物联网在制造业中的应用精选(九篇)

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第1篇：物联网在制造业中的应用范文

新型工业化的引擎

如果要找出“新型工业化道路”这个宏大概念的几个支撑点，信息化、科技创新、突破资源瓶颈则会成为其中的重中之重，而排在首位的无疑将是信息化。信息化和工业化的两化融合被看成未来中国经济发展的新引擎，按照当前人们对新型工业化模式的理解，它至少要包含两层意思：一是跨越式发展；二是可持续发展。在两化深度融合时代，要实现跨越式和持续性就必须强调知识创新和科技的作用，势必要求增强自主创新能力，通过抓好重大科技专项的实施，掌握核心技术和关键技术，提升产业整体技术水平。

工信部部长苗圩指出，融合发展是新型工业化道路的鲜明特征，也是经济社会转型发展的重要动力。要充分发挥信息化在工业转型升级中的支撑和牵引作用，深化信息技术集成应用，促进“生产型制造”向“服务型制造”转变，加快推动制造模式向数字化、网络化、智能化、服务化转变。近年来，工信部加快实施了“宽带中国”工程，大力推进三网融合，加强物联网等核心技术攻关，务实推进了物联网产业化等工作。

中国工程院院士邬贺铨表示，发展物联网产业，是实现技术自主可控，保障国家安全的迫切需要，是促进产业结构调整，推进两化融合的迫切需要；是发展战略性新兴产业，带动经济增长的迫切需要；是提升整体创新能力，建设创新型国家的迫切需要。物联网产业作为新一代信息技术产业中最为重要的一支，其发展的战略意义巨大。

具体来说，物联网产业具备战略性新兴产业的所有特征，物联网产业能够催生出新兴产业，催生出新的商业模式和新兴业态，这给我国调整产业结构、转变经济增长方式带来契机。推广物联网技术和发展物联网产业将会产生巨大的市场需求，能够带动包括电子信息产品制造、软件产业、信息服务业以及其他众多产业的发展，从而可以培育相关产业的龙头企业，有利于培育我国企业做大做强。

同时，物联网产业的发展将会成为我国两化融合的切入点，带动我国传统工业的产业升级，促进工业和信息化深度融合以及我国信息化的深度应用。物联网产业的发展有利于提升我国电子信息产业、软件服务业及相关产业的创新能力，提升我国企业的自主创新能力和国际竞争力。

中国机械工业协会副会长、国家信息化专家咨询委员会委员朱森第表示，未来十年是中国由制造大国向制造强国转变，实现由中国制造向中国创造、中国智造转变的关键时期。制造业信息化是两化融合的重点和汇聚点，制造业与信息技术、高新技术的融合，能够促进传统的制造业向现代的制造业转型升级。其中，智能化非常重要：产品和装备实现数字化，是向国民经济各部门提供智能化工具，从而提高我国社会生产力水平、提高我国装备制造业国际竞争力。物联网将把我国制造业的转型升级推向智能化的新时代。

工业智能化的崛起

当前，物联网在工业领域已大放异彩，物联网技术在工业领域的推进已经取得了较多的成果。特别是在钢铁、石化、汽车制造业等重点行业，发展较为快速。物联网的本质其实就是深度的信息化，物联网的发展将会极大地促进各行业的信息化进程，对于制造业而言，信息化正对其发展起到重要的支撑作用。物联网技术在制造业中的应用优势主要体现在产品智能化，由于产品中加入大量电子技术，实现产品功能的智能化，在产品中植入RFID芯片，记录产品的静态信息，通过各种传感器，模数转换，检测设备的运行状态，使设备“能说会道”。

随着我国新型工业化进程的加快，物联网与制造业融合，让工业潜能空前发挥，引领新的智造业时代。朱森第表示，物联网通过全面感知、可靠传递、智能处理使信息到达不同目标，实现共享，从而实现“物-物”相联。制造业信息化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，物联网技术正好具有这一优势。互联网、云计算、物联网、数据仓库、信息安全等技术的迅猛发展，并与制造技术、特别是集成协同技术、制造服务技术和智能制造技术融合，形成了制造业信息化的核心使能技术，带动制造业信息化不断迈上新台阶，推动我国制造业持续发展。

第2篇：物联网在制造业中的应用范文

所谓物联网是美国提出的内涵丰富的物物相连的一种互联网概念，主要有两个方面的具体内涵：第一，互联网是物联网的主要基础，而物联网又是互联网的延伸。第二，物物之间的联系通信是对用户端进行的延伸和拓展。现代社会，物联网可以充分体现对物的是被、控制、感知，将智能处理和网络化互联形成有机的统一体，有利于高智能决策的形成。物联网技术是感知技术、定位技术、组网技术智能服务以及云计算等多种技术的融合，经历了二十年的更新和升级产生了物联网的物联传输技术、感知技术、智能技术以及定位技术。

2物联网与制造业的融合

制造业与物联网之间的融合，主要从产品的智能化，智能物流，生产过程的监控和管理以及售后服务的管理等四个具体的方面表现出来。

（1）产品的智能化。产品智能化主要体现在产品设计方面的智能化以及产品本身体现的智能化。产品设计的智能化指的是现代信息技术、物联网技术以及网络技术等现代化科技融入产品设计的过程，例如，多媒体设计，虚拟空间设计，电脑动画设计，数码设计，远程设计以及图文特技等，产品本身的智能化指的是在产品中融入电子技术，比如植入芯片，记录产品静态信息，以及通过模数转换，传感器，来对产品的运行状态进行检测，使产品可以实现功能上的智能化。在智能冰箱中植入芯片，可以让冰箱通过条形码完成视频的识别，可以提示使用者每天需要食用的食品，还可以提示营养成分是否搭配合理，提示商品是否在保质期内，缺少食物的时候还可以提示应该及时补充购买。

（2）生产过程的监控和管理。产品的生产线，可以实行实时的坚决空，通过物联网技术来采集生产线上的质量信息，生产信息，产量信息，异常信息，公示信息，监控生产的整个过程，并对生产计划进行及时的调整，对产品质量进行强化管理，借以实现产生流程的可视化，逐步实现精细化管理。对于设备的监控，是通过现场总线来进行设备运行状态的数据采集，对异常现象进行维护、诊断以及调整。

（3）职能物流。现阶段，通过物联网科技，例如条形码、RFID等，可以实现物料以及半成品和产品的数量、位置等信息进行转却的周期监控，从物流拓展到工厂残酷的庆典，产品的配送，车辆的调度，物流的结算，车辆的跟踪，物流的监控等，借以提高物流的流通效率，降低库存，实现特殊要求货品的检测和防伪。

（4）售后服务管理。售后服务管理是通过无线网络来获取产品的运行信息，借以实现在线售后，提高服务水准。

3物联网大环境下制造企业的发展策略

（1）正确认识物联网与制造业的融合带来的影响。物联网是我国大力支持的新型互联网技术，对于制造业具有十分总要的影响，对制造业的发展具有十分重要的推动作用。因此，企业一定要正确的认识物联网和制造业之间的融合带来的影响，积极的应对变革中的新形势，有利于制造业的发展。

（2）推动物联网技术在制造业的应用，发展企业的信息化建设。对于自造企业自身来讲，必须要积极的推动信息化建设，借以促进互联网技术与信息技术之间的融合，有利于企业经济效益的提升，也为企业的可持续发展提供技术和动力。制造业企业的信息化是一项极为复杂的系统工程，有利于提高企业的柔性和敏捷性，增强企业的综合竞争实力，从而实现企业的跨越式发展。信息化可以改善企业产品的费研发实践，成本、环境以及知识含量等。

（3）物联网必须注重应用过程中的信息安全。现阶段，制造企业的控制系统一般通过局域网或者专网来运行，网络的本身对外来信号进行了评比，阻挡了外部潜在攻击，为满足实时性会导致工业通信会倾向于将加密放在第二位功能上。在物联网的大环境下，很多设备信号需要通过公共网络来实现，这就造成了制造企业网络的巨大隐患。要想确保信息安全，首先，要确保感知节点安全。其次，要确保客户隐私安全以及数据安全。数据的采集和传输都容易受到非法竞争者的破坏和盗窃，如果不能充分的加以重视，就会带来企业的巨大经济损失。

4总结

第3篇：物联网在制造业中的应用范文

关键词：制造业；互联网+；服务化

制造业服务化是发达国家制造业发展的重要趋势之一，是以客户需求为导向，以价值链延伸为基础的“产品+服务”的新型制造模式。近些年来，主要发达国家纷纷提出“再工业化”或制造业振兴计划，如美国的“制造业回归”、德国的“工业4.0”等，一个重要特点就是要推进制造业与新一代信息技术的深度融合，实现制造业的智能化和服务化发展。我国制造业面临“大而不强”、部分核心和P键技术尚需突破、价值链向“微笑曲线”两端靠近等挑战，有必要充分认识制造业服务化的本质，探索“互联网+”制造业服务化路径及应对策略，从而更好地服务于我国制造业的转型升级，提升全球竞争优势。

一、认识制造业服务化的本质

竞争优势，归根结底取决于企业为客户创造的价值（波特，1985）。对任何一家企业来说，客户之所以购买其产品而不是选择另一家企业的同类产品，看中的是产品为客户带来的价值。制造业服务化正是基于客户价值创造构建企业竞争优势的过程，而客户价值来源于对客户需求的满足和创造。

1.创造显性客户价值。显性的客户价值来自于满足客户可见的、已经察觉的需求。如面向最终消费者的制造产品满足客户的直接消费需求，机器设备作为生产工具使用满足客户进一步价值创造的需要，这些都是客户购买产品时直观的、有明确目的性的需求。我国正处于经济转型与消费升级的重要时期，需求的潜力领域在于：一是休闲娱乐旅游方面，包括对秀美环境的需求，是在人们生存和工作之外第一步需要升级的领域；二是信息交往，是顺应信息技术发展的生活方式转变，人作为社会人在交往、沟通等心理需求的延伸；三是健康养老方面，在我国逐渐步入老年社会的现实下，医药健康养老相关需求成为重要的潜力需求领域；四是子女教育成长，中国人传统家庭观念和文化传统保证了这一需求的长盛不衰；五是国家安全，这是其他一切需求的保障，更是制造业技术创新的重要推动力量；六是其他特殊的需求，如高端化、个性化的需求，是快速富裕人群的需求，也是对消费需求的一种引领，表现为跟随和模仿时尚、高端化等特征。最终消费需求的升级也带动生产这些产品的制造设备需求升级。此外，客户的需求不仅来自于国内，也来自于国外。从建立全球竞争优势的角度，制造企业的客户价值创造还应该着眼于全球市场。

2.创造隐性客户价值。隐性客户价值来源于客户潜在的、未曾觉察或意识到的需求。引领创新的制造企业就是基于对这些潜藏而未被察觉的客户需求，创造出超越客户感知和预期的产品和服务。制造业产品，除了满足客户基本的功能需求外，能否带来其他的附加价值，如新颖的外观、激发探索欲、特殊的商业模式等，对创造客户需求具有意想不到的作用。美国学者亚德里安和卡尔（2013）认为，优秀的企业满足需求，伟大的企业创造需求。瞄准客户的隐性需求创造价值，并不是说显性价值不重要。新的价值是在显性价值基础上的附加，是制造企业不断创新产品和服务满足客户需求的过程。如苹果公司的iPhone产品，除了满足客户电话、网上交流等早已发现的需求外，还具有不断更新、能够让消费者充满期待的、新奇的应用程序及设计，这种期待和能够带来再创造乐趣的功能本身就具有吸引消费者的魔力，正是这种令人着迷的客户价值创新能力带来了苹果公司的成功。

隐性需求在创造出来之后，就成为了显性需求。一些已被满足的需求在一段时间后还可能发生变化，如同样是吃的需求，原来是吃饱维持生存的需求，现在则开始追求绿色、健康、营养的搭配等功能。正是这样的变化，才使需求创造的动力之源从不衰竭，才能为企业提供源源不断的客户价值创造空间。制造企业在不断满足变化的需求过程中，那些具有先发优势或难以复制的技术诀窍、商业模式等的企业，一般更容易构建竞争优势。

二、“互联网+”制造业服务化的路径分析

为满足客户的显性和隐性需求，制造业服务化把制造和服务融合，以一种全新的制造形态来提供客户价值。“互联网+”制造业服务化，以大数据、云计算、物联网等新技术的应用为基础，形成了“制造+服务”并行融合发展的新路径。

1.“互联网+”研发设计。从改善客户体验、增加客户黏性的角度，利用互联网和大数据技术对客户行为习惯和需求变化趋势进行跟踪分析，用于产品设计的改进和研发中。互联网联通一切的特性，为加强与潜在客户沟通链接提供了更大的空间，可以通过互联网集聚更多可利用的研发设计资源，实现网上征集创意、网上发包、网上论证。“互联网+”研发设计在产品制造过程开始之前就体现客户的诉求，因此是持续服务客户创造价值的一个具有前瞻性的环节。

2.“互联网+”个性定制。适应客户需求多样化及快速变化的趋势，个性化制造成为制造业发展的一个重要特征，这就要求制造过程智能化。智能化制造是运用人工智能技术，实现人与智能机器的结合，扩大、延伸和部分地取代人在制造过程中的作用，在解决一些较为复杂和不确定的问题时，智能化制造具有更大的适应性、精准性和更高的生产率。智能化制造要根据客户的需求而改变，这显然不仅是在制造环节就可以做到的，服务意识和行动应该贯串到整个价值链中。同时，定制化、订单式生产需要大量的辅助决策程序及柔性化的硬件设施，对客户产品的制造过程本身就包括一揽子由产品和服务统一到一起的软硬件组合，仅靠制造或仅靠服务都是片面的，都不能为客户创造最大化的产品使用价值空间。

3.“互联网+”生态体系。围绕制造业核心产品，拓展纵向和横向的产业链条，形成一个共荣共生、类似生态系统的关系。在这方面，一些具有新商业模式、新型业态的企业围绕其核心应用平台，致力于拓展产品和服务的生态体系，已经取得明显效果。如国外的苹果、谷歌，分别以其核心的IOS系统和Android系统为基础，不断拓展新的软硬件产品和服务，并且随着其产品的不断升级和新的APP的推出，带动整个产业链条满足不断变化的客户需求，衍生出许多新的行业和业态。“互联网+”生态系统为所有生态链上的供应商和消费者提供了获得价值创造的机会，也为制造业核心产品不断创新进化带来长久的动力。

4.“互联网+”价值创新。传统的售后服务只包括最终消费品的退换、保修和中间制造设备的运维服务，而“互联网+”售后的价值创新还可以为客户使用产品提供持续的价值创造。这主要包括，第一，通过对前期产品客户使用情况的收集和分析，提前预知客户使用中可能遇上的问题和麻烦，在产品的设计与研发中附加解决方案，使产品在使用中的价值增加。第二，通过客户关系管理平台连接，可以获得客户使用情况的大数据，在智能分析客户使用习惯及产品本身在使用中出现的问题频率等因素后，通过服务的推送等方式提前告知客户在关键的节点对产品使用的注意事项和预设应对措施；或提供随时服务、个性化的自服务模式等，使客户的产品使用更加顺畅。第三，通过互联网形成的网络平台和产品生态系统，提供关于相关产品需求及供给的信息、相关技术的发展及应用情况、以及为更好地发挥设备效果而对原有产品的售后升级改造、增加新的功能等，都是为客户创造价值增值服务的活动，在为客户创造价值的同时，也将增强制造企业自身的竞争力。

三、推进“互联网+”制造业服务化发展的政策建议

1.把提升制造业的核心能力作为“互联网+”制造业服务化发展的基础。在“互联网+”和制造业服务化的关系中，制造能力是基础，产品制造是主体，服务化的发展是为了提高制造产品的附加值和竞争优势。“互联网+”也不是传统的销售网络化，而是互联网技术应用和制造的融合，是以客户为中心提供更有效率的制造、更好的a品体验。我国制造业在部分高精尖产品和装备上的核心技术、制造能力与发达国家仍存在一定差距，特别是一些关系到国家战略安全和具有前沿性的高新制造技术，是不能从国外购买的，因此，制造业本身能力的发展决不能放松。同时，着眼于价值创造，制造企业要充分利用互联网技术所带来的变革机会，搜寻和挖掘产品和服务的客户需求潜力领域，创造更好地满足消费者需要的产品。

2.加强“互联网+”制造业公共基础设施的建设。制造业是实体经济的最重要组成部分，是国家竞争优势的主要来源，政府要从战略层面上加强互联网及制造服务的相关基础设施建设。在“互联网+”背景下，要充分动员国家有关主管部门和地方政府的力量，在推进移动互联网设施建设、打造制造企业集群、产业园区建设、产学研结合的机制建设、动员社会资本投入等方面出台相关的具有可操作性的政策激励措施。

3.推动制造企业基于“互联网+”的价值创新。“互联网+”制造业服务化，旨在利用互联网快捷通联的特点，将互联网功能融合进为客户创造价值的流程中，提供当前不具备、但能更好地实现客户愿望的产品选择。因此，这种价值创造实质上是客户价值创新的过程。在现实中，制造企业更多的是渐变型价值创新，通过客户价值的逐渐累积建立竞争优势。而颠覆型的创新往往会由量变到质变，或通过一些非常偶然的机会发生。我国正推进创新型国家建设，在推进制造业产品、技术和工艺等创新的同时，也要将服务创新的内容纳入创新支持体系中，通过“互联网+”战略推动制造业“产品+服务”的组合创新，建立以客户为中心、融合“互联网+”制造业服务化的新生产方式、新业态和新商业模式。

4.加强制造业人力资本投入。基础制造能力的提高、制造业发展所需要的创新力量，没有人力资本的保障是难以成功的。人力资本的投资动力，从企业来说，来自于提高自身市场竞争力的需求；从国家层面，则来自于提高经济增长内生动力的要求。从构建制造业国家竞争优势的角度，加强人力资本投入，一是国家对基础研究和应用研究的投入，应该放到同等重要的位置来考量，对暂时不能创造商业利益的基础研究、冷门研究要在投入上予以保障。二是加强高等教育机构在科学、工程、技术等领域的人才培养，通过设置专门的奖学金、联合培养等方式培养制造业专业技术人才。三是对高技能工人培养的投入，培养技术精良的“工匠”，宣扬“工匠精神”，给予应有的激励。四是建立人才引进、成长和使用的激励机制，可利用市场经济提供的方法，给予股权激励，也可设置特殊贡献奖励和专门的创新创业奖励，为创新创业人才提供良好的发展创业环境。

参考文献：

[1]（加）瓦科拉夫.斯米尔.美国制造：国家繁荣为什么离不开制造业[M].机械工业出版社，2015.

[2]（美）亚德里安・斯莱沃斯基，卡尔・韦伯.需求：缔造伟大商业传奇的根本力量[M].浙江人民出版社，2013.

[3]（美）迈克尔・波特.竞争优势[M].华夏出版社，2005.

[4]郭怀英.制造业服务化趋势及其启示[J].现代产业经济，2013（06）.

第4篇：物联网在制造业中的应用范文

互联网的发展历程和新特征

发展历程

从上个世纪90年代到2015年，互联网在中国的推进和发展的阶段，高新民认为可以以我国互联网网民规模、互联网应用特征和互联网自身的发展步骤三个维度来划分。基于这三个维度的考虑，我国互联网发展经历了三个准备阶段。

第一个阶段是基础初创期，从上个世纪90年代起到2000年左右。这个时期是从无到有的时期，不光网民、产业、应用是这样，互联网自己也是从无到有的发展。第二个阶段大约有五年左右，是产业形成期。这个阶段我国的互联网开始形成一些自己的企业，如今的知名互联网企业就是在这个时期真正兴起和发展的。第三个阶段从2005年到2014年，是快速发展期。在这个时期里，我国网民规模高速增长，其中在2008年就接近3亿人，成为世界上第一个网络大国。另一方面2008年开始，移动互联网开始随着智能手机的普及而崛起，这是互联网进入另一个新阶段的起点。

新的特征

高新民认为，2015年我国正式进入“互联网+”时代，在这个“互联网+”的时代里，融合创新即是“互联网+”，这是互联网发展的新阶段。那么，新阶段的“新”有体现在哪些地方呢？

第一，新在基于互联网的新型消费服务业。这其中，包括以共享经济为特征的共享经济服务业，例如打车、转租房屋等，包括P2P、众包、众筹等互联网金融，以及公共服务，都包含在“互联网+”里面。

第二，新在互联网新型生产型服务业。迄今为止，我们的互联网是面向个人体验，注重改善个人体验和消费服务的。而在“互联网+”时代，想要发展，就要面向企业服务，做互联网的生产型服务业，而不是一般的生产型服务业。在这方面，我们已经做出云服务等相关实践。

第三，新在产业互联网化，特别是工业互联网化和制造业互联网化。互联网要与工业、产业尤其是制造业融合。

“互联网+”的战略重点

“互联网+”是覆盖全领域的，因此它的战略意义应该是全面推进、突出重点。而其中的重点，则是互联网与传统产业融合创新，在竞争合作当中，形成新的产业形态。高新民认为，“互联网+”可以作为产业互联网化的概念来理解。产业互联网不仅是产业形态与互联网技术的融合，也是互联网思维与商业模式对传统产业的渗透的结果。企业互联网化的重点是工业，特别是制造业，这是重点也是难点。“互联网+”只有把制造业放进去，才具有更重要的战略意义。

互联网企业、技术支撑企业和转型的传统企业这三块主体构成了“互联网+”整体上的产业互联网。其中，互联网企业是推动产业互联网化的巨大推动力，是发动机；指数支撑则是互联网本身的升级版。

高新民指出，“互联网+”的一个重要特征就是互联网本身从消费型转向产业互联网化。这个转化过程，是从以前我国非常强调互联网的媒体所求，逐渐转变为更重视互联网的经济水平和产业水平。从经济水平和产业水平来看，互联网经济水平首先呈现在电子商务方面，特别是我国个人消费品网购的表现尤为突出。同时电子商务还在不断发展演变，从原来B2B、B2C、C2C等流通领域的电商转变为供应链电商。现在的电子商务在做C2B或C2B2C，这当中的B并不仅仅包括批发商和电商平台，还包括制造业。在制造业当中，首先受到影响的是供应链制造业，在产业互联网的加速推进过程中，逐渐推进到其他制造业，特别是装备制造业，这也是未来我们希望发展的方向。

产业互联网的推动力一方面取决于互联网的普及，另一方面取决于技术。在“互联网+”时代的互联网已经不是以前的互联网，它是互联网的升级版；而且“互联网+”本身并不一定通过加产业来升级，可以互联网本身相加，这就是技术驱动。

高新民提出，未来的互联网社会整体主要由三个互联网构成。第一个是人的互联网，或者说消费型互联网，这是以人为本，包括社交、娱乐等以人为中心的互联网。第二个是物联网。第三个是服务的互联网，各种各样的服务，支撑人、物联网的所有应用，能提供网上所有服务。

产业互联化的关键点

高新民认为，产业互联网化的关键点主要包含四点。

第一点是产业互联网化，特别是工业互联网化。在这里不能仅突出互联网企业，更重要的主体是互联网与工业融合过程中的传统企业。这些传统企业的参与和态度，对互联网融合的积极性，是否实践成功，决定着产业互联网化成功的重要因素。在这里不得不提到如今，有很多传统企业很焦虑，总觉得要被颠覆了。其实，从技术层面上来讲，颠覆性技术是可能出现的。胶片被数码相机替代，数码相机则可能被手机替代，这就是颠覆性的技术。某行业的企业也可能因为没有赶上时间潮流而被别人颠覆，但总体来看，一个行业、一个产业是不会轻易被颠覆的，它只是形态改变了。比如汽车行业将来的形态会变，汽车消费业的形态也会变。但在服务行业里，电商并不能完全取代传统服务形态，而只是O2O融合。比如亚马逊在网下开体验店，阿里也有朝着这个思路前进的意向。这些都是新的业态，并没有注定谁是颠覆者，谁是被颠覆者；谁是革命者，谁是被革命者。

第二点产业互联网本身要升级，要向CPS方向转，而不是满足于现在的人的互联网。如何做到我们的网络层连接可靠、快捷、安全，并且低时延、多并发、高精度、大容量，这在技术上有难点，需要重新考虑工业互联网的架构。如何利用物联网对工作人员及数据和流程进行网上跟踪、控制和标识；如何即保障我们的互联网在国际上互联互通，又做到自主安全可控；如何使应用层服务社会化，确保它的效率、服务的真伪、多元化以及定位问题，这些都是互联网升级版本中需要加以研究的问题。

第5篇：物联网在制造业中的应用范文

随着我国科学技术的快速发展，使得我国的计算机仿真技术得到了质的变化，并且，它也是当前我国信息化社会下的产物。另外，我国本来就是一个制造业大国，通过把计算机仿真技术应用到我国制造业的发展中具有非常重要的作用。本论文对系统仿真类型进行了简单介绍，接下来，对计算机仿真在制造业中的应用及发展现状进行了详细的概述，最后对计算机仿真技术的热点以及对我国制造业的影响进行了研究，希望本论文的研究工作能够为我国计算机仿真技术在制造业中的应用与发展提供一点借鉴意义。

【关键词】计算机仿真技术 信息化 制造业

1 对系统仿真类型进行概述

顾名思义，“仿真”就是对现实世界的物体进行模拟的一种状态，使其达到逼真的情形。在工程技术领域，经常采用系统仿真技术来研究相关事物，如通过系统模型的相关实验来研究设计或者存在的某个系统。表1为系统仿真分类表。

2 对计算机仿真技术在制造业中的应用以及发展现状进行概述

由于我国是一个制造业大国，并且制造业在我国的国民经济收入中也占很大的比例，因此，国家及企业都非常重视我国制造业技术的发展。随着我国科学技术及制造业的进步，使得CIMS、NC、FMS、CAPP、MRP等都得到了快速发展。而系统仿真技术作为工程领域里面的一个重要手段，其被大量应用到我国制造业进行研究及实践，从而产生出一些先进制造技术。

对于系统仿真技术而言，如果从本质上面来讲，其就是通过建立仿真模型，然后再对仿真模型不断进行实践模拟的一种先进技术。它的实现过程主要是由仿真语言、计算机高级语言、以及计算机仿真软件来实现，具体情况如上图2-1所示。可以很明@的看出，对于一个典型的仿真软件来讲，它主要包括程序包、仿真语言、仿真环境三种不同的形式，它的覆盖功能也不是完全相同的，并且，从下到上是大致的反映了计算机仿真软件的一个发展情况。随着相关技术的发展，直到上个世纪80年代后期，出现了一体化的仿真环境。随着我国计算机技术的进一步发展，开始出现了面向对象的并发执行机制，这样，就非常容易的实现在数据库管理的基础之上来对实验及模型数据、以及实验仿真的结果等进行统一的管理，与此同时，人工智能等相关的先进技术也开始应用到仿真建模、运行以及对仿真的结果进行分析之中。另外，广义的制造系统的相关仿真器也开始大量出现，在某种程度上面很好的实现了对制造系统进行的非语言建模、以及模型数据驱动等相关的重要功能。比较典型的一体化仿真软件有TESS等，广义的仿真器有FATOR等。

3 计算机仿真研究的热点以及对我国制造业的相关影响

自从上世纪末以来，随着我国制造业的竞争不断加剧，产品生产周期不断缩短，这样就导致系统仿真技术不断向横向的方向发展，在制造业里面比较典型的就是“虚拟制造技术”的发展。根据虚拟制造的概念可以得知，需要先采取计算机来模拟整个产品的设计及制造过程，这样便于发现各种问题，并且在产品制造之前就把问题解决掉，从而提高生产效率及产品质量。

随着制造业的发展，仿真技术在我国制造行业里面的又一个重要研究热点诞生，即虚拟产品的开发（VPD），它最早是来源于并行工程的思想。并行工程技术（CE）在对产品进行开发之前就对产品的整个生命周期进行全面的考虑，这样，对解决相关产品的设计以及开发之间的矛盾是非常有益的。而虚拟产品开发是在并行工程的指导下，把大规模的产品数据管理系统以及CAD等产品设计系统等进行综合起来，从而进一步的形成虚拟产品的开发环境，这样就可以在该环境下进行产品的策划、设计等，以及预测产品在真实环境下的相关特征、功能及性能等，这样在进行实际设计、生产的过程中，可以减少反复或者变更等的次数。VPD技术能够深入到各种复杂产品的制造之中，从而为企业产生巨大的经济效益。

随着计算机技术的高度快速发展，对仿真技术的相关应用已由单一的形式向复杂性的方向进行发展。由于现代制造企业面向全国甚至全世界，因此，它的仿真对象也是分布在不同的时空，在这样的背景下就产生了分布交互化仿真技术（DIS）。对于这种仿真系统来讲，它所包括的内容有：构造实体、实体-虚体、真实方面的实体等，并且，这些实体是可以基于不同时期的相关技术、不同产品的相互组成、不同的系统方面的目的、以及不同生产厂家的相关技术等，对于这样的复杂情况是允许他们进行交换操作的。分布交互化仿真技术（DIS）通过采用计算机网络将分布在不同地点的仿真设备进行连接起来，这样便可以通过实体之间的数据方面的交换构成时空到合成仿真环境的一种比较先进的仿真技术。

如今，在我国制造业中已经产生了虚拟企业或者类似于DIS的虚拟研究开发中心等。就目前来讲，比较出名的就是香港城市大学与香港生产力方面的促进局共同构建的快速科技中心，它就是虚拟研究开发中心。由于当今社会是动态快速发展变化的，人们的需求更多转向个性化、多样化等方向，因此，对于制造企业来讲，它们就要抓住市场的需求，然后采取方式（如柔性生产制造）来快速响应市场需求，这样才能够为企业获取更多的市场利润，但是，通常情况之下，由于企业在短期内存在相关资源欠缺等方面的局限性，在这样的背景下，企业要想获得市场机会，它们就有可能通过互联网来临时连接成一种动态方面的联盟-也就是所谓的虚拟企业。

4 结束语

随着我国社会的不断发展，导致计算机仿真技术的发展也日新月异。在制造业中，对于整个产品的生命周期来讲，仿真技术都表现出其强大的发展潜力。在当今制造业竞争激烈的社会，计算机仿真技术在制造领域的应用及发展在不断的扩展，其功能也更多的面向可视化、智能化生产、绿色制造等方面不断发展。

参考文献

[1]戴金海等.并行工程与仿真技术[J].计算机仿真，2013（23）：54-59.

[2]熊光楞.计算机仿真及其在制造业中的应用[J].计算机仿真，2012，2（14）：20-27.

[3]郑力，卢继平等.虚拟制造技术[J].计算机辅助设计与制造，2013（09）：62-67.

[4]王涛等.并行工程环境下的集成化装配设计系统[A].并行工程关键技术论文集[C]，2011：162-167.

第6篇：物联网在制造业中的应用范文

工业4.0九大技术支柱包括：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。其中工业机器人是智能制造不可缺少支柱之一。

什么是智能制造

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。

智能制造离不开机器人

智能制造的内涵非常宽泛。简单来说智能制造的核心离不开用信息技术促进制造业的发展，充分发挥和利用人的智慧，使生产过程更灵活，更高效。

其实不管是智能制造、第三次工业革命还是“德国工业4.0”，都包含制造装备，而机器人就是非常灵活的制造装备，这一点是没有什么争议的，发展机器人既是顺应历史潮流，也是把握未来发展趋势。

机器人的发展应该可以分为制造和应用两个方面。从应用层面讲我国工业机器人自2000年以来一直呈快速上升的态势。在全部应用的机器人中，国产只占10%左右。中国正在从制造业大国向制造业强国转型，对包括机器人在内的自动化高端设备需求的迫切性很高。要成为机器人强国就不能大量依靠进口，而是自己有能力来制造。

目前中国工业机器人每年还在以超过10%的速度增长，国内正在建设的机器人产业园已经超过36个，前景看好。

机器人必须融入智能制造

将机器人充分融入智能制造的流程中是一个非常实际的课题，机器和人并不对立，未来智能制造是将机器人和人的智慧优势互补、有机结合起来，机器人可以是与人进行交流、与人互助的伙伴关系，而且是安全的，真正取得1+1>2的效果，能做到“人机融合”。实际上，由于信息技术尤其是互联网、云计算、大数据、人工智能的发展，制造业服务化的转型使得智能制造已经贯穿到整个产品的生命周期，人的行为、智慧已经融入其中，人和机器的协同将大大提升制造的效率和水平。

我们一些制造行业，已通过3D设计，虚拟车间仿真等技术手段生产的零部件已经相当精密，但装配有的还必须使用手工，并没有完全实现自动化，需要用人的灵活性和经验来弥补机械装配中的容差小的问题。必要的人机融合还是需要的。当然，未来机器人的智能会在某些方面超越人的智能，这是我们发展机器智能的初衷。

中国需要在制造业方面做更多的基础工作，在创新、自主研发、新材料等诸方面迈开坚实的步伐，静下心来研发、形成自主的核心技术，这是智能制造的基础。

案例简述

案例一、海尔智能制造走在世界前列

经过多年的探索和实践，海尔目前已经初步建立起互联工厂体系，实现了六个互联工厂的引领样板，四个整机工厂：沈阳冰箱、郑州空调、佛山滚筒、青岛热水器，两个前工序工厂：青岛模具、电机工厂，初步实现了向互联工厂的转型，可实时、同步响应全球用户需求，并快速交付智慧化、个性化的方案。

海尔互联工厂模式的探索和实践得到了国内外知名专家的高度认可，认为海尔的智能制造探索走在了世界的前列。

互联工厂带来了用户价值的大幅提升。一是可定制，用户可以通过海尔交互平台提报产品设计方案，成为产品的设计者。二是可视化，用户从消费者变成产销者，用户可以参与企业的全流程，并且实现体验的可视化。三是高品质，通过互联工厂带来了更好的用户口碑体验。

从企业价值角度看，海尔实施智能制造的互联工厂总体经济效益明显。在效率上，互联工厂整体提升20%，产品开发周期缩短20%以上；在效益上，互联工厂降低运营成本20%，能源利用率提升5%，厂内库存天数下降50%以上，交货周期由21天缩短到10天

案例二、德国安贝格西门子工厂

作为工业4.0概念的提出者，德国也是第一个实践智能工厂的国家。位于德国巴伐利亚州东部城市安贝格的西门子工厂就是德国政府、企业、大学以及研究机构合力研发全自动、基于互联网智能工厂的早期案例。占地10万平方米的厂房内，员工仅有1000名，近千个制造单元仅通过互联网进行联络，大多数设备都在无人力操作状态下进行挑选和组装。最令人惊叹的是，在安贝格工厂中，每100万件产品中，次品约为15件，可靠性达到99%，追溯性更是达到100%。这样的智能工厂能够让产品完全实现自动化生产，堪称智能工厂的典范！

案例三、潍柴动力入围国家2015年智能制造试点项目

一是建设智能车间，通过设备＼生产线及工艺的智能化升级，提高车间的柔性化生产能力，打造智能制造的硬实力。目前潍柴拥有美国、德国、日本等国际最先进的数字化生产设备及生产线，能够生产3000多种订货号的不同功率、规格、样式的发动机，具有较好的硬件基础；通过自主研发的MES平台，实现了关键设备以及产品生产过程的在线监控、记录，建立了完善的电子档案信息，具备了较好的软件基础。二是建设数字化企业，通过以客户价值为牵引的核心业务流程的纵向集成，优化内部资源配置，消除职能壁垒，大幅提升运营效率，打造智能制造的软实力。 潍柴充分认识到，未来行业的引领者，必须能够为客户提供个性化的超出预期的产品和服务。因此，潍柴一直致力于不断挖掘客户需求及提升企业的运营效率，从而提升客户对产品品质、服务的满意度。 三是为行业提供可借鉴经验，以智能化产品为核心，通过研发、供应链及服务协同，推动产业链的协同增效，实现价值最大化。

案例四、九江石化作为中国的第一家智能工厂试点

在工业4.0的风潮下，中国在此方面也并非完全无所作为。九江石化作为中国的第一家智能工厂试点，为实现可视化、实时化、智能化的生产和管理要求，与华为进行战略合作，在信息通信、生产协作、智能管理等领域开展广泛合作，共同打造世界一流智能工厂的基础设施。

基于华为在通信和数据信息方面的技术实力，完成了工厂LTE无线宽带网络、调度系统、视频会议系统、视频监控系统、存储、巡检终端等设备的布局。虽然，目前工厂还未达到工业4.0所要求的智能工厂的运营标准，但在未来，依靠华为在大数据，云计算方面的技术优势，九江石化将建设一个云数据中心，实现虚拟化、云计算等IT智能化管理，进一步节省能源消耗率，提升资源利用率，实现更智能化的运营。

案例五、美国工业互联网联盟

由于制造业巨头德国提出了工业4.0战略，大大刺激了处于世界高端技术的领导地位的美国。所以，由通用公司倡导的“工业互联网”战略在美国兴起。进而，AT&T、思科、通用电气、IBM和英特尔几家互联网巨头宣布成立美国工业互联网联盟，正式进入美国工业4.0时代。

工业互联网的理念与德国提出的工业4.0本质上如出一辙，就是将虚拟网络与实体连接，形成更具有效率的生产系统。但二者不同的是，由于美国在软件和互联网经济处于世界领先地位，美国更侧重于在软件服务方面推动新一轮工业革命，希望用互联网激活传统工业，保持制造业的长期竞争力。而德国在制造业的一枝独秀，智能工厂的发展成为了德国的最优之选。

第7篇：物联网在制造业中的应用范文

【关键词】 泉州 云制造 企业转型

一、云制造原理及应用

1、云计算与云制造

通俗地讲，云计算是一种基于Internet的、由成千上万台电脑和服务器连接而成的超级计算模式。在这种超级计算模式里，厂商通过建立网络服务器集群，以免费或按需租用方式向各种不同类型的客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，这样企业的各种数据可以存储在独立运营的第三方数据中心，使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统；个人用户也可通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。

借鉴了云计算思想，2010年初，科技部提出“云制造”的设想。李伯虎、陶飞等对云制造的内涵、系统和体系架构、实施云制造需要攻克的关键技术等进行了系统讨论和研究。综合起来，云制造是一种以规范化和通用化的行业标准为基础，以互联网和物联网为支撑环境，以满足顾客个性化产品需求和提高加盟制造商利润为目标，具有智能化、绿色化、低消耗、高可靠性、高可伸缩性的先进制造模式。云制造将现有网络化制造和服务技术同云计算、云安全、高性能计算、物联网等技术融合，实现各类制造资源（制造硬设备、计算系统、软件、模型、数据、知识等）统一、集中的智能化管理和经营，为制造全生命周期过程提供可随时获取的、按需使用的、安全可靠的、优质廉价的各类制造活动服务。可见，云制造是先进的信息技术、制造技术以及新兴物联网技术等交叉融合的产物。

2、从系统的角度理解云制造的本质

要理解云制造的本质须从系统的角度入手。从云制造概念可知，云制造系统中的角色主要由资源提供者、制造云平台运营者、资源使用者三部分组成（见图1）。由于云制造研究还处于起步阶段，许多概念还未统一。资源提供者又称云提供端，该主体通过云制造服务平台提供相应的制造资源和制造能力服务；资源使用者又称云请求端，该主体通过云制造服务平台提出服务请求；制造云平台运营者也称云制造服务平台、中间件，该主体根据用户提交的任务请求，在云端化技术、云服务的综合管理技术、云制造安全技术和云制造业务管理模式等支持下寻找符合用户需求的服务，并为云请求端提供按需服务。

为了实现上述云制造系统，必须形成相应的云制造体系结构。该结构从下至上分为三层（见图2）。

（1）资源层。资源层的构成有：设备资源，如各种加工设备等；软件资源，如产品设计、仿真、加工过程中涉及的设计专业软件、仿真软件和控制软件等；人力资源，如人的经验、能力等；无形资源，如企业无形资产、商标等；技术资源，如专利、专有技术等知识产权。通过嵌入式云终端技术、物联网技术等，可以将资源层中的各类物理资源接入到网络中，实现制造物理资源的全面互联，为云制造虚拟资源封装和云制造资源调用提供接口支持。

（2）制造云运行支撑平台。制造云运行支撑平台的实质即为云制造的技术体系，如资源感知与接入技术、资源能力的虚拟化和服务化技术、虚拟化云制造服务环境运行技术等，为云制造的实现提供技术上的支撑。其必须具备三方面的功能：一是提供各种资源的云化技术，包括资源的服务化描述、服务化封装、服务注册与等；二是由于云服务往往由不同服务提供者提供，且用户的需求往往需要多个服务组合完成，因此，该平台需要提供面向需求的云服务调度、优化和组合支持；三是云服务的运行与监控管理，以可视化的形式监控服务运行质量。

（3）服务层。服务层面向服务使用者提供个性化的各种制造服务，如设计服务、制造服务、供应链服务、营销服务等。制造业的各个领域和不同行业用户只需要通过云制造门户网站、各种用户界面（如移动终端、PC 终端、专用终端等），就可以访问和使用云制造系统的各类云服务。

3、云制造的应用

（1）对大型集团企业而言，可以构建制造云平台。大型集团企业一般下属企业、关联企业众多，利用网格技术等先进信息技术，整合集团企业内部的制造资源、计算资源和数据资源，形成快速制造能力及面向复杂产品研发设计能力平台，为集团内部各下属企业提供技术支持、软件应用和数据服务，完成多学科优化、性能分析、虚拟验证等产品研制活动，可以极大提高资源利用效率、提升产品创新设计能力。

（2）对区域产业集群而言，可以构建加工资源共享服务平台。中国已经成为当今世界上拥有制造加工资源最丰富的国家，但却存在制造资源分散和利用率不高的问题。利用信息技术、虚拟化技术、物联网以及RFID等先进技术，建立面向区域的加工资源共享与服务平台，实现区域内加工制造资源的高效共享与优化配置，可以极大促进区域制造业水平提升。

（3）对中小制造企业而言，可以构建公共服务云平台。中小企业一般缺乏信息化建设资金与人才，可以建立面向中小企业的公共服务云平台，为其提供信息化知识、产品、解决方案等资源，提品设计、工艺升级、制造、采购和营销等服务，提供在线监测，远程诊断，设备维护和大修等服务，促进中小制造企业从低附加值的产品加工商向高附加值的产品供应商转变，走向产业价值链高端。

（4）对制造物流而言，可以建立物流拉动的现代制造服务云平台。我国制造业物流成本高的现状制约了制造企业的快速反应能力，利用RFID、网络、物流优化等技术，建立物流拉动的多方协作模式或第三方模式的现代制造服务平台，为整机制造企业、零部件制造企业和物流企业协作提供服务，促进制造业转型升级。

二、泉州制造企业的“云制造”能力评估

1、泉州制造业一般描述

（1）泉州制造业支撑了泉州GDP的发展。泉州是一个民营经济发达、制造业活跃的地区，这两大因素保证了泉州GDP一直居于福建省第一的位置，甚至还超过多个省会城市如南昌、合肥等。如表1所示，泉州工业增加值在其GDP中所占的比重达56%，而另五个地区则分别只占35%、42%、44%、44%、33%。可见，泉州制造业在当地国民经济中的支柱地位与基石作用。

（2）泉州制造业产业集群显著。泉州拥有强大的制造业基础，这体现于其已形成显著规模效应的产业集群。如表2所示，泉州的五大传统产业集群的增加值都在100亿元以上。这些产业集群基本集聚于泉州的各区、县及县级市，如纺织鞋服集聚于晋江、石狮，机械制造集聚于南安、晋江，甚至有些产业集群积聚在某个镇，如南安的水头是个闻名全国的石材镇。

（3）泉州制造企业数量众多，许多企业处于行业龙头地位。据泉州市第二次全国经济普查主要数据公报，2008年，泉州市共有制造企业19683家，拥有资产合计3142亿元，其中纺织鞋服有6342家，建筑建材5430家，机械制造2565家，食品饮料1569家，工艺制品1359家。在这数量众多的企业中，不少企业的规模已很可观，根据《2012年泉州市国民经济和社会发展统计公报》，有1704家企业产值超亿元，其中93家企业超10亿元。不仅如此，更有一些企业已成长为行业龙头，在产业价值链中树立了卓越的品牌地位，如体育用品业中的“安踏”、“特步”、“匹克”，男装中的“利郎”、“九牧王”、“七匹狼”等。

2、泉州制造企业的“云制造”能力评估

云制造的典型技术特征可以概括为五点，即制造资源和能力的物联化、虚拟化、服务化、协同化、智能化，其综合地体现为“智慧化制造技术特征”。可以看出，云制造是制造业信息化的延伸与深化，所以衡量一个企业云制造能力，首先要评估其信息化程度的高低。美国管理系统协会给出了一个信息化管理的成熟度模型，参照美国管理系统协会的这一模型，本文给出了一个信息化管理的成熟度模型，按照信息化管理水平将其由低到高分成五个级别：无管理级别、单机级管理、技术系统级管理、IT服务级管理、战略一致性管理。五个级别都有自己的典型特征。

为了评估泉州制造企业信息化程度，本文在杜栋、傅铅生等研究的基础上，构建了信息化评价指标体系及评分标准（见表3），接着选取了泉州制造企业中的恒安、安踏、特步、凤竹、利郎、九牧王、雅客等七家具代表性公司进行考察，分别得出分值（见表4），最后计算出这些企业的信息化程度的平均分是4.54分。所以，综合起来，泉州制造企业信息化程度基本处于信息化中的第二层或第三层，即单机级管理级别或技术系统级管理级别。

单机级管理级别的企业处于企业信息化建设的初级阶段，这一阶段，企业会独立开发或请第三方开发并实施面向事务功能处理的部门级信息化应用系统，如财务管理系统、库存管理系统、采购管理系统，但没有实现集成。这一级别的企业对于信息技术的管理基本停留在计算机硬件、软件系统、网络的维护上，没有独立的信息化管理部门，若有，职责也仅限于是硬件和网络系统的运营维护。

技术系统级管理级别的企业处于企业信息化建设的中级阶段。这一级别的企业制定了信息化规划，但其信息化规划主要是关于信息系统建设的规划，规划过程对于企业业务战略规划的协调性没有考虑；同时，财务管理系统、库存管理系统、采购信息系统等初步实现了集成化的运行，但集成方式还停留在接口型的初级集成方式上。企业设立了专门的信息化技术部门，比较重视信息化应用和信息系统的使用，但未设立CIO的职位，也没有建立信息技术服务体系，因而对于信息情报资源的管理和应用基本空白。

根据以上的描述，一方面，可以看出泉州制造业基础雄厚，对泉州的经济发展有举足轻重的作用，另一方面，可以评估出泉州制造企业的“云制造”能力几乎为空白，与先进制造模式之间有极大距离。为了保持制造业的优势，泉州制造企业亟须采取相应的对策，通过转型更好地迎接云制造时代的到来。

三、云制造模式下泉州制造企业的转型思路

1、提升企业信息化能力

企业信息化是一个涉及企业战略、组织架构、管理方法、业务与信息技术融合等多个方面的系统化问题。目前泉州制造企业虽然在提升信息化能力上有了一定积累，但在深度和广度上仍有极大提升空间，重点应在两方面努力。一要制定全面的信息化战略规划，并与企业业务战略规划起到良好协同效应。规划的指导思想是：IT技术与企业业务深度融合，信息技术是企业业务部门和功能部门的支持性、基础性技术，信息化战略是企业的核心发展战略；企业成立集企业经营和信息技术为一体的信息化管理部门，CIO成为企业的重要高层管理者，形成有效的IT服务管理体系，高度重视信息资源的挖掘和应用。二要形成适合信息化的扁平化组织架构。企业信息化过程中，企业接触的信息量激增，传统的科层组织常使得信息的传递失真，降低了企业决策的质量。所以，在企业信息化的过程中，必须改变传统低效、迟钝的职能型科层组织结构与职能化管理模式，要利用网络技术对其进行扁平化战略改造，建立快捷、灵活、高效并富有弹性的扁平化组织，形成新的以团队为组织单元和以流程为导向的运营模式。

2、大型企业要向云制造服务中心转型

这里的大型企业主要指已拥有稳定市场份额、已树立较高知名度的品牌企业。在未来的云制造体系中，大型企业不能简单地扮演资源提供者的角色，而应该成为云制造的运营者，在云制造的服务层中拥有一席之地，如此才能实现从生产型向服务型、从产品价值链低端向产品服务价值链高端转移。为此，大型企业应该调整资源的配置，努力构造虚拟私有制造云管理平台，包括设计服务平台、制造服务平台、供应链服务平台、营销服务平台等，同时和众多的企业形成良好合作关系，与合作企业共享相关资源。

3、中小企业应实施歧异集聚战略成为优秀的资源提供者

歧异集聚战略来自波特的思想。波特在《竞争优势》一书中提出企业获取竞争优势的三种基本战略：成本领先、标歧立异和目标集聚。其中目标集聚战略是指如何在一个狭窄的单个产业细分中寻求竞争优势。集聚战略又有两种变形：成本集聚和歧异集聚。前者指在一个狭窄的单个产业细分中寻求成本优势，后者指在一个狭窄的单个产业细分中寻求歧异优势。在经济全球化愈演愈烈的今天，一体化大市场的竞争日趋激烈，各个行业都进入了重组整合的阶段，出现了一批巨型的跨国企业。这些跨国企业的规模和资信能力可以在一个细分产业中实施成本领先或标歧立异战略。但泉州的制造企业还处于中小规模阶段，应以歧异集聚战略为妥，通过识别企业价值活动、重构企业价值链、确定企业优势等环节，选择产业内一种或一组细分市场，针对特定的顾客群提品或服务，并且利用自己的经营特色，锁定目标顾客群，获取歧异优势。这种战略的利基点在于拥有独特的制造资源而能够在未来的云制造体系中易于与其他主体形成协同效应。

4、企业应主动与其他经济组织结盟共同构建云制造的公共云平台

全球化背景下，单个企业所面临的竞争生态更激烈、更复杂，所承担的风险也更大、更多，而单个企业所掌握的资源是有限的，解决这样的矛盾是与企业或其他组织如高校、研究所等结成联盟，形成规模经济效应、范围经济效应、速度经济效应、知识经济效应等。对于泉州而言，更积极的方法是结成产业联盟，然后以产业联盟为平台，共同构建云制造的公共云平台。资源提供方与资源需求方分别向公共云平台发出供应与需求申请，由平台中的合作辅助支持系统针对需求进行多方案的组合、优化和推荐，由供需双方自由选择，形成合作关系；也为没有形成合作关系的资源或处于空闲状态的资源与需求方提供一个达成合作的交互平台。借助于构建公共云平台，企业可在“干中学”的过程中适时调整自身的资源配置或战略，获得长期稳定的发展。

（注：基金项目：福建省教育厅2012年JK项目《云计算物联网在企业信息化公共服务平台的应用》（编号：JK2012041）；云计算物联网电子商务智能福建省高校工程研究中心建设经费。）

【参考文献】

[1] 王家仁：云计算及其发展前景[J].网络与信息，2012（9）.

[2] 李伯虎、张霖：云制造典型特征、关键技术与应用[J].计算机集成制造系统，2012（7）.

[3] 程武山：云制造――先进制造信息化[J].系统仿真学报，2011（10）.

[4] 范玉顺：企业信息化管理的战略框架与成熟度模型[J].计算机集成制造系统，2008（7）.

第8篇：物联网在制造业中的应用范文

1、发展智能化生产装备

马克思精辟地指出：“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产。”如今，装备的智能化已逐渐使其成为各产业部门的智能化生产工具。随着智能化生产工具的普遍使用，制造业两化融合将加快进入智能时代的步伐。如产品和装备中植入芯片，采用传感器、控制器等与激光技术、网络技术的结合，使产品和装备具有感知、决策、优化、自诊断、自学习的功能，成为数字化、智能化产品，这种趋势已经越来越明显。

同时，随着两化融合的不断深入推进，制造业将实现精益制造、智能制造，制造企业将成为精益企业和数字化企业。两化融合也正在从技术到管理、从设计到研制、从生产到营销、从主机到配套、从检测到维修等各个方面推进。这一过程将促进生产模式的变化，从大批量生产模式转为大批量定制模式、网络制造模式。小批量、多品种、质量高、成本低、研发期短、服务至上、生产柔性和环境友好等，也将成为未来制造模式的主要特点。

2、实现全过程绿色制造

我国制造业的单位能耗一直居高不下，需通过两化融合使制造业实现节能减排、绿色制造。信息化有利实现产品轻量化设计和合理化设计，减少材料的消耗，进而减少制造的资源浪费，提高资源利用效率；信息化有利于提高产品质量，减少废品；信息化有利于加强能效管理、减少交易中的浪费；信息化有利于监管整个供应链和逆向供应链，建立产品生命周期评价系统，等等。制造业要成为资源节约型、环境友好型的产业，很重要一步就是在产品全生命周期中实现绿色制造。

绿色制造要求在设计环节就考虑到产品的可拆卸、可维护、可回收，在制造过程中减少污染、减少排放，减少对环境的影响和破坏；在加工过程中应使用无污染的焊料、涂料，应用干式切削、可控气氛热处理、真空热处理、近净成形等少污染或无污染工艺和提高材料利用率的工艺；包装材料的选用，则应考虑可回收、可降解、少废弃；在产品生命周期结束后，产品的回收利用和再制造，等等。无疑，绿色制造需要信息化，只有信息化才能促进绿色制造的实现。

3、做到安全远程全监控

制造业的安全生产是一个永恒的主题，始终是制造业发展中不可忽视的课题。利用信息技术对生产过程尤其是对危险作业的生产过程实行全过程监控，是保证安全生产的重要措施。利用信息技术和网络技术对大型关键设备进行实时和远程监控，可预警事故的发生，从而避免因大型关键设备的故障而导致系统和工厂的停运及由此带来的重大损失。在很多作业场所，还可以利用物联网技术，对进行生产作业的人和设备进行全过程监测、监控，保证作业人员的人身安全，及时发现作业过程中的异常，消除事故隐患，防止事故发生。一旦出现事故，也便于施救。

目前远程监控有两种类型，一种是生产现场没有监控系统，而是将数据采集后直接送到远程计算机进行处理；另一种是现场监控与远程监控并存，并形成企业内部网，基本上实现了企业内部的资源和信息共享。借助远程监控可实现对生产、运营情况的随时掌握，把生产运营状况同企业的经营管理策略紧密结合，可以建立网络范围内的监控数据和网上知识资源库。还可以实现现场运行数据的实时采集和快速集中，获得现场监控数据，为远程故障诊断技术提供物质基础。这些对企业降低生产成本，提高劳动生产率、提高企业产品的科技含量，以及增强企业的综合竞争实力等方面都具有重要意义。

4、设计制造过程数字化

设计是制造业制造产品的第一个环节，也是决定产品性能、水平的重要环节。同时，设计又是快速响应市场、满足用户需求的重要工具和手段。设计的信息化和数字化，将使设计开发的效率和成功率大大提高，降低设计和开发的成本，减少物质消耗。为了实现快速响应市场和生产的柔性化，制造过程和工艺也同样要自动化、数字化，从而保证产品的质量和性能，提高劳动生产率。众多成功的案例表明，制造企业在设计、制造过程的数字化，有利于促进并行设计、协同设计，有利于推行网络制造模式，并将加速社会资源的整合和充分利用，促进全社会朝资源节约型迈进。

同时，企业的制造过程也必须融入信息化，使生产出来的产品更加数字化和智能化。唯有如此，企业所生产的产品才有竞争力，才能适应信息化的要求，才能提高产品的技术含量和附加值。而且随着信息化的深度和广度不断推进，其对制造业产品的自动化、数字化、智能化的要求也越来越高、越来越普遍，也迫使企业需要不断提高信息化水平、实现设计制造的升级换代。

5、鼓励制造与物流联动

业内普遍认为，制造业挖潜的最大领域在物流，而物流业的最大市场在制造业。因此，促进制造业与物流业的对接与联动，不仅加快了制造业的转型和升级，也加快了物流业的发展；不仅使制造业与物流业实现共赢，也是两化融合的重要途径之一。制造业与物流业的对接、联动，显然离不开两化融合，有赖于信息技术在其中的广泛应用与渗透。

制造业与物流业的对接与联动，切入点在制造企业实施供应链管理。供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中的将供应商、制造商、分销商、零售商，直到最终用户连成一个整体的功能网链结构。它不仅是一条连接供应商到用户的物流链、信息链、资金链，而且是一条增值链，会给企业带来不容忽视的收益。制造业按供应链管理的理念，将企业内部物流与企业上、下游及社会物流连接起来，实现精益生产与精益物流，从而使制造业与现代服务业对接，加速供应链企业群体的发展，并将带动第三方物流产业的形成，从整体上提升我国制造业的效益。

6、加快构建现代产业体系

建立现代产业体系，是党的十七大作出的重大决策，是顺应国际产业发展规律，抢占国际产业分工制高点的内在要求。加快构建现代产业体系，大力提升产业核心竞争力，也是制造业发展的当务之急。众所周知，传统制造业的提升依赖于信息化，全面提高制造业的两化融合水平是构建现代产业体系的关键。可以说，制造业的两化融合必将催生一批新型产业，壮大战略性新兴产业。

目前，我国制造企业的生产模式还较落后，“大而全、小而全”的企业形态还普遍存在。而未来的制造模式是小批量、多品种、质量高、成本低、研发期短、生产柔性、环境友好。这种制造模式要求制造企业的形态是“两头在内、中间在外”，即研发设计、销售服务两头在企业，中间的制造尽可能利用社会的生产能力，逐渐转为“将辅助业务外包、专注做好核心业务”的企业模式。借助于网络技术，制造企业的结构变为扁平结构，并进而实现网络制造模式，由技术集成而转为企业集成，从而减少重复建设，最大限度地有效利用社会资源。企业生产模式和制造模式的这种转变，在信息、网络技术广泛应用的今天，已非常容易实现。

7、大力发展电子信息产业

制造业两化融合，需要大量的电子信息产品，也需要通信及网络和工业软件。如果我国电子信息产业不能满足两化融合的需要，必将延缓制造业两化融合的进程，并为国外的电子信息产品和软件提供了可观的市场机遇。制造业两化融合需要各种各样的传感、检测、分析、控制、决策等单元或系统嵌入装备和产品，需要开发嵌入式软件、专有技术和各种硬件，形成嵌入式单元和系统。

制造过程就是把原材料加工成产品的过程，至少要有三类信息：技术信息、管理信息、制造执行信息。对这三类不同的信息进行加工处理则有相应的工业软件，即技术信息软件、管理信息软件和制造执行软件。在这些软件中，高档的、复杂的、技术含量高的目前进口量很大。因此在大力发展我国电子信息产业中，必须着力加强工业软件的开发和产业化，以满足两化融合的广泛需求，积极促进制造业的两化融合。

8、积极向服务型制造转变

世界制造业正孕育着根本转变，即从生产型制造向服务型制造转变。产品的生产，正从大批量生产方式向大批量定制生产方式转变，生产型制造的利润空间越来越受到挤压，而服务的增值在制造过程中所占的比重正在不断扩大。服务型制造是制造与服务相融合的新的产业形态，向客户提供的不仅仅是产品，还包括依托于产品的服务或整体解决方案。

我国服务业中的生产业发展不尽如人意，加快发展生产业应是我国加快发展服务业并使其在GDP中比重不断提高的重要措施。紧紧围绕制造业生产、加工、装配所开展的服务活动，构成现代制造服务业的业态，即是基于信息和网络技术的生产业。现代制造服务业的发展，有利于制造业不仅仅做附加值低的加工装配环节，而且向附加值较高的前端和后端延伸，这将有利于制造业从价值链的低端逐渐走向高端，实现行业的转型和升级，即从生产型制造向服务型制造的重要一跃。这一转变，某种程度上要靠两化融合来推动和保证。现代生产业可以说是传统服务业加现代管理理念和现代信息技术的综合。

第9篇：物联网在制造业中的应用范文

关键词：智能制造 装配 生产线平衡率 瓶颈工序

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（c）-0006-05

Abstract：This paper analyzes the production process of a vehicle assembly line. By applying the line-balancing theory， the intelligent manufacturing theory and the industrial engineering theory， we managed to detect bottleneck procedures and implement improvement strategies， resulting in increased balancing ratio and productivity of the assembly line. The research shows that management innovation can be achieved by analyzing the production details with intelligent manufacturing theory， industrial engineering theories and methods.

Key Words：Intelligent Manufacturing； Assembly； Line balancing ratio； Bottleneck procedure

《中国制造2025》提出了加快推动新一代信息技术与制造技术融合发展，把智能制造作为两化深度融合的主攻方向；着力发展智能装备和智能产品，推进生产过程智能化，培育新型生产方式，全面提升企业研发、生产、管理和服务的智能化水平。对于制造业来说，智能制造是企业未来发展的方向，通过发展智能制造，可以提升企业信息化水平，推动物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术的应用，促进制造业工业化与信息化深度融合，推进制造业的数字化、网络化和智能化发展。

1 相关文献

当前，正值我国大力推动信息化与工业化深度融合，促进制造业转型升级的关键时期，德国推动的“工业4.0战略”与我国提出的两化深度融合有若干相通之处，与我国制造强国战略不谋而合。（2014）[1]指出目前工业4.0处于理念和战略思考阶段，还不是现实。阐述了工业4.0的内涵，并提出了我国企业实施工业4.0的应对策略。缪学勤（2014）[2]论述了Industry 4.0的愿景、目标、主要内容和采用的战略，分析了智能工厂的体系架构，指出应该借鉴Industry 4.0智能工厂的理念，促进我国装备制造业转型升级。任宇（2015）[3]对美国、日本、德国、中国的智能制造进行了比较分析。指出我国智能制造与发达国家存在较大差距。提出了相关政策建议。吴智慧（2015）[4]概述了工业4.0的由来与进化过程、内涵与主要内容、传统制造企业如何适应工业时代、工业对中国传统制造业的启示等。刘云柏（2015）[5]介绍了互联网思维下智能制造的定义、形态、架构及模式，列举了智能制造在几家比较有代表性的企业中的应用情况，并探讨了互联网思维下智能制造发展的意义。

国内外关于智能制造的文献对智能制造的含义、架构、内容、技术都进行了阐述，提出了我国发展智能制造的对策。但大多都是从宏观上进行研究，从企业生产与工艺上的研究较少，该文结合我国客车制造企业实际，以某客车生产企业为例，研究客车装配生产工艺流程，解决瓶颈工序问题，朝着客车装配生产线的自动化、信息化与智能化方向改造，从而提高生产效率。

2 智能生产线建设的相关理论

2.1 智能制造

将信息技术、网络技术和智能技术应用于设计、制造、管理和服务等工业生产的各个环节，以进行感知、分析、推理、判断和决策而产生的一种新的工业形态。智能制造能够大幅度地提高制造效率，改善产品质量，降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能化的新阶段。

2.2 生产线平衡

生产线平衡（Assembly Line Balancing），是对生产线上的所有工序进行负荷分析，通过调整各工序间的负荷分配使得各工序达到生产力平衡（作业时间尽可能相近），以达到最终消除各种等待及浪费现象，提高生产线的整体效率的目的。

这种改善工序间能力使之平衡的方法又称为“瓶颈改善”。

生产线平衡以生产线平衡率来衡量：

生产线平衡率E=W/SC

其中，S为工位数，C为节拍时间。

节拍时间C=W/Q

其中，W为每天的生产时间，Q为每天的产量。

2.3 瓶颈工序

指生产线所有工序中所用人均工时最长的工序，通常指一道工序，有时也指几道工序。对瓶颈工序改善能够提高整个生产系统的生产效率。

2.4 物联网

可以形象称之为物物相连的互联网，物联网可以实现对物的感知、识别、控制、网络化互联和智能处理有机统一，从而形成高智能决策。

3 对某公司客车装配线瓶颈工序的改善

3.1 某公司客车生产现状

某公司成立于1988年12月，专注于大、中、轻型客车整车研发、生产、销售和服务，其大中型客车年产能2万辆，轻型客车年产能3万辆，总占地面积80万m2，是国内知名客车生产企业。

3.1.1 客车装配工艺流程

某公司客车装配工艺流程：地板铺设空调安装电器件安装侧窗玻璃、前档风玻璃安装内饰安装整车电器调试交检，工艺流程图如图1。

（1）地板铺设。

地板铺设根据客户订单选择材料，工人手工切割焊接木板，磨平，装好车灯，此工位有8个工人，标准作业时间38.7 min，所需总工时310 min。

（2）空调安装。

安装空调风道、空调压缩机、管路、线束等。需工人2人，标准作业时间38.5 min（安装17.5 min，调整21 min），总工时77 min。

（3）电器件安装。

电器件安装工位的部件较多，包括电源电路、起动电路、点火电路、空调控制电路、仪表电路、照明与信号电路、辅助电器、电子控制系统，此工位有3个工人，标准作业时间28.3 min，总工时数85 min。

（4）侧档玻璃和前档玻璃的安装。

玻璃工位由工人控制升降台将玻璃装到汽车侧面，需8个工人，标准作业时间34.4 min，总工时数275 min。

（5）内饰件安装。

安装仪表板、方向盘、座椅、车顶篷和扶手、内衬、发动机盖内衬等，需工人9人，标准作业时间36 min，总工时325 min。

最后进行整车电器调试。

3.1.2 总装流水线工时分析表

针对上述5个工作场地的作业情况，绘制出流水线工时分析表，如表1所示。

该条流水线作业时间：8 h/d；每天有两次10 min休息时间，1 d制造12辆车，流水线节拍：

C-

3.2 装配线工艺存在的问题

瓶颈一般是流水线中生产节拍最慢的环节，会导致在制品的等待，且制约着其他工序的正常作业，影响着流水线生产的流畅性。

（1）绘制山积图。

应用山积图对客车总装配线进行分析，记录各个工序作业及时间如图2所示。

由图2可以看出，地板铺设工序时间最长，其次是空调安装工序，皆在节拍时间线之上，其他工序都在节拍时间线以下，因此地板铺设为首要瓶颈工序，空调安装为次要瓶颈工序。

（2）用鱼骨图确定造成瓶颈工序的因素。

通过认真观察可以发现，影响地板铺设的主要因素是人的因素，工人进行手工切割、手工焊接、手工铺设，生产时间较长，利用鱼骨图列出可能影响地板铺设和空调安装成为瓶颈工序的各种因素如图3、图4所示。

3.3 原因分析

3.3.1 地板铺设

木地板的铺设手工下料，手工切割造成耗时长、尺寸误差，产生鼓包或缝隙，返工等问题；地板革铺设手工切割焊接，焊缝不直，尺寸的把控不精密，需要多次测量并调整，这样导致地板铺设耗时长。

3.3.2 空调安装

空调安装调整时间长，传动皮带现场配置，占用作业空间位置时间长，影响其他工艺项目的施工，空调压缩机安装与后尾灯安装、灭火器安装共用操作位置，出现作业干涉现象，空调压缩机约70 kg重，由人工搬入发动机仓内，劳动强度大，效率低，如此占用较多工时。

3.4 对瓶颈工艺的改善

由于地板铺设是主要瓶颈工艺，笔者将从引入数控设备方面进行改善；空调安装工艺是次要瓶颈工艺，从其工艺拆分方面进行改善。

3.4.1 生产线平衡率

公司日产车辆12辆，总装配生产线生产节拍C=38.33 min/辆，是理想的生产状态。

工人和设备的利用率还可以改善从而提高生产线平衡率。

3.4.2 对地板铺设工位的作业方法进行改善

针对前文中分析的问题，将人工切割改为地板革数控下料机切割，引入自动化装备提高效率。改善前后优缺点如表2所示。

3.4.3 对空调安装工位的作业方法进行改善

根据前文所述，造成空调成为瓶颈的占用作业空间位置时间长，影响干扰其他工艺项目施工，可以将空调压缩机、支架、发电机、过渡轮安排到生产线外集中安装调整好之后，用电动小叉车送到车上，如此节省了生线上的作业时间，减少了对其他工序的干扰。

3.5 改善效果

3.5.1 提高了效率和效益

引入地板革数控下料设备可提高地板革制作下料进度，减小地板革切割加工误差，减少浪费；降低地板革切割工人劳动强度；生产线整体机械化程度提高，自动化生产水平得到大大改善；经过测算，该项改善将在后续时间里每年为企业创造效益67.8万元。

3.5.2 提高了生产线平衡率

引入数控下料机后，地板工位作业时间平均缩短10 min，该工位所需人数变为6人；将空调安装工位中的空调压缩机移至线外装配，减少工位作业相互干扰，减少了作业等待时间，压缩机安装调试时间整体缩短了6 min，考虑调整好后用电动小叉车送到车上的时间为3 min，则该空调安装工位生线上作业时间较原来减少了3 min。

3.6 装配生产线智能化改造

经过对瓶颈工序的优化及数控下料设备的引进，实现了生产过程的优化和自动化水平的提高，还可以在生产线上引入物联网技术，在每道工序上装上RFID和传感器，实现自动感知，上道工序完成之后，自动转入下道工序，实现生产数据的自动传输，以此来提高整条装配生产线的自动化、信息化、智能化水平。

4 结语

经过某公司客车生产线瓶颈工序的改善，提高了生产线平衡率，消除了等待、浪费和低效现象，为装配生产线实施数据化智能化改造创造了条件，提高了企业生产效率。

我国制造业普遍存在不断提高生产效率的问题，而影响生产效率提高的因素大部分企业都是生产组织方式问题，即生产线上的瓶颈工序导致生产线平衡率低，利用科学的分析方法，对影响生产效率的因素进行持续改善，可以提高制造业的生产效率，从而实现管理创新。而在此基础上引进先进的工业及信息化技术，可以促进智能制造。

参考文献

[1] .中国制造企业如何迈向工业4.0[J].机械设计与制造工程，2014（12）：1-5.

[2] 缪学勤.智能工厂与装备制造业转型升级[J].自动化仪表，2014（3）：1-6.

[3] 任宇.中国与主要发达国家智能制造的比较研究[J].工业经济论坛，2015（2）：68-76.

[4] 吴智慧.工业4.0：传统制造业转型升级的新思维与新模式[J].家具，2015（1）：1-7.

[5] 刘云柏.互联网思维下的智能制造构成和应用与意义[J].电子产品可靠性与环境试验，2015（3）：1-6.

[6] 吴晓艳.装配生产线平衡的研究[D].上海交通大学，2007

[7] 王国化.丰田制造业真经[M].北京工业大学出版社，2014.