料，自己找工厂重新包装重新组合，在六小时之内就可以把私人定制的摩托车交给客户。
除了时间大大缩短之外，智能化还有一个不得了的进步，成本基本上下降40%。
中国目前制造业已经非常的困难，成本已经跟美国差不多了，如果美国推动工业4.0，成本再下降40%，我们哪还有竞争机会！
以德国跟英国为例，他们的成本目前比我们高10%—20%左右，只要推动工业4.0，他们的成本将比我们中国低很多，那我们中国还有希望吗！
因此只要工业4.0在全球铺开，中国制造业将全线崩溃、解体，我们不但没有成本优势，反而有成本的劣势。这就是我为什么一直在强调要提升中国制造业，打造“中国制造”的核心原因。
参考文献
[1] 【科普】工业4.0是什么?一篇文章让您读懂工业4.0.中国大数据[引用日期2015-04-16] [2] “工业4.0”开启中德合作新时代.中国政府网[引用日期2014-12-19] [3] 德国联邦政府的高科技战略举措行动“工业4.0”．控制工程在
线．2013-2-21[引用日期2013-09-13] [4] 五分钟让你理解何为德国工业4.0．ofweek工控网[引用日期2015-08-13] [5] 专家讲座：中国企业如何迎接工业4.0的到来？（工信部王喜文主讲）．中国信息界e制造[引用日期2015-02-14] [6] 中国首套工业4.0流水线亮相工博会．网易新闻[引用日期2014-11-12] [7] 中国首个中德“工业4.0”联盟成立．中国经济网[引用日期2015-03-13] [8] 德国，工业4.0的真相．网易[引用日期2015-03-17] 篇四：德国工业4.0考察学习心得体会
德国工业4.0考察学习心得体会
德国工业4.0考察学习>心得体会
巩端洲
2015年11月8日至15日，我有幸参加了市经信委组织的淄博市双50强企业德国4.0考察学习>培训班。去德国工业4.0学习，是当前市委、市政府在加快推动工业企业转型升级方面作出的重大决策，也是企业在互联网+背景下两化深度融合的首选借鉴之路。这次学习使我开阔了眼界、更新了思维，对德国工业4.0有了更深刻的认识，也为企业今后如何实施中国制造2025战略进一步理清了思路。
在德国期间，我们先后参观了德国大众汽车总部，听取了下萨克森州管理学院赫尔格教授关于德国4.0的讲座，实地观摩了汉诺威化工有限公司、德国大众汽车汽车配件厂、德国大众汉诺威客货汽车生产线，在不莱梅市与德国弗朗霍夫研究院有关专家进行了认真学习交流，非常荣幸地参观了世界级制药企业拜耳药业等著名企业。通过参观学习，震撼很大，感受很多。现将此次考察学习的几点体会总结如下。
一、对德国工业4.0的认识和理解
德国工业4.0的基础是已经实现的前三次工业革命。第一次工业革命开始于18世纪后半叶，其主要标志是以蒸汽机发明带来的机械化生产；第二次工业革命始于19世纪后半叶，主要标志是以电力发明带来的电气化和大规模流水线；第三次工业革命开始于20世纪后半叶，主要标志是通过信息技术和电气化的结合和实现的>自动化生产。第四次工业革命就是通过充分利用信息通信技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统相结合的手段，将制造业向智能化转型。这就是德国的工业4.0.德国工业4.0主要分为三大主题：一是智能工厂,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；二是智能生产,主要涉及整个企业的生产>物流管理、人机互动及3d技术在工业生产过程中的应用等；三是智能物流,主要通过互联网、物联网，整合物流资源，充分发挥物流资源供应方的效率，而需求方则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。
德国工业4.0与我国提出的中国制造2025意义相近。我国在分析国内外市场的基础上，遵循产业升级与转型的客观规律，编制中长期十年规划，颁布了中国制造2025,其主线是两化深度融合，主攻方向是推进智能制造，主要形式是互联网+.中国制造2025与德国工业4.0都是在新一轮科技革命和产业变革背景下针对制造业发展提出的战略举措。作为生产制造企业，我们必须深入学习领会中国制造2025及德国工业4.0的深刻含义，认清形势，改变思维，努力将该项工作推向深入，切实将转型升级决策措施落到实处。
二、考察学习的几点体会和启示
德国工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。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，联邦政府>投资数亿欧元，大力推进这一战略的实施，可见政府的决心之大、力度之大。该战略已经得到了德国科研机构和产业界的广泛认同，大部分企业对工业4.0的工作已全面展开。从这次实地参观考察的几家企业来看，也都开始了工业4.0的各项工作。德国推进工业4.0实施的一系列战略举措，就是我们通常说的举全国之力、集中力量办大事.工业4.0作为一个新理念凝聚了德国各界的共识，并变成了共同行动，在这能看到德国强大的组织和动员能力。
我国还是一个发展中国家，工业装备相对落后，大数据、云计算、物联网、互联网还存在许多薄弱环节，信息技术装备有待完善，大部分企业还处在2.0—3.0的水平，有些企业还处在低于2.0的水平，所以要想实现中国制造2025的战略目标，路还很长，困难很大，障碍不少，需要努力做的工作很多。
一是转型升级还需要一个过程。在全球经济一体化、科学技术发展日新月异的形势下，低技术、低成本、低价格的优势已经失去，这类产业唯有转型升级才能生存发展。当前我们的传统产业占比重较大，设备自动化程度低、生产效率低、产出成本高，质量稳定性差，产品附加值相对低，产品竞争力弱，要想产业升级，任务非常艰巨。令人鼓舞的是，目前在政府大力推动下，转方式、调结构的各项工作取得了很大成绩，高能耗、高污染、低效率的传统产业逐步淘汰，新兴产业在国家政策的大力引导和支持下正在崛起。随着信息技术、互联网+、物联网等在工业生产中的应用，工业制造企业向中高端产业迈进的步伐加快，自动化装备水平不断提升，中国制造2025及工业4.0的基础工作逐步完善和加强，这些都为深入推进转型升级打下了良好基础。
二是企业员工技能素质的提升亟待解决。人才，是企业和社会发展最核心的要素。特别是企业，人才更加重要，企业的职能是整合资源，创新价值，创造财富.唯有人才，才能创造。由于中德教育体制、文化的不同，特别是职业教育模式的差异，普遍出现了中国产业工人技能素质不高、理论与实践脱节，职业学院的学生到企业去基本上是从零学起，给企业的人才培养工作带来了很大挑战，而一部分大学生好高骛远，又不愿意从基层干起，专业知识又不够专、不够精，缺乏在一线扎实学习的意识和耐力，眼高手低，成长慢，而且流动性大，给一线技工团队的稳定造成了一定影响。员工技能素质也是影响中国制造2025的一个重要因素，因此，建议在今后的职业教育培训方面也应当向德国学习，企业也应借鉴德国企业对新员工在培养方面的一些经验，采取多种形式、多种渠道，努力提高员工技能素质和水平。同时，企业在中国制造2025战略的大环境下，要努力打造自己的优秀人才团队。要加大高素质创新人才和创新团队的培养、引进和使用力度；培育一支高素质的技工队伍，使工业基础更为扎实；同时制定相应的激励政策，提高优秀技术工人的福利待遇，吸引更多的优秀技术人才，保障中国制造2025战略目标的顺利推进。
三是必须深入推进信息化、互联网+、大数据、云计算在工业化进程中的各项工作。首先，企业负责人必须学习这方面的相关知识，提高认识，创新思维，迅速将信息化、互联网技术等工作落到实处。现在青岛等几个城市正在建立示范园区，为下一步工业企业中国制造2025的推进工作铺好了路子，也提供了捷径，并起到了示范带动作用。其次要加快推进企业信息化创新。实施中国制造2025,加快从制造大国向制造强国转变，关键取决创新能力的提高。缺乏创新能力是制约企业发展的一大瓶颈。由于受诸多条件的限制，仅仅依靠企业自身难以较快地提高信息化创新能力，但可以通过与高等院校、科研机构联合协作，获得创新能力的提高。
四是制定中长期工作目标和计划，科学规划，扎实推进。实现中国制造2025的目标，不仅是一个国家工业制造水平的具体体现，而且也是未来制造企业市场竞争的必走之路。在全球经济一体化的今天，我们与欧洲、美国、日本等先进发达国家和地区制造业的水平差距较大，要想在全球竞争中抢得先机，必须尽快赶上或超越他们的水平，我们才能在激烈的大市场竞争中立于不败之地。我们的企业特别是民营企业大多发展历史较短，在企业的人才、技术、营销、管理等方面还存在许多薄弱环节，到2025年十年的任务十分艰巨，但只要我们坚定信心，提高认识，加大力度，扎实推进制定的中国制造2025的各项目标计划，不断向发达国家、优秀示范企业学习，我们的目标就一定会实现。
中国制造2025是一个巨大的系统工程，整体工作的推进还需要各级政府的引导和一系列政策支持，凝聚全社会共识，加快转型升级。我们要紧紧抓住当前难得的战略机
遇，积极应对挑战，依靠制度和政策优势，加强统筹规划，突出创新驱动，奋力拼搏，扎实工作，尽快实现由中国制造向中国创造的转变。篇五：工业4.0培训心得
工业4.0培训心得
工业4.0（industrie 4.0）强调“智能工厂”和“智能生产”，其实质是实现信息
化与自动化技术的高度集成，旨在保持德国制造业在全球的竞争优势。当前，中国制造业正面临前所未有的挑战，受到高端制造业向发达国家回流，低端制造业向低成本国家转移的双重挤压，因此，学习和借鉴工业4.0的理念，建设智能工厂，推进两化深度融合，具有十分重要的现实意义，是推动中国制造业转型升级的一剂良方。——e-works总编 黄培
黄培总编的这段话很好的回答了我们为什么要学习工业4.0，我国现在所处的状况也如他所说，nike工厂转移到东南亚，惠普在中国裁员。现在我们可能还没能达到工业4.0的高度，但是我们思想应该要有这样的高度，思想有多远就能走多远，这样我们才能在未来的变革涌流中立于不败之地。
工业4.0中提到信息的层次:数据-信息-知识-智能，信息的价值=(v*t)s v—信息量；t—传播速度；s—共享范围。
工业4.0对信息的这种归类我的日常工作具有很好的指导作用，怎么把孤立
职业教育4.0 篇3
关键词：教育4.0时代；教育技术；思维可视化；发展心智；信息技术
中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）15/16-0143-02
教育即将走进4.0时代
教育是人类所特有的社会现象，它与人类文明的脚步永远是相伴相随的。每当人类文明跃上一个新的台阶，那么与之相对应，这个时代的教育也必将发生重大飞跃——教育目标、教学方式和组织形式都将发生相应的改变。而教育目标、教学方式及组织形式是决定教育特质的三大核心要素，当这三大核心要素发生了根本性的变化，我们就可宣布一个教育新时代的到来。
依据三大核心要素的变化，我们可以将教育的发展历程（主要以中国教育发展历程为参照样本）大体分为以下四个阶段（如右上图）。
第一阶段：教育1.0时代
此时，人类文明处于“采摘与渔猎文明”时代。教育以发展学习者的生存技能（狩猎、采集、捕鱼、缝制衣服、战斗）为主要目标，教学方式主要是言传身教，教学的组织形式以群体活动为主。
第二阶段：教育2.0时代
此时，人类已经进入“农牧和养殖文明”时代。教育的主要目标是教人“如何做人”和“如何做官”（学而优则仕）。知识（信息）的主要载体与传播工具是书籍。在这个时代造纸术与印刷术的发展对知识的传播起到巨大推动作用，同时也推动了教育事业的大发展。教学方式主要是面授和自主阅读活动，其组织形式主要是官办机构（如太学等）和民办学馆（私塾）。
第三阶段：教育3.0时代
此时，人类进入“机器工业文明”时代。社会化大工业生产需要大批量的专业技术人才，因此教育的主要目标不再是培养“好人”和“好官”，而是要教授现代科学知识及发展专业技能。知识（信息）的载体仍然以书籍为主，但是也出现了广播和电视等载体及传播渠道。教学方式除面授和阅读活动外，还有收听广播、观看视频等多种方式。其组织形式以国家设立的现代学校为主体，以民办学校及教育辅导机构作为补充。
第四阶段：教育4.0时代
随着互联网及智能终端设备的迅猛发展，人类文明从“机器工业文明”时代跨入“信息智能文明”时代，教育也即将从3.0时代迈进4.0时代。由于知识与技术的更新速度不断加快，“智本”将代替“知本”，“学力”将重于“学历”，教育目标正从“传递知识”走向“发展心智”。信息的主要载体及传播工具由书籍让渡给互联网及智能终端或移动智能终端。教学方式正从“纯线下”转向“纯线上”或“线上与线下相结合”，其组织形式也从单一的“他组织”（如传统学校）向“他组织”与“自组织”（如学习社群）相结合转变。
教育技术的整合与变革
随着“教育4.0时代”的到来，教育技术也将发生系统的、深刻的、巨大的变革。所谓“教育技术”早期主要是指视听技术在教育中的应用，后来是“广播电视教育”，接下来是“教育信息化”建设，当下发展到具有高度信息化和一定智能化水平的“未来教室”，另外MOOC（大规模开放在线课程）与“翻转课堂”的建设方兴未艾，渐成潮流。推动这股潮流的主要技术力量是互联网及智能终端与移动智能终端技术。这些技术最大的作用在于突破了束缚大规模开放教育的“时空藩篱”——“在何处学”与“何时学”的问题不再是问题，学习变成随时随地，甚至是按需择取的事，学习资源的获取成本大大降低。
但在“教育4.0时代”，教育技术的变革绝不会局限在信息技术领域，思维可视化、游戏化、微课程、翻转课堂等更关注学习者学习体验及心智的发展，更直接作用于教学本质的新教育技术将深入影响我们的教学设计及课程开发，因为这些技术能够实现教育信息技术、思维开发技术、心理调适技术、学习体验优化技术、有效教学策略及教学内容的高度融合，从而使“发展心智”的教育目标得以落实。因此，在“教育4.0时代”，教育信息技术与思维可视化等新教育技术的整合及整合后的再创新是必要的，也是必然的。
聚焦“心智型”教育技术
时下教育技术的发展基本还是聚焦在“信息承载与传播”这个点上，但在“教育4.0时代”，这个焦点必须要调整到“心智型”教育技术上来。以“互联网+移动智能终端”为主体的信息技术帮助教育突破了“时空藩篱”，让学习可以随时随地发生。但在知识快速更新的“信息智能文明”时代，知识灌输型课程已经贬值，学会学习（关键在心理能力与思维能力的发展）比获取知识更重要，因此发展心智才是这个时代优质课程的王道。
发展心智的课程一定是具有较高思维含量、学生学会思考的课程，也一定是使学生获得良好学习体验、乐学进而恒学的课程。能够提升课程思维含量并改进学习体验的是思维可视化、游戏化等更关注学习者学习体验及心智发展的新教育技术。尤其是思维可视化技术，它引发的是一场“脑内革命”——在学习过程中，重构大脑的思维方式，发展学习者的系统思维能力。如果说以MOOC为代表的在线教育拆掉的是学校的“围墙”，那么思维可视化拆掉的则是大脑里的“藩篱”——在教与学的过程中，不再是生硬的灌输，而是师生之间、生生之间进行思维共振与思想争鸣。思维可视化（Thinking visualization）是指以图示或图示组合的方式把原本不可见的思维结构、路径、方法及策略呈现出来，使其清晰可见的过程，通俗地讲就是把大脑中的思维“画”出来的过程。将思维可视化技术运用到学科教学中，既可提高课程的“思维含量”，发展学生的思维能力，又可以激发学生学习兴趣，使学生获得积极正向的学习体验。
一场伴随“信息智能文明”而来的新教育革命正在悄然兴起，那就是以思维可视化技术为代表的“心智型”教育技术与以“互联网+移动智能终端”为主体的信息技术的融合创新。
参考文献：
[1]冯忠良，冯姬.教学新论——结构化与定向化教学心理学原理[M].北京：北京师范大学出版社，2011.
[2]丹尼尔·卡尼曼.思考，快与慢[M].北京：中信出版社，2012.
[3]张庆林，杨东.高效率教学[M].北京：人民教育出版社，2002.
[4]程平源.中国教育问题调查[M].北京：清华大学出版社，2013.
[5]郅庭瑾.为思维而教[M].北京：教育科学出版社，2007.
职业教育4.0 篇4
关键词：教育4.0时代,教育技术,思维可视化,发展心智,信息技术
教育即将走进4.0时代
教育是人类所特有的社会现象, 它与人类文明的脚步永远是相伴相随的。每当人类文明跃上一个新的台阶, 那么与之相对应,这个时代的教育也必将发生重大飞跃——教育目标、教学方式和组织形式都将发生相应的改变。而教育目标、教学方式及组织形式是决定教育特质的三大核心要素,当这三大核心要素发生了根本性的变化,我们就可宣布一个教育新时代的到来。
依据三大核心要素的变化,我们可以将教育的发展历程(主要以中国教育发展历程为参照样本)大体分为以下四个阶段(如右上图)。
第一阶段:教育1.0时代
此时,人类文明处于“采摘与渔猎文明”时代。教育以发展学习者的生存技能(狩猎、采集、捕鱼、缝制衣服、战斗)为主要目标,教学方式主要是言传身教,教学的组织形式以群体活动为主。
第二阶段:教育2.0时代
此时,人类已经进入“农牧和养殖文明”时代。教育的主要目标是教人“如何做人”和“如何做官”(学而优则仕)。 知识(信息)的主要载体与传播工具是书籍。在这个时代造纸术与印刷术的发展对知识的传播起到巨大推动作用,同时也推动了教育事业的大发展。教学方式主要是面授和自主阅读活动,其组织形式主要是官办机构(如太学等)和民办学馆(私塾)。
第三阶段:教育3.0时代
此时,人类进入“机器工业文明” 时代。社会化大工业生产需要大批量的专业技术人才,因此教育的主要目标不再是培养“好人”和“好官”,而是要教授现代科学知识及发展专业技能。知识 (信息)的载体仍然以书籍为主,但是也出现了广播和电视等载体及传播渠道。 教学方式除面授和阅读活动外,还有收听广播、观看视频等多种方式。其组织形式以国家设立的现代学校为主体,以民办学校及教育辅导机构作为补充。
第四阶段:教育4.0时代
随着互联网及智能终端设备的迅猛发展,人类文明从“机器工业文明” 时代跨入“信息智能文明”时代,教育也即将从3.0时代迈进4.0时代。由于知识与技术的更新速度不断加快,“智本” 将代替“知本”,“学力”将重于“学历”, 教育目标正从“传递知识”走向“发展心智”。信息的主要载体及传播工具由书籍让渡给互联网及智能终端或移动智能终端。教学方式正从“纯线下”转向 “纯线上”或“线上与线下相结合”,其组织形式也从单一的“他组织”(如传统学校)向“他组织”与“自组织”(如学习社群)相结合转变。
教育技术的整合与变革
随着“教育4.0时代”的到来,教育技术也将发生系统的、深刻的、巨大的变革。所谓“教育技术”早期主要是指视听技术在教育中的应用,后来是“广播电视教育”,接下来是“教育信息化”建设,当下发展到具有高度信息化和一定智能化水平的“未来教室”,另外MOOC (大规模开放在线课程)与“翻转课堂” 的建设方兴未艾,渐成潮流。推动这股潮流的主要技术力量是互联网及智能终端与移动智能终端技术。这些技术最大的作用在于突破了束缚大规模开放教育的“时空藩篱”——“在何处学”与 “何时学”的问题不再是问题,学习变成随时随地,甚至是按需择取的事,学习资源的获取成本大大降低。
但在“教育4.0时代”,教育技术的变革绝不会局限在信息技术领域,思维可视化、游戏化、微课程、翻转课堂等更关注学习者学习体验及心智的发展, 更直接作用于教学本质的新教育技术将深入影响我们的教学设计及课程开发,因为这些技术能够实现教育信息技术、思维开发技术、心理调适技术、学习体验优化技术、有效教学策略及教学内容的高度融合,从而使“发展心智”的教育目标得以落实。因此,在“教育4.0时代”,教育信息技术与思维可视化等新教育技术的整合及整合后的再创新是必要的,也是必然的。
聚焦“心智型”教育技术
时下教育技术的发展基本还是聚焦在“信息承载与传播”这个点上,但在“教育4.0时代”,这个焦点必须要调整到“心智型”教育技术上来。以“互联网+移动智能终端”为主体的信息技术帮助教育突破了“时空藩篱”,让学习可以随时随地发生。但在知识快速更新的“信息智能文明”时代,知识灌输型课程已经贬值,学会学习(关键在心理能力与思维能力的发展)比获取知识更重要,因此发展心智才是这个时代优质课程的王道。
发展心智的课程一定是具有较高思维含量、学生学会思考的课程,也一定是使学生获得良好学习体验、乐学进而恒学的课程。能够提升课程思维含量并改进学习体验的是思维可视化、游戏化等更关注学习者学习体验及心智发展的新教育技术。尤其是思维可视化技术,它引发的是一场“脑内革命”——在学习过程中,重构大脑的思维方式,发展学习者的系统思维能力。 如果说以MOOC为代表的在线教育拆掉的是学校的“围墙”,那么思维可视化拆掉的则是大脑里的“藩篱”——在教与学的过程中,不再是生硬的灌输, 而是师生之间、生生之间进行思维共振与思想争鸣。思维可视化(Thinking visualization)是指以图示或图示组合的方式把原本不可见的思维结构、路径、方法及策略呈现出来,使其清晰可见的过程,通俗地讲就是把大脑中的思维“画”出来的过程。将思维可视化技术运用到学科教学中,既可提高课程的 “思维含量”,发展学生的思维能力,又可以激发学生学习兴趣,使学生获得积极正向的学习体验。
工业4.0打造智能工厂(精) 篇5
主 讲:辛老师(擅长工厂信息化、企业经营管理,北京大学、清华大学、复旦 大学总裁班客座教授
课程对象:企业总经理,董事长,高层管理者,企业信息化、智能化管理者,生 产、供应链管理者。
【课程背景】
制造业在信息技术创新的推动下, 启动了第四次工业革命。中国制造业面临着巨 大的挑战和机会。
为什么要推动工业 4.0? 信息技术推动制造业快速向数字化企业转型, 数字化企业拥有精准营销, 去渠道 销售,个性化定制,快速迭代,仿真工艺验证,柔性制造,社会化生产,远程个 性化精准服务等一系列竞争优势。
快速,零缺陷,高效率,低成本开发、制造和交付个性化产品,为客户提供基于 智能产品的个性化精准服务,同时确保零库存、低风险的企业经营,是工业 4.0时代企业的核心特征。
信息技术创新和制造业务流程中的深度集成, 如何赋予制造业这些 “特异功能” ? 虚拟建模, 自动化和物联网技术的使用让万物有了智能, 智能产品和智能制造双 双来临。
PLM , ERP , MES , SCM 以及 CAX 等软件的应用使得社会化,协同化产品设计、制 造、销售和服务成为触手可及的愿景。
定制化、低成本、短交期的大规模定制时代将大幅提升用户的价值。智能化、社 会化、可持续化的生产大幅降低生产成本,提升运营效率,让产品更加环保,同 时确保高品质的产品和服务,以及员工更高的工作幸福指数。
目前作为世界工厂的中国面临着巨大的挑战。欧美日跨国公司把先进的高端制造 业纷纷回迁。而低端的服装,家具,鞋等劳动密集型产业纷纷外迁越南,印度等 东南亚。为了在世界制造业中建立竞争优势,习近平, 李克强在访问德国时大力 推进两国企业在制造业创新方面的合作。并在推出中国版 4.0《制造业 2025规 划》并计划 30年成为世界制造强国。
欧盟政府和企业每年投资 1400亿欧元用于制造业工业 4.0的转型。美国先进制 造业创新网络计划拉动的企业和政府的投资规模也有千亿美元之多。中国制造业 的领军的美的,海尔,中国航天,中航工业也是磨刀霍霍。
本课程取制造业第四次工业革命之大势, 明制造业智能化之道, 优企业升级转型 之术,为您的工业 4.0升级转型之路护航。
【课程价值】
清晰了解工业 4.0理论与实践的结合问题;清晰掌握机械化、自动化、数字化、数据化、智能化的关系问题;清晰了解企业各个信息系统、互联网物联网、制造生产线的关系问题;清晰了解智能设计、智能制造(狭义、智能服务的关系问题;讲清了现有企业 如何过渡到智能制造企业的问题。这些对于推广智能制造(广义 有重要的现实 的指导意义。
明了工业 4.0给制造业带来的商业模式的冲击和转型升级的必要性 建设性分享转型升级的策略和路径。【培训内容】 工业 4.0的来世今生 工业革命和工业 4.0的定义
–工业革命断代史:工业 1.0, 工业 2.0, 工业 3.0和工业 4.0 工业 4.0 的来源
–德国的国家工业 4.0战略 –工业 4.0的技术背景 –工业 4.0的社会经济背景 信息物理融合系统和物联网 IOTS 工业 4.0带来的挑战
–全新的技术带来全新的商业模式和公司战略——案例和趋势分析 –组织层级分明,职能割裂的传统企业将消失 –跨学科多维度的模型和工具将大行其道
–业务和产品复杂大幅提升,用简单的方式管理越来越多的复杂性 工业 4.0的 9大技术支柱
物联网—工业 4.0的基础
从嵌入式系统到物理信息融合系统 智能化产品—物联网
敏感元件,通讯协议和技术标准物联网的地基
横向集成技术,打价值链上和企业内部通所有的系统和流程
虚拟现实—赋予产品设计开发和制造可以快速低成本验错, 实时控制和优化整 个系统
大数据和大计算——分析,优化 /预测,让我们有了简单地处理巨大的复杂性 的能力
机器人和人工智能 增强现实—知识无处不在
增材制造— 3D 打印,支持数字化和个性化有力工具 云计算—数据驱动经营
信息安全技术—互联制造的先决条件
一个整合所有系统的系统—拆掉篱笆,打造平台 生产和产品研发的数字化,模型化,参数化 PLM 和 SLM 为强大信息孤岛 PLM,MES,SCM,ERP 构建桥梁 订单客户管理系统— ERP , CRM 生产技术工程系统— CAX , SIMULATION 整合各个工程学科
通过标准化,开放式的语义网到达数据一致性
供应链计划,生产计划和采购计划, APS 是一个关键的神经中枢。如何协同工 厂的各种资源:人,物料,设备,工装工具。
如何构建信息物理系统(Cyber-Physical System,让工厂智能化。灵活和高度创新产品设计 , 制造 , 销售和售后流程 语义网, PLM , SCM, QMS, ERP等系统沟通桥梁 工程伙伴协同网络的机制和标准 专业化,开放式工程工具
有预制、参数化的设计模块让客户参与设计 产品生命周期管理
数字化时代产品开发面临的挑战
数字化产品开发工具如何让事情简单化——平台化、模型化、参数化、虚拟化、智能化。
需求管理,体系设计,功能实现,系统集成,虚拟制造,智能制造,智慧服务 的数字化使产品迭代速度呈指数级加快
嵌入式软件的大大丰富了产品的功能 基于模型的软件和系统工程
系统和模型一致性决定了系统生命周期的潜能
从产品生命周期管理到系统生命周期管理 工业 4.0时代的工厂设计
智能工厂的设计——先虚拟验证优化,再一次到位 从市场需求开始规划产品和产能
从生产技术工艺,和精益生产的思想设计工厂布局和信息流,物流。集约化的基础设施
通过物联网技术打造智能工厂 制造执行系统 MES 集中式控制和分布式控制
物联网技术与设备智能化、产品智能化 车间数据采集,设备数据采集的智能化
设备、工装工具、人员、物流和质量管理的智能化 大数据和大计算——如何改变制造业 从大数据到大计算
数据到信息,到知识,到智能,应用于决策支持,收获卓越业绩 高级计划排产 APS —依据战略优化整条供应链 APS 的原理,机制和实践 大数据打造精准营销 大数据深刻改变产品开发设计
大数据深刻改变制造工艺和售后服务 大数据深度优化供应链。
制造业工业 4.0路线图 通过智能互联构建智能工厂
–监控——通过 MES 系统以及底层的敏感元件实施监控生产状态
–互联——透过内嵌系统实现设备和设备, 产品和设备, 机联网实现分布式控制 –优化——通过供应链和高级计划排程系统, 以及相关大计算技术实现智能优化 智能制造体系构建
–产品设计参数化模块化 – PDM 规划
–生产工程标准化参数化 社会化生产 – SCM 规划 –供应商设计协同 –订单协同 –作业协同
大规模定制化业务模式转型
–客户参与设计 –客户社区构建 –客户行为大数据分析 【讲师介绍】 辛玉军老师: 教育及资格认证: 企业信息化,工厂数字专家,高德拉特组织认证 TOC 应用专家,管理学硕士,工 学学士。Celemi 认证讲师。
讲师经历及专长: 辛老师尤其擅长工厂信息化、企业经营管理,北京大学、清华大学、复旦大学总 裁班客座教授。
辛老师从事企业管理咨询行业 16年,其中 7年是从事企业信息化管理咨询,和 欧美多家先进的 PLM , MES , APS , CAX 等软件公司合作服务众多中国制造业客户。培训客户及培训风格: 辛老师曾培训过众多优秀企业，其中包括： 新代数控，威强工业电脑，科勒卫浴，中国南车时代电气股份集团，中国烟草机械集团，亚新科集团，冠捷科技，泰科 电子，香港新世界百货，华地企业集团，烟台海普制盖有限公司，上海贝尔阿尔 卡特，上海柴油机股份有限公司，北京普析通用有限责任公司，中航油股份有限 责任公司，京东方股份有限公司，上海光华
爱美而特仪器有限公司，天津威世 通用半导体有限公司，威世特迪亚-亨特利（北京）电子有限公司，天津威世世 铨电子有限公司，清华同方股份有限公司，福建富士通信息软件有限责任公司，东莞诺基亚，华映光电有限公司，广州百特医疗设备有限公司，山东龙大集团，方正集团，方正宽带，汉龙集团，攀枝花钢铁集团；博世汽车电子，好丽
职业教育4.0 篇6
再来看“智能城市”，“智能家居”模式也可以在城市街道实现。比如交通系统，公交站点可以和公交公司总部连接起来，当公交车站有很多人等候的时候，总部可以自动派下一班车过去。现在我们可能是每隔10分钟或者20分钟发一班车，未来可以完全按照人们的需要进行发车。要实现这些，所需要做的就是将交通系统的各个环节都连接起来，完全靠智能系统掌握乘客的需求。
还有“智能工业”，工厂的生产流程也可以高度智能化。智能化的工厂完全可以由物联网来加以控制，也就是说，生产流程完全由电脑来加以整合。实时的生产监控程序知道需要怎样的新材料，怎样的工序来确保生产流程顺利进行。这个不是简单的生产自动化的问题，而是实现智能的控制，如果系统监测到生产流程中突然出现故障的话，机器会自动暂停运作，自我修复，而不是继续运行，不断生产残次品。所以通过信息技术，我们可以保证对能源最有效的利用，这些都是将来智能化工厂所应具备的特点。
物联网体现了一种全面的，整体性的发展观念，这种全局的发展观使我们生活的各个方面变得更有效，更高科技，更环保，同时在社会意义上也更包容。我们可以在许多方面实现智能化，包括智能化经济，智能化生产、智能化工厂、智能化生活、智能化家居、智能化的交通、智能化物流、智能化供应链、智能化治理、智能化环境等等。
智能化工厂意味着什么呢？首先各种数据需要进行整合。比方说，一个小小的手机里很多感应器，这些感应器会产生出各种数据。过去，这类数据都是要储存到数据库中并进行结构化处理，但是现在我们可以看到，所有的数据都是自动存储在大数据库当中，这个大数据库是没有加以结构化的，没有按照某种方式进行分类，这是大数据的一个方面，它和智能化技术密切相关。所以首先要整合生产过程中产生的所有数据，然后对这些数据进行分析，这些数据分析能够确保整个生产流程正确运行，如果发生故障则自动发出警告。
智能化工厂需要做的是，它的生产流程要基于信息技术系统进行运作和控制，从而发现生产过程中的需求。信息技术系统产生的是数字化数据，但这些数据能够影响生产流程，这个过程中又会产生新的数据，反馈到信息技术系统。所以两者之间不断地进行相互反馈，这使得整个生产流程变得极其高效。
信息技术系统也可以把不同的工厂连接起来。比如一家工厂在进行生产的时候，某种原料用完了，它的供应商会自动获取信息，及时提供原料，因此整个生产系统也不会因为原料不足而停止运作。这种将信息技术和生产结合的方式，可以催生出一些新型的、智能化的商业模式。
为什么德国对信息技术和实体生产结合感兴趣呢？德国有非常发达的制造业，整个制造业的产值是非常大的，这是德国和其他经济体不同的地方，有一些国家更多依靠金融行业，他们整个生产的稳定性或者整个经济的稳定性不如我们。而且我们走的是一个制造业大国的道路，现在中国和我们还是比较像的，也是高度重视制造业，很多经济的增值部分都是在制造业部门。我们的制造业不能一成不变，我们需要提升制造业的效率，让成本更加低廉，所以需要对其进行信息化改造，这就是我们为什么重视工业4.0的原因。
德国的制造商和一些研发机构、大学的团队正在开展合作，我们专门建立了一个研究联合会，各方在这个平台进行分工，进行相关实验，模块制造，产品加工等。比如戴姆勒公司就和一些大学在这个平台上开展合作。联合会还会关注环境，研究有关环境保护的方案。联合会还有一个小组专门研究新的技术、新的生产方式的改变会怎样影响人类的工作。这一点非常重要，在德国，政府和学者非常谨慎，一开始就强调一定要让工会参与其中，为什么呢？工业4.0用了很多信息科技技术，这毫无疑问会重塑整个生产流程，工人们就会受到影响。大家都知道，在工业1.0时代发生过工人捣毁机械的事件，为什么呢？因为他们觉得这些机械夺走了他们的饭碗。现在的情况是类似的，信息技术可能会让员工丢掉工作，所以在这种担心下，他们会不配合甚至进行破坏。我们需要和他们讨论，告诉他们未来整个工作环境是怎么组织的，希望他们来参与进去，最终让科技来改善他们的生活，而不是让他们的处境变得更糟。
职业教育4.0 篇7
一、尊重学生主体地位, 课前采用flash柱形动态上升, 呈现学生自主选题
【课堂实录】
师:同学们, 本学期我们将继续开启综合实践活动之旅。 经过摸底调查, 最后有4个主题脱颖而出。课前呀, 我们开展了研究意愿的最终PK, 大家完成了这份调查表。 (PPT出示)
【环节评析】这样的课前互动点燃了学生研究的激情, 将孩子们的注意力一下子吸引到课堂上。而且他们的主体地位得到充分显现, 他们感觉自己的意愿得到了老师的尊重, 研究起来当然就更加有冲劲、有力量。这样的课前热身来源于热播了十几年的《星光大道》, 它最后的评分环节就是如此, 扣住了观众们的心弦。
二、着眼学生年龄特征, 导入采用动画片改编视频, 切入研究主题
【课堂实录】
师:同学们, 有一部动画片大家一定看过, 叫《大耳朵图图》, 看过吗?里面有一集《照看小豆丁》想必大家印象也比较深刻。请看视频, 话说呀, 这可爱小豆丁长大了, 有一天他也邀请图图去他家做客, 天气很热, 小豆丁递给图图一瓶矿泉水, 图图咕噜咕噜地喝了两大口, 接着就和小豆丁快活地玩耍。时间一晃, 图图该回家了, 小豆丁让图图把没喝完的矿泉水带上, 并且神秘地说了一句:“图图, 图图, 我们得争做‘节俭’小达人。”
【环节评析】小学阶段是学生心智发育的关键时期, 这一年龄层次的孩子对动画片非常感兴趣, 一些动画片里的主人公、主要情节孩子们都可以娓娓道来。当导入时采用播放动画片形式, 他们研究的激情则如春日泥土里即将破土而出的芽儿蠢蠢欲动。更何况看到的动画片是经过改编的, 是在家里电视、网络上看不到的。他们还有什么理由不去关注, 不引发他们的思考呢?
三、把控学生能力范围, 过程指导借助手机上网百度, 拓宽研究思路
【课堂实录】
师:同学们, 大家干得热火朝天, 可老师发现, 玻璃小组制作的主要材料全部是瓶瓶罐罐, 未免太单调了点, 下面我们来看一段小豆丁拍摄的视频。 (播放塑料花瓶制作过程) 它的制作不仅用到了塑料瓶, 还用到了旧袜子, 旧袜子属于什么类?各种类型的废物可以有机整合, 合理运用了组合法。
师:你们制作的主要材料该如何与其他辅助材料进行组合呢?小豆丁也特地给大家准备了小礼物——小组一部手机, 就在桌兜里, 大家可以推荐小组内的一名高手使用。当然, 非常荣幸, 今天咱们上课的教室里也覆盖了无线wifi, 密码是123456。
【环节评析】教师是课堂的参与者、指导者, 面对的是四五十个生龙活虎的孩子。学生表现欲望强, 思维发散活跃, 即便课前再充分、再完美的预设也无法满足于各色各样的生成。与其师生对答时老师处于暂时的“被动”, 不如教师主动出击, 向外部借力, 利用百度等搜索引擎, 辅助课堂, 成为课堂实施的有效手段。这样, 教师省力了, 学生的探索能力、搜集和筛选信息的能力也得到了有效提升。
四、立足学生积极生长, 采用多式互评激励机制, 呈现公平公正
【课堂实录】
师:发言非常精彩, 想必竞争非常激烈。这次的评分我们采用江苏卫视的《最强大脑》形式, 现场的三位评委现场打分, 0~5分;还有我们的技术顾问——美术王老师现场打分, 0~10分。每一小组的得分是 (A评委给分+B评委给分+C评委给分) ×王老师给分。最后将获得大奖一份。
师:班级里谁的电脑水平比较高?待会现场录分。今天, 你们两个活动时很积极, 请你们一个人读分数, 一个人在旁边监票。
师:纸质组最终得分是 ( ) 分, 看玻璃组能不能超过?
【环节评析】经过一节课的独立思考, 合作交流, 学生从材料、设计、制作、使用等几个方面探索实践怎样让“废物”变成宝物, 看着小组制作的“成果”, 他们渴望被肯定、被点赞。 那么, 如何做到公平公正, 既表扬了优胜者, 又不打击其他小组的积极性呢?如果只是执教老师的一言堂, 未免显得草率而不服众了。如果单纯地让学生互评, 他们略显自私的心态又会暴露无遗, 而且没有说服力。而邀请现场听课的几位老师参与评分, 则显得科学得多。更何况是打分机制比较流行的《最强大脑》形式, 学生熟悉它、认可它。
职业教育4.0 篇8
关键词：工业4.0,创新创业,模具专业
所谓“工业4.0”, 是指国家再工业化战略, 以提高制造业的竞争力为主要目的, 目前已经上升为国家战略。其主要内容可以概括为“1个核心”“2重战略”“3大集成”和“8项举措”。从实施动因上分析, 随着计算机时代的到来, 国家日益感受到来自内部和外部的挑战, 从而提出“工业4.0”方案加以应对。“工业4.0”即通过虚拟—实体系统, 构建智能工厂, 其核心是“智能化+网络化”, 旨在提升制造业的智能化水平。
一、目前我国高校在创新创业教育方面存在的问题
1.对创新创业教育理念认识不足
高校普遍更加关心大学生的就业问题, 部分高校对创新创业教育不够重视, 对创新创业教育仍然缺乏深度认识。同时高校教育方式单一, 创新创业教育与模具专业教育缺乏有效结合, 未能树立正确的创新创业教育观。
2.人才培养目标没有和创新创业教育目标融合
人才培养目标是高校专业人才培养的原则和方向, 是高校专业人才培养计划所希望实现的目标, 对高校专业人才培养活动起着重要的导向作用, 不同的高校、不同的专业方向, 人才培养目标应该是不相同的。
3.课程体系设置有待改善
现有的创新创业教育课程设置有待改善, 部分高校开展创新创业教育仍停留在课外环节, 处于被动、临时应付、不规范的发展状态。虽然许多高校都按照教育部文件精神, 将创新创业教育课程纳入到教学计划和学分体系中, 但只是开设了一至两门以就业为主的就业创业指导或基础性创业课程, 根本谈不上创新创业教育课程体系, 更谈不上和专业教育相结合, 缺乏创新创业教育理论与实践活动的有机结合。
4.师资队伍的创新创业教育水平有待提升
创新创业教育的师资队伍建设是开展创新创业教育的关键问题, 从创业师资力量来看, 高校普遍缺乏既有创新创业理论又有创业实践经验的创新创业指导老师。要搞好大学生创新创业教育, 师资队伍建设是前提。
二、模具专业学生创业的现实基础
与社会人员相比, 大学生创业更具有优势。首先, 就大学生自身而言, 他们具有较高的学历层次和科学文化素养, 对新事物有更好的接受和领悟能力, 他们年纪轻, 精力旺盛, 敢想敢干, 有冲劲。其次, 我国支持、鼓励创业的氛围正逐步形成, 创业政策的支持为大学生创业提供了良好的平台。同时从招生质量上来看, 模具专业近年来是各类工科院校的热门专业, 模具专业学生思维严谨, 接受新鲜事物能力强, 思想上敢于创新开拓, 具有很强的实干精神。从学科特点上来看, 模具专业的工具性强, 应用面广, 经过多年的发展, 模具行业己经渗透到各行各业之中, 上到航空航天, 下到海中潜艇, 均离不开模具行业的支持。模具专业学生在创业实践时他们的专业知识和操作技能具有广泛的实用性和可操作性, 这大大增加了他们创业成功的可能。社会上模具专业人才创业成功的案例比比皆是, 这不仅证实了模具专业创业的先天优势, 更是极大地鼓舞了在校模具专业学生毕业后的创业欲望。
三、模具专业学生创业的局限性
从理论上看, 大学生在创业上具有许多优势, 大学生创业理应具有较高的成功率, 但事实却不是这样。我国大学生创业还属于新生事物, 参与人数不少但最终实践成功的人却不多。尽管一部分大学生豪情满怀走向了创业, 但最终能获得成功的仍然是极少数。据不完全统计, 中国人创业成功率约为30%, 而大学生创业成功率仅为2%~3%。
大学生创业虽然有很多优势, 但也有明显的局限性。大学生在面对创业的时候由于缺乏社会经验和职业经历, 其劣势还是相当明显的, 尤其表现在人际关系和社交网络上。如在市场预测中普遍比较乐观, 但面对挫折时心理承受能力较差, 对社会和个人的责任感较低。同时, 经营管理知识和法律法规知识欠缺, 融资渠道狭窄, 资金运作困难, 都会限制大学生创业的发展。此外, 在大学生创业时, 找不到具有商业前景的创业项目也是难点之一, 许多创业点子经不起市场的考验。这些均是现阶段我国大学生创业面临的共同问题。而单从模具人才培养上看, 目前高校的教育模式仍存在重理论轻实践、重课堂轻课外的倾向。同时, 模具专业大学生在人际交往、协调沟通、组织管理、财务管理、市场营销等社会知识方面或多或少均表现出不足, 在非智力因素和创业心理素质方面的劣势明显, 对创业失败的承受能力较弱, 这也是许多工科专业大学毕业生的共性问题。
四、教学内容与方法改革
为了解决以上问题, 我们要勇于创新, 善于借鉴。许多发达国家的创业教育起步早, 发展快, 在这一方面积累了许多经验, 这为我国大力推进创新创业教育提供了参考。国内外大学生创业教育模式可以概括为以下三种。
第一种是强调开设专门课程的创新创业教育。这种模式将创新创业教育融入到素质教育中, 对第一课堂、第二课堂进行教学改革。在专业学科教学即第一课堂, 调整教学方案, 开设创业教育系列课程, 加大选修课程的比例。在课外实践即第二课堂, 鼓励学生参加各种社会实践活动, 将第二课堂设置为教学必修课程, 以学分制形式纳入创新人才培养体系, 作为学生毕业的必修内容列入教学计划, 进而提高学生参与第二课堂活动的积极性。
第二种是强调创新创业实践活动, 在创业现实环境中开展创新创业教育, 是以提高学生的创业知识、创业技能为侧重点的创新创业教育模式。这类模式通常是通过建立大学生创业园, 并在创业园中进行商业化运作, 教学生如何创业, 并为学生创业提供资金资助及咨询服务等。
第三种是综合式创新创业教育模式。这种模式将创新创业教育更多地看成是一种教学方式, 而非一门具体的学科, 在传授专业知识的同时注重学生基本创新素质的培养, 同时以社会活动为依托, 竞赛活动为载体, 推动创新创业教育的开展。
五、结束语
在当前这个高科技飞速发展的时代, 在当前这个高学历人才骤增的社会, 能够很好地就业、创业既是社会发展的需要, 也是祖国进步的需要。将“工业4.0”的战略应用于高校, 应抓住“智能化+网络化”的核心, 建立健全高校创业创新机制, 促进中国的“教育梦”“就业梦”, 从而更好地实现“中国梦”。
参考文献
[1]陈希.在推进高等学校创新创业教育和促进大学生自主创业工作视频会议上的讲话[J].中国大学生就业, 2010, (6) .
[2]敖四.新形势下地方高校创新创业教育探析——以襄樊学院为例[J].内蒙古电大学刊, 2012, (2) .
工业4.0与物流 篇9
工业4.0到底指的是什么?我们很多人把它翻译为第四次工业革命。我做一个简单的回顾:18世纪因为发明了蒸汽机系统,使当时产生了第一次工业革命。到了20世纪,电力得到了很大的发展,催生出了第二次工业革命。第三次工业革命是电脑使人类实现了工业自动化、高速化。
接下来就进入到目前我们所说的工业4.0,就是第四次工业革命。最早这个词汇由德国提出,其实就是中国所说的物联网和制造业融合的一场革命。
第三次工业革命和第四次工业革命到底有什么样的区分和差异呢?第四次和第三次是不同的,这一次仅仅靠高速生产是不够的,我们必须了解每一个客户他所需要的产品是什么,必须要进行定制化的服务,必须满足每个客户的需要,并提高所有客户的满意度。
所以第四次工业革命有两点至关重要的,第一就是需求;第二就是灵活。
但是我们不清楚客户的需求是什么,必须对它进行预测,我们要了解到的不是今天,而是明年客户需要的是什么。作为手段之一,很多企业都是通过大数据来对客户进行更精确、更精准的持续预测,以满足客户的需求。
我们了解到了客户的需求之后,如何满足他呢?这就需要云服务、云计算以及人工智能等这些方式。比如我想要一辆定制的与众不同的汽车,但是生产厂商不可能马上造出一台汽车来。所以必须要在最短时间内把客户的需求了解到,同时要在他还没有跑到其他销售商之前把他所需要的商品提供给他。
因此我们需要和所有的电子生产厂商、IT生产厂商以及机动车零部件生产厂商进行无缝链接,使他们生产的产品可以用最短的时间到达我们这里进行整合。尽管他们生产的零件都是一样的,但是我们最后整合出不同的汽车满足不同的客户需求。
在这个过程中,物流人也要跟上时代的步伐,也要做到满足需求链。具体来说,包括传送带技术、自动驾驶技术以及包括像无人车技术等。通过这些技术我们可以实现让更少的人参与到我们的工作之中,可以节省人工成本。我们还可以实现自动送货、自动选货,以及包括自动仓库等这些高端的自动技术。但目前人和机器人和自动仓库之间没有达到很好的融合,很多地方并不尽如人意。
我之前在日产工作,制造商需要怎样的物流系统呢?具体到汽车物流中,首先有汽车的产业,零部件制造商,从零部件制造商运送到整车制造商,整车制造商运输到4S店,4S店再运送到客户的手中,这是整个产业链。
在这个过程中,我非常希望中国的物流企业家能和日本的MH协会通力合作,一起找到面向中国和日本的物流业,并与工业4.0结合的最好的解决方案。
大数据优化工业4.0 篇10
大数据成就电动汽车
在生产之前的市场调研环节,大数据就可以避免制造企业不走或者少走弯路。以汽车生产为例,特斯拉一直是大众所追捧的创新公司,其生产的电动汽车让粉丝们趋之若鹜。却很少有人知道,早在90年代美国就推出了电动汽车但却由于没有市场而不得不停产。
上个世纪90年代,美国汽车公司在和日本公司的竞争中全面溃败。这时美国通用汽车公司试图另辟蹊径来夺回被日本人抢走的市场。1990年,通用汽车公司在洛杉矶车展上展出了一款概念车Impact。
这辆车外观并不吸引人,但是概念先进——它是完全电动的。但是,管理效率低下的通用汽车直到1996年才在市场上正式推出面向消费者的电动汽车EV1。该车只能坐两人,但是重量却和一般的四门房车差不多,因为它的电池很重。
更糟糕的是,它的动力只有100千瓦左右,和小型房车思域或者捷达差不多。EV1第一款采用铅酸充电电池供电,充电一次只能跑100公里,而一般的汽车加满一箱油可以跑500~650公里。到1998年该车停产时,它一共只生产了1117辆,其中只有800辆提供给消费者,而且是只租不卖。
再来看看特斯拉,与传统汽车制造公司相比,特斯拉更像一家IT公司。特斯拉在默认情况下为其车辆装备了齐全的设备,并将它们无线连接到企业总部,以便深入分析。这不仅将特斯拉与客户联系起来,还帮助特斯拉在问题影响公司之前,更准确地预测和纠正这些问题。在特斯拉,客户绝不是麻烦,而是其决策过程中的一个重要部分,这也正是为什么特斯拉吸引了如此多粉丝的原因。
数据分析优化生产
除了将机器人应用在制造环节外,大数据在生产过程中还可以起到让人意想不到的优化作用。
在某品牌汽车的制造过程中,工厂发现在生产气缸零件时,同样的生产线,其中一条的次品率比别的次品率高。经过抓取非常多的历史基础数据后分析得出,该生产线在下午两点的时候生产的零件次品率比较高。原因在于下午两点的时候阳光照射进来,使生产线温度升高,而这款零件在经过该生产线时是液体状态,经过该生产线的30秒内被固化,但由于温度的升高从而使这个时间段生产的零件比平时发脆,造成了次品率的提升。
在生物制药的生产流程中,制造商通常需要对超过200种以上的变量进行监视,以便确保原料成分的纯净度,同时确保生产出的药品符合标准。由于生物制药生产过程的复杂性,其产量会在50%至100%之间变化,而且还无法马上辨别出原因。在使用大数据分析后,制造商能够对9个最能够影响产量变化的变量进行追踪并分析,最终将疫苗的产量提高了50%,每年在单一疫苗品种上节省的费用就达到500万至1000万美元。
工业4.0的供应链挑战
工业4.0的整个生命周期管理是一个完整的闭环,每一个环节都智能化才能提高产品的创新能力。在工厂的智能化之后,供应链也要智能化,而当供应商、合作伙伴等多条供应链都集成在一起并同样智能之后,才可以称之为真正的工业4.0。
以笔记本生产为例,一台笔记本有超过2万个零部件,如果零件备齐,生产组装只需要2天。笔记本代工厂面临的客户需求变化非常快,有可能会有临时需求产生。比如下周二要增加一批货,本周五就要答复能否生产。在很难进行需求预测的情况下,就要求制造企业能够做到快速反应。
通常情况下,紧急生产需求下达后,生产企业需要先通过ERP系统了解库存状况,这些库存原本是要配合哪几家工厂进行哪些型号的商品生产,哪些车间还有多余的产能能够生产临时性订单。
如果库存不足,还需要进更多的原材料。而这时候可能产生新的内容,库存还差多少?如果临时订货供应商能否有货?能否在规定的时间内送到?这些问题都需要考虑。因此到底要不要接临时单,接这一单要停哪几条常规生产线?到底公司应该怎么样抉择产能?这些都是令制造商头疼的问题。为了应对这种临时性需求 ,之前制造商会大量囤积原材料。而供应链如果能做到全程透明、可控、快速反应,则这些问题都可以解决,这就需要大数据分析对供应链进行优化。
反过来,大数据还可以为生产制造提供指导。比如飞机制造完毕后要交给航空公司运营,航空公司作为实际商品的使用方会积累大量的数据,这些数据反过来对飞机的生产制造会产生指导作用,如果供应链上的数据没有共享则无法完成优化。
关于工业4.0 篇11
本文将着重介绍工业4.0的相关背景知识，包括工业4.0的定义、历史、产业格局特点、可能带来的变化，以及成功发展面临的挑战，以期让读者对工业4.0这一概念有个初步的系统性认识。
工业4.0的定义
根据德国工业4.0平台的定义，“工业4.0”一词代表了第四次工业革命。对它最恰当的理解是对产品生命周期整个价值链的组织和控制有一个新的水平，其面向的是越来越个性化的客户需求。这个周期始于产品的最初理念或想法，涵盖订单配置、开发与制造，直到产品交付给最终用户，以回收告终，并包括由此产生的所有服务。第四次工业革命的基础是通过连接价值链中所有实例，让所有的相关信息实时可用。随时从数据中获得最优的价值增值流的能力也至关重要。人、物和系统的连接创建了公司内部和公司之间的动态的、自组织的并实时优化的增值连接。根据不同的标准，例如成本、资源的可用性和消耗等，可以对其进行优化。
工业4.0框架包括价值链联网，产品数字化和新的商业模式。具体如图1所示。从图中可见，除了这三个主要组成部分，合作在工作4.0的背景下也相当重要，这主要是因为合作能够更好地满足客户的需求，实现更快的产品上市时间，能够更有效的进行劳动分工，具有更大的灵活性，更高的创新率/速度，同时，合作还能帮助获取诀窍/专家知识，并力求达到风险最小化。
工业4.0要求横向和纵向价值链的全面数字化，具体可见图2。数字化为新产品创意铺平了道路，而在以前不可能以同样的方式来实现。例如，制造数据可以存储在云中，专家可以从中进行分析，以确定可能进行的改进。
为确保未来的销售增长，新的电子的商业模式将扩展现有的产品与服务组合。它们通过量身定制的解决方案为客户提供巨大的附加价值。这些新的商业模式的特点是跨价值链的横向合作大大增加，对数据的综合运用与分析也大大增加。因此，它们能够更好地满足客户的要求。一个真正可持续发展的成功的商业模式，需要工业4.0多个方面的组合，其关键方面包括与客户和合作伙伴之间更强大的联网，提供“解决方案/系统”而不是产品，能为客户提供更多利益的数字服务扩展，高效并安全的云技术，价值服务（例如应用程序）的开发/扩展，更多的与最终客户的直接业务，以及考虑新的数字对手，并加强自身定位。
工业4.0的历史
目前全球的制造业份额有40%被新兴国家占据。在过去的二十年里，这些国家所占的份额翻了一番。与之相比，在过去的二十年里，欧洲工业却失去了阵地。以西欧为例，作为传统工业经济的一部分，西欧已失去了10%以上的制造业附加值，即从36%降到了25%。现在，正是重新洗牌的时候。欧洲有机会增加日益减少的工业份额，将其在该地区的价值增值从15%提升到20%。工业在欧盟经济中扮演着重要的角色，占15%的价值增值（相比之下，美国占12%）。工业是研究、创新、生产力、创造就业和出口的关键驱动因素。工业产生了欧盟80%的创新和75%的出口。再加上工业对服务业的影响，工业可以被视为欧洲社会和经济增长的引擎。
西方文明已经见证了三次工业革命，也可以视为是工业生产过程中的颠覆性飞跃，而它们导致了生产力的显著提高。第一次工业革命通过使用水电、增加使用蒸汽动力和发展机器工具来提高效率，第二次工业革命带来了电力和大规模生产（组装线），而第三次工业革命通过电子和信息技术，进一步加速了自动化。现在，第四次工业革命已经在路上了，因此我们正处在第四次工业革命之中。虽然有些领域会发生快速、颠覆性的变化，但其他领域可能只会发生缓慢、平稳的改变，即一种更“进化”的步伐。但不论是哪种情况，都无法回头。这一次，物理对象被无缝地集成到了信息系统中。
德国拥有世界上最具竞争力的制造业，在制造设备和企业软件领域更是全球领先者。这使得它能够在为未来的工厂开发技术和新的商业模式时发挥先锋作用。在2011年的汉诺威工业博览会上，首次使用了德国名词“工业4.0”。它包含了制造业中一系列的将新技术与工业标准相结合的创新进程和发展，以便为日益快速变化的市场服务。工业4.0对工业德国非常重要，因为制造业仍然是德国在世界经济中占据强势地位的决定性因素。德国在提供并实施工业4.0解决方案中发挥着主导作用。 德国联邦政府的各项行动计划，以及由工业协会和商业公司的共同倡议，比如支撑创新和生产潜力的工业4.0平台，都与工业4.0相关。德国中央政府和联邦各州都已经推出战略举措，推动工业4.0发展。BITKOM、 VDI和德国机械设备制造业联合会（VDMA）已经把实用的行动的建议汇总在一起，供免费下载。由于有公司的财政和制度支持，德国在工业4.0方面有很好的定位。在2015年汉诺威工业博览会上，德国将自身展示为工业4.0解决方案的领先供应商和市场。但是另一方面，德国并不孤单，美国和亚洲都已经同意了数十亿美元的投资计划。工业4.0的市场争夺战已经打响。
互联网已经从根本上改变了通信和消费者行为。今天，由于互联网和云计算技术，信息可以在全球范围共享。基于网络的数据集并不是被局限于特定的设备或软件，相反，不论身在何处，你都可以即时的下载和修改的。这个新的游戏领域将会永远地改变工业和制造业。可以说，工业4.0不是由基础技术定义的，而是由模式的转变来定义的，这一模式使我们远离集中的控制，转向一个充满分散化、智能化的过程的世界。 除了技术，组织和软件将在过渡中发挥重要作用。信息是这一进程的核心，它将控制产品的设计和制造，并将在产品的整个生命周期及其后都扮演重要的角色。信息是不断改进的基础，是数字进化的DNA。工业4.0将向行业标准提供基础设施和方法。新材料、单独定制的产品、智能产品和机器，模块化的流程、数据处理和通信—— 就核心而言，工业4.0是网络、产品和使用者之间的交互。如果说，第一次工业革命是机器，第二次工业革命是工艺流程，第三次工业革命是电子，那么第四次工业革命就是信息。
在新的工业4.0路线图中，工业4.0将分三步实施，涉及所有参与者（见图3）
工业4.0的产业格局特点
工业4.0强调持续的数字化这一想法，并且在经济中连接所有的生产单位。工业4.0的产业格局有如下主要特点：
首先，是信息物理系统（cyber-physical systems，CPS）和市场。今天，IT系统已经成为生产系统的核心。在工业4.0中，这些系统将会更多地与所有的子系统、流程、内部和外部对象、供应商和客户网络相连。复杂程度将更高，这就需要复杂的产品和服务。IT系统将围绕机器、存储系统和供应而建立，坚持定义的标准，并与信息物理系统相连。
其次，是智能机器人和机器的使用。在过去的工业革命中，机器人已经取代了人类工人。在未来，它们将变得更加智能化，这就意味着能够适应变化，进行沟通和互动。这将使公司进一步实现生产力的飞跃，并在成本结构、技能水平和生产场所等方面发生深刻的变化。智能机器人将不仅仅在封闭区域内简单结构的工作流程中取代人类，在工业4.0中，机器人将在互联互通的任务中，使用智能传感的人机接口，与人类携手合作。如此一来，工厂可以每天运作24小时，而工人只需要白天在那儿。从此，没有夜班，而生产力会飞速上涨。
第三，是大数据被广泛应用，并发挥至关重要的作用。数据通常被称为上21世纪的原材料。事实上，企业的数据量预计每1.2年就会增加一倍。未来的工厂将产生庞大的数据，它们都需要保存、处理和分析。这意味着处理这些事情的方法将会大大改变。在法国，有63%的工厂负责人认为网络安全对他们的竞争力至关重要。处理大数据的创新方法以及对云计算潜力的挖掘，将可能创造利用信息的新方式。
第四，是新质量的连接必不可少。在21世纪初，连接只是数字世界的一个功能，但在工业4.0中，数字和现实世界将相互连接。机器、工件、系统和人类不断通过互联网协议交换数字信息。这意味着物质将与它们的数字足迹相连。具有互连机器的生产将会变得非常平稳顺利：当一台机器上生产完一个部件时，另一台机器会立即得到通知，同时输送机或物流供应机器人也会得到通知。机器能自动适应各部分的生产步骤，协调系列生产中的每一个生产单位。生产出的产品也能通过物联网互相沟通，让传送带来提取，或者是向订单系统发送电子邮件，说明“我已经生产完成，可以准备交付了”。为了能够顺利地调整生产计划并用更好的方法优化能力，工厂之间也将相互连接。
第五，是能源效率和权力分散下放（Decentralization）。气候变化和资源的匮乏是个大趋势，这将影响到工业4.0的所有参与者。这些大趋势利用工厂的能源分散，触发在制造中使用碳中和技术的需求。对公司而言，使用可再生能源将更具有经济吸引力。在未来，可能许多生产场所能够自己发电，反过来这将影响基础设施提供商。除可再生能源之外，正在研究分散的核电（例如小规模的工厂），以之作为向大型电密集工厂提供电能的一种方式，从而让能源节约达到两位数。
最后一个特点是虚拟工业化。没有什么比启动一个新工厂，或是在现有工厂中生产新产品更困难，因为调整适应的时间、试产、预生产测试等，都需要高素质的团队，并可能会产生意想不到的超支成本。对许多企业而言，一天的停机就意味着巨额的收益损失。工业4.0将使用虚拟工厂和产品为物理生产做好准备。每一个流程都先被模拟，并虚拟验证。只有最终解决方案就位时，物理生产的映射才算完成，这意味着所有的软件、参数、数字矩阵都将上载到控制生产的物理机器上。
工业4.0可能带来的变化以及面临的挑战
工业4.0将会转变整个价值链，让我们能够开发创新的产品和服务。
工业4.0改变了整个公司，因此它必须成为首席执行官议程的一部分。工业4.0不仅包括横向和纵向价值链的数字化，也将彻底改变公司的产品和服务组合，其最终目的是为更好地满足客户需求。可以说，工业4.0的潜在用途远远超出了生产技术的优化。对数据的综合分析和使用是工业4.0的关键能力。而在工业4.0背景下，产品与服务组合的数字化是公司可持续发展的关键。德国联邦信息技术协会、电信和新媒体（BITKOM）认为，工业4.0能为公司带来新的机会，包括竞争实力，柔性制造，单独定制的产品，创新的业务模式，以及新的工作方法等。
预计到2020年，欧洲工业公司每年将会在工业互联网应用中投资达1400亿欧元。五年内，80%的欧洲工业公司会数字化其价值链。数字化的产品和服务每年为欧洲工业创造大约1100亿欧元的额外收入。在过去三年，已经将其产品组合数字化的公司的成长在很大程度上都高于平均水平。而咨询公司埃森哲（Accenture）估计，在未来15年，工业4.0将会给全球经济带来14.2兆美元的价值。
工业4.0为新的、经常具有破坏性的数字商业模式铺平了道路。工业4.0会对现有的商业模式有持久的影响，但更特别的是，它将会产生新的、经常具有破坏性的数字商业模式。这一趋势的焦点包括通过不断增长的价值（而不是产品）解决方案以及与客户和合作伙伴的联网，来为增加顾客利益。数字变化的特殊性在于变化速度的迅速加快。颠覆性的创新会导致像信息和通信行业这类工业部门在短期内可持续地变换。
但同时，要成功实施并发展工业4.0也面临着巨大的挑战，比如经济效益不明确并且投资过多，员工资质不足，缺乏认证的标准、法规和形式，关于使用外部数据的法律状况尚不明确，所需技术的成熟度低，有关于数据安全的未解决问题，缺乏来自最高管理层的优先级/支持，基本技术（宽带）扩张速度过于缓慢，以及不足的网络稳定/数据备份。
工业4.0吹响技术“集结号” 篇12
建立在CPS之上
“工业4.0”的框架内并没有涉及到新技术的引进,而是强调通过信息物理系统(CPS)与生产系统的融合来改变当前的工业生产与服务模式。以物联网、服务网以及数据网为核心内容的CPS将成为“工业4.0”的基础。长期以来占据产业主导地位的制造业技术,由于其系统的封闭性会面临被淘汰的可能,而信息、通信、软件技术在制造业中将发挥越来越重要的作用,成为“工业4.0”时代的新宠儿。
CPS是一个综合计算、网络和物理环境的多维复杂系统,通过3C(计算、通信和控制)技术的有机融合与深度协作,实现大型工程系统的实时感知、动态控制和信息服务。它是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统,是计算进程和物理进程的统一体。CPS通过人机交互接口实现和物理进程的交互,使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。具体,CPS包含了将来无处不在的环境感知、嵌入式计算、网络通信和网络控制等系统工程,使物理系统具有计算、通信、精确控制、远程协作和自治功能。
目前,CPS系统还是一个比较新的研究领域。根据百度百科,CPS的意义在于将物理设备联网,特别是连接到互联网上,使得物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能。本质上说,CPS是一个具有控制属性的网络,但它又有别于现有的控制系统。控制对于我们并不陌生。从上世纪40年代麻省理工学院发明了数控技术到如今基于嵌入式计算系统的工业控制系统遍地开花,工业自动化早已成熟,在人们日常居家生活中,各种家电都具有控制功能。但是,这些控制系统基本是封闭的系统,即便其中一些工控应用网络也具有联网和通信的功能,但其工控网络内部总线大都使用的都是工业控制总线,网络内部各个独立的子系统或者说设备难以通过开放总线或者互联网进行互联,而且,通信的功能比较弱。而CPS则把通信放在与计算和控制同等地位上,这是因为CPS强调的分布式应用系统中物理设备之间的协调是离不开通信的。CPS对网络内部设备的远程协调能力、自治能力、控制对象的种类和数量,特别是网络规模上远远超过现有的工控网络。
核心中的核心
美国国家科学基金会认为,CPS将让整个世界互联起来。如同互联网改变了人与人的互动一样,CPS将会改变我们与物理世界的互动。
上面的这种表述听上去似曾相识,这不是物联网的愿景吗?但是,物联网绝对不是CPS,在“工业4.0”的框架内它只能作为CPS一个子集。在很多应用中,CPS对接入网络的设备的计算能力的要求远非RFID能比。以基于CPS的智能交通系统为例,即便是现有的人们认为已经十分复杂的汽车电子系统也无法胜任,现在的汽车电子系统根本无法实现未来智能交通系统对汽车之间的协同能力的要求。事实上,满足CPS要求的汽车电子系统的计算通常都是海量运算,就算现有的汽车电子系统中的嵌入式计算机的性能也相差甚远。海量运算往往是很多CPS接入设备的特征,因此,接入设备通常具有强大的计算能力。如果从计算性能的角度出发,把一些高端的CPS应用比作胖客户机/服务器架构的话,那么物联网则可视为超级瘦客户机服务器,因为物联网中的物品不具备控制和自治能力,通信也大都发生在物品与服务器之间,因此物品之间无法进行协同。
但是必须指出,物联网技术是CPS以及“工业4.0”的绝对核心。制造业要实现从产品的设计制造、销售服务到回收再利用的全生命周期的管理,物联网技术恰好具备这一优势。物联网与先进制造技术的结合,如:泛在制造信息处理技术、虚拟现实技术、人机交互技术、空间协同技术、平行管理技术、电子商务技术、系统集成制造技术等,应用于制造过程及供应链各环节,实现工业过程中的人-物对话、物-物对话,最大限度地整合各种资源,促进生产过程的自动化与精益化,供应链供应与物流更加准时化、产品性能得以全面提高、生产损耗极大地降低,制造物联向全生命周期有效管理扩展。因此,智慧的、标准化的工厂离不开物联网技术。
复杂网络的机会
除了物联网,云计算、大数据、移动互联等技术都包含在CPS的大技术框架内。另外,CPS还涉及到一个重要的技术概念——复杂网络。这不是个新概念,但有点阳春白雪,过于学术,所以大家不是很熟悉。
复杂网络简而言之即呈现高度复杂性的网络。其复杂性主要表现在以下几个方面:结构复杂,表现在节点数目巨大,网络结构呈现多种不同特征;网络进化,表现在节点或连接的产生与消失;连接多样性,节点之间的连接权重存在差异,且有可能存在方向性;动力学复杂性,节点集可能属于非线性动力学系统,例如节点状态随时间发生复杂变化;节点多样性,复杂网络中的节点可以代表任何事物;多重复杂性融合,即以上多重复杂性相互影响,导致更为难以预料的结果。
在经历了10余年的发展之后,复杂网络正在进入市场应用阶段,CPS和“工业4.0”的出现给复杂网络领域的研究者带来了无限机遇。CPS最大的特点就在于它是由很多具有通信,计算和决策控制功能的设备组成的智能网络,这些设备可以通过相互作用使得整个系统处于最佳状态。例如在机器人足球比赛中,当某个机器人准备传球时,它会收集每个同伴的信息,然后通过计算得出一个最佳的传球方案,并且将该方案传给所有队员,让队员们配合这个传球过程,通过这种方式可以提高整个球队的水平。该思想同样可以应用于很多其他的系统,如交通系统中车辆之间通过通信和计算得出最佳行车路线,并避免各种交通事故;电力系统中各个站点通过信息传递从而动态调整负荷,避免大规模级联故障等。这些系统的运行其实就是复杂网络的动力学过程,只不过这些过程集合了复杂网络中的信息传播、同步、博弈等多种动力学过程,因此研究的内容更加复杂,具体的研究内容有很多,例如系统规则(或协议)的制定,如何制定规则才能使系统在最短的时间内达到最佳状态,此外还可以研究各种外界因素是如何影响系统运行的等等。