工业4.0技术及应用

随着《中国制造2025》战略的实施，中国企业将深入开展同德国“工业4.0”技术的对接合作，从而进一步提升我国企业的国际竞争力，为此，我们必须深入了解“工业4.0”技术。《工业4.0技术及应用》简单介绍了世界工业革命的历史，以及“工业4.0”技术的发展过程及其对世界和我国的影响；然后，从软件到硬件、从设备到技术、从专业到学科，全面介绍了工业4.0的应用软件、工业4.0的硬件系统；以智能工厂的设计、安装和调试为例，综合介绍了如何应用工业4.0技术的具体实例。

《工业4.0技术及应用》在编写中力图体现以下特色：

1.《工业4.0技术及应用》紧扣我国工业现状，面向产业结构调整，紧扣《中国制造2025》纲要，适合企业需求，解决企业转型升级的关键技术。

2.《工业4.0技术及应用》从工业4.0的应用角度，详细介绍了工业4.0的应用软件和硬件系统，还通过实例讲解了工业4.0的具体应用方法，内容实用，是我国从事相关政策研究人员、企业管理者的书籍。

3.《工业4.0技术及应用》用简明易懂的语言，阐述了工业4.0技术，便于中高职职业教育和应用型大学的专业布局和开设新专业时阅读参考。

 

 

随着《中国制造2025》战略的实施，中国企业将深入开展同德国“工业4.0”技术的对接合作，从而进一步提升我国企业的国际竞争力，为此，我们必须深入了解“工业4.0”技术。《工业4.0技术及应用》简单介绍了世界工业革命的历史，以及“工业4.0”技术的发展过程及其对世界和我国的影响；然后，从软件到硬件、从设备到技术、从专业到学科，全面介绍了工业4.0的应用软件、工业4.0的硬件系统；*后，《工业4.0技术及应用》以智能工厂的设计、安装和调试为例，综合介绍了如何应用工业4.0技术的具体实例。《工业4.0技术及应用》可供广大企业决策、管理和技术人员阅读参考，也可作为高等学校相关专业的教材。

马志敏，吉林省工业技师学院，国家电工与电子技术学科带头人，*学术研究员，教研室主任，吉林机电专业科带头人，国家职业技能鉴定考评员，*中国职教学会信息化工作委员会全国微课专家遴选人,吉林市政府采购评审专家，吉林省工业技师学院机电技术应用专业建设委员会委员。研究方向：机电技术应用、自动控、电工与电子技术、工业机器人、电力拖动控制技术、PLC控制技术等。先后担任过《电工学》、《电力拖动》、《电工材料》、《电工仪表》、《电工基础》、《工业机器人》、《制药机械控制》、《垃圾处理设备控制》、《单片机》、《工厂电气控制设备》、《PLC控制技术》、《电工与电子技术》、《设备电气控制技术》、《焊接电工》、《液压与气压传动》、《电气控制与自动化系统》、《变频器》、《触摸屏》、《CNC系统简介》、《步进电机》、《数控机床进给传动链组件》、《伺服驱动器》、《数控机床维修》等课程的理论教学和实践教学。

章　工业发展概述 1

节　工业1.0 的发展过程及其影响 1

第二节　工业2.0 的发展过程及其影响 4

第三节　工业3.0 的发展过程及其影响 7

第四节　工业4.0 的发展过程及其影响 10

第二章　工业4.0 的应用软件 16

节　TIA Portal 软件 16

第二节　西门子MES 系统 133

第三章　工业4.0 的硬件系统 148

节　西门子计算机集成自动智能系统概述 148

第二节　AGV  150

第三节　机器人视觉 156

第四节　工业机器人 174

第五节　RFID 系统、传输线体及仓储 184

第六节　数控机床及总控单元 188

第四章　工业4.0 应用实例 194

节　智能工厂的设计 194

第二节　智能工厂的安装与调试 204

参考文献 216

 

自2009 年起，美国就着力调整经济发展战略，先后出台了《美国复苏和再投资法案》《重振美国制造业框架》《美国制造业促进法案》《先进制造伙伴计划》《先进制造业国家战略计划》和《制造创新国家网络》等法案和政策，他们希望通过实施再工业化战略，重振制造业，从而抢占世界制造业高端，并在此基础上维持美国世界超级大国的地位。德国政府也紧随着推出工业4.0 战略，它的推出，宣告着人类工业革命将迈入工业4.0 时代。这些政策措施的纷纷出台，无疑将会进一步促进和提升制造业的发展，进一步朝着智能制造的时代迈进。为此，我国国务院于2015 年5 月8 日正式发布了《中国制造2025》，指出未来十年我国工业的“五大重点工程”和“十大发展领域”，并为此专门成立了“国家制造强国领导小组”，2017 年书记访问德国时正式提出：“中国制造2025”将与德国“工业4.0”战略对接，至此，工业4.0 成为中国乃至全世界共同瞩目的概念。随着“中国制造2025”战略的实施，中国企业将深入开展同德国“工业4.0”技术的对接合作，从而进一步提升我国企业的国际竞争力，为此，我们必须深入了解“工业4.0”技术。本书简单介绍了世界工业革命的历史，以及“工业4.0”技术的发展过程及其对世界和我国的影响；然后，从软件到硬件、从设备到技术、从专业到学科，全面介绍了工业4.0 的应用软件和硬件系统；后，以智能工厂的设计、安装和调试为例，综合介绍了如何应用工业4.0 技术的具体实例。本书在编写中力图体现以下特色：1.紧扣我国工业现状，面向产业结构调整，紧扣《中国制造2025》纲要，适合企业需求，解决企业转型升级的关键技术。2.本书从工业4.0 的应用角度，详细介绍了工业4.0 的应用软件和硬件系统，通过实例讲解了工业4.0 的具体应用方法，内容实用，是我国从事相关政策研究人员、企业管理者的书籍。3.本书用简明易懂的语言，阐述了工业4.0 技术，便于职业教育培训和应用型大学相关专业教学使用。由于工业4.0 软件技术在我国刚刚开始应用，尚有许多未知的新技术，加之编者学识和水平有限，书中如有不妥之处，敬请读者批评指正。编著者2018年1月