描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121263187
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智能化工厂是未来制造业发展趋势，工业4.0通过将信息技术与生产整合，实现一个全新的智能商业模式。
——德国国家科学工程院院士 克里斯托夫梅内尔
——德国国家科学工程院院士 克里斯托夫梅内尔
技术革命正在颠覆人们印象中那个闭门造车的传统工业世界，人、数据和机器三者将相互联系，形成一个开放的生态系统，而大数据提供的经验将帮助企业对生产中复杂多变的状况做出精准的判断和实时反应。这就是区别于蒸汽机、流水线、自动化生产革命的“第四次工业革命。
——埃森哲全球产品制造事业部总裁 万杉德
工业4.0的重心在于工业领域的智能制造。其技术难点在于联网设备的智能化水平足以进行实时数字化沟通。不仅是设备与设备，设备与人（客户）也能进行实时的数字化交流。
——德国弗劳恩霍夫劳工经济学和组织研究所
工业4.0是由生产网络、虚拟与真实世界的融合、CPS信息物理融合系统三个要素构成的。其中CPS信息物理融合系统对前两者的落实，有着十分重大的意义。
——西门子工业业务领域总裁 鲁思沃
目 录
章 工业4.0时代：即将来袭的第四次工业革命 3
1.什么是工业4.0？工业4.0具有哪些核心特征？ 4
2.工业4.0具有怎样的发展战略愿景？ 7
3.即将来袭的第四次工业革命 10
4.工业4.0时代带来的机遇与挑战 13
5.重营销轻制造的互联网经济即将落后 17
6.创新2.0与工业4.0 20
第二章 工业4.0的思维方式：颠覆全球制造业的新思维 23
1.发达国家通过第四次工业革命抢占高科技制高点 24
2.虚拟全球将与现实全球相融合 27
3.人、机器和信息能够互相连接，融为一体 30
4. 4.0时代是个性化的生产与消费 33
5.重营销轻制造的互联网经济即将落后 36
6.预测型制造与工业大数据 40
第三章 工业4.0进行时：发达经济体的产业革命 43
1.从德国开始，新革命将席卷全世界 43
2.欧盟开始部署工业复兴战略 47
3.美国国家先进制造战略 51
4.日本工业振兴战略与日本信息技术发展计划 54
第四章 工业4.0的内涵：自动控制、人工智能与信息处理 58
1.智能制造主导的产业升级 58
2.机器人工业4.0时代的转型升级 62
3.在制造业中部署物联网 65
4.推进信息物理融合系统的发展 69
5.智能生产与智能工厂 72
6.未来的智能工厂：零件与机器的交流 76
7.产业集成的智能制造体系 80
第五章 工业4.0战略：智能互联系统引领的强国战略 83
1.工业4.0：智能互联下的第四次工业革命 83
2.西门子“三化”战略布局“工业4.0” 87
3.领先的供应商战略与领先的市场战略 90
4.高标准化、组织先进化与个性化产品战略 94
5.让制造业更具创造力、更加本地化和个性化 97
6.智能互联带来的机遇和挑战 100
第六章 工业4.0生态系统：满足个性化需求的生态链 104
1.价值网络进行横向整合 105
2.横跨整个价值链的端对端工程 108
3.垂直整合与网络制造系统 112
4.强化信息技术与制造工业的结合 116
5.适应万物互联的发展趋势 119
6.汇聚优势：人机协作改变工业生态 123
第七章 工业4.0投资机遇：如何了解并布局工业4.0时代 126
1.自动化装备系统集成：高铁与航空的高新技术领域 127
2.汽车产业的智能系统集成 130
3.机器人系统集成：奋起直追争市场 134
4.自动化产业改造和升级 138
5.数字化制造，助力工业4.0时代 141
6.布局工业4.0：稳中求进，赢在起点 144
第八章 工业4.0在中国：从3.0向4.0的跨越 148
1.工业4.0为中国经济展现一幅全新的工业蓝图 149
2.中国工业4.0需要突破软硬“短板”，激活开拓式创新 152
3.从厂商制造到用户个性化制造的转变 155
4.注重具备独创性的知识产权，拒绝山寨工业 159
5.工业4.0时代背景下中国制造业的反思 163
6.“中国制造”向“中国创造”转型升级 167
7.工业4.0：全生命周期管理 170
1.什么是工业4.0？工业4.0具有哪些核心特征？ 4
2.工业4.0具有怎样的发展战略愿景？ 7
3.即将来袭的第四次工业革命 10
4.工业4.0时代带来的机遇与挑战 13
5.重营销轻制造的互联网经济即将落后 17
6.创新2.0与工业4.0 20
第二章 工业4.0的思维方式：颠覆全球制造业的新思维 23
1.发达国家通过第四次工业革命抢占高科技制高点 24
2.虚拟全球将与现实全球相融合 27
3.人、机器和信息能够互相连接，融为一体 30
4. 4.0时代是个性化的生产与消费 33
5.重营销轻制造的互联网经济即将落后 36
6.预测型制造与工业大数据 40
第三章 工业4.0进行时：发达经济体的产业革命 43
1.从德国开始，新革命将席卷全世界 43
2.欧盟开始部署工业复兴战略 47
3.美国国家先进制造战略 51
4.日本工业振兴战略与日本信息技术发展计划 54
第四章 工业4.0的内涵：自动控制、人工智能与信息处理 58
1.智能制造主导的产业升级 58
2.机器人工业4.0时代的转型升级 62
3.在制造业中部署物联网 65
4.推进信息物理融合系统的发展 69
5.智能生产与智能工厂 72
6.未来的智能工厂：零件与机器的交流 76
7.产业集成的智能制造体系 80
第五章 工业4.0战略：智能互联系统引领的强国战略 83
1.工业4.0：智能互联下的第四次工业革命 83
2.西门子“三化”战略布局“工业4.0” 87
3.领先的供应商战略与领先的市场战略 90
4.高标准化、组织先进化与个性化产品战略 94
5.让制造业更具创造力、更加本地化和个性化 97
6.智能互联带来的机遇和挑战 100
第六章 工业4.0生态系统：满足个性化需求的生态链 104
1.价值网络进行横向整合 105
2.横跨整个价值链的端对端工程 108
3.垂直整合与网络制造系统 112
4.强化信息技术与制造工业的结合 116
5.适应万物互联的发展趋势 119
6.汇聚优势：人机协作改变工业生态 123
第七章 工业4.0投资机遇：如何了解并布局工业4.0时代 126
1.自动化装备系统集成：高铁与航空的高新技术领域 127
2.汽车产业的智能系统集成 130
3.机器人系统集成：奋起直追争市场 134
4.自动化产业改造和升级 138
5.数字化制造，助力工业4.0时代 141
6.布局工业4.0：稳中求进，赢在起点 144
第八章 工业4.0在中国：从3.0向4.0的跨越 148
1.工业4.0为中国经济展现一幅全新的工业蓝图 149
2.中国工业4.0需要突破软硬“短板”，激活开拓式创新 152
3.从厂商制造到用户个性化制造的转变 155
4.注重具备独创性的知识产权，拒绝山寨工业 159
5.工业4.0时代背景下中国制造业的反思 163
6.“中国制造”向“中国创造”转型升级 167
7.工业4.0：全生命周期管理 170
前 言
自从人类进入工业社会以来，科学技术的发展越来越快，社会形态升级的周期也越来越短。第三次科技革命的浪潮问世还不满一百年，第四次工业革命的涛声已经不绝于耳。
各国对第四次工业革命的称呼大相径庭。德国将之定义为“工业4.0”，欧盟各国也共用这一概念。美国则表述为“再工业化”或者“工业互联网”。而日本的叫法是“工业智能化”。这些不同的名称都指向同一个事物。由于本次工业革命首先发端于德国，故而本书采用了“工业4.0”的概念。
以蒸汽动力应用为标志的次工业革命（工业1.0），为世界开启了机械化生产之路。而第二次工业革命（工业2.0）不但让人类学会了使用电力，还催生了流水生产线与大规模标准化生产。以电子信息技术为核心的第三次工业革命（工业3.0），制造业出现了自动化控制技术。已经席卷全球的工业4.0，又将为世界带来什么新变化呢？
首先，工业4.0将彻底颠覆传统制造业的生产方式与商业模式。
工业4.0将实现虚拟世界与现实世界的“大一统”。智能工厂可以通过数据交互技术，实现设备与设备、设备与工厂、各工厂之间的无缝对接，并实时监测分散在各地的生产基地。智能制造体系将实现兼具效率与灵活性的大规模个性化生产，从而降低个性化定制产品的成本，并缩短产品的上市时间。生产制造过程中的不确定因素将变得“透明化”。企业将从反应型制造转变为预测型制造。
其次，工业4.0将大大改变人们的知识技术创新方式。
在不久的将来，人、机器、信息将被CPS信息物理融合系统连接在一起。创新2.0追求的用户创新、开放创新、协同创新、大众创新活动，不再局限于实验室与生产车间之内，而是让实验室、生产车间直接与用户端进行无缝对接。各行业与各产业之间的界限将越来越模糊，产业价值链将面临重组的命运。社会各界也将逐步突破传统的协作方式，在更高的层次上完成无障碍协同。
后，工业4.0将为人类带来全方位的智能生活。
工业4.0时代具有个性化、人性化、网络化、智能化等特征。智能工厂成为一个消费者可以参与深度定制的“透明工厂”。消费者不但能充分享受个性化消费，还能与机器、信息相互连接，体验整个生产流程与产品生命周期。智能工厂将动用产业价值链上的所有资源，替每一位用户“DIY”既贴心又廉价的个性化产品。此外，未来的人们将生活在“智慧城市”中，乘坐智能汽车，接受智能交通系统的导航，购买智能产品，享受人性化的智能家居生活。如果有什么需求没有满足，给智能工厂下单定制即可。
从本质上说，即将来袭的第四次工业革命就是以智能制造为主导的产业升级。其核心内容主要是智能制造与智能工厂。当前蓬勃发展的互联网经济，存在重营销轻制造的缺陷。假如不能重视制造业智能化转型这一核心内容，互联网企业可能会因产业链重组而变得落后。
席卷全球的新一轮工业革命，既为世界带来了许多前所未有的机遇，也大大冲击了各国的传统产业。为了摆脱目前经济发展的弊端，制造新的经济增长点，发达国家纷纷立足本国国情，推出了各具特色的工业4.0战略。从长远的角度来看，如何对待这场新工业革命，将成为各国未来几十年发展命运的转折点。
各国对第四次工业革命的称呼大相径庭。德国将之定义为“工业4.0”，欧盟各国也共用这一概念。美国则表述为“再工业化”或者“工业互联网”。而日本的叫法是“工业智能化”。这些不同的名称都指向同一个事物。由于本次工业革命首先发端于德国，故而本书采用了“工业4.0”的概念。
以蒸汽动力应用为标志的次工业革命（工业1.0），为世界开启了机械化生产之路。而第二次工业革命（工业2.0）不但让人类学会了使用电力，还催生了流水生产线与大规模标准化生产。以电子信息技术为核心的第三次工业革命（工业3.0），制造业出现了自动化控制技术。已经席卷全球的工业4.0，又将为世界带来什么新变化呢？
首先，工业4.0将彻底颠覆传统制造业的生产方式与商业模式。
工业4.0将实现虚拟世界与现实世界的“大一统”。智能工厂可以通过数据交互技术，实现设备与设备、设备与工厂、各工厂之间的无缝对接，并实时监测分散在各地的生产基地。智能制造体系将实现兼具效率与灵活性的大规模个性化生产，从而降低个性化定制产品的成本，并缩短产品的上市时间。生产制造过程中的不确定因素将变得“透明化”。企业将从反应型制造转变为预测型制造。
其次，工业4.0将大大改变人们的知识技术创新方式。
在不久的将来，人、机器、信息将被CPS信息物理融合系统连接在一起。创新2.0追求的用户创新、开放创新、协同创新、大众创新活动，不再局限于实验室与生产车间之内，而是让实验室、生产车间直接与用户端进行无缝对接。各行业与各产业之间的界限将越来越模糊，产业价值链将面临重组的命运。社会各界也将逐步突破传统的协作方式，在更高的层次上完成无障碍协同。
后，工业4.0将为人类带来全方位的智能生活。
工业4.0时代具有个性化、人性化、网络化、智能化等特征。智能工厂成为一个消费者可以参与深度定制的“透明工厂”。消费者不但能充分享受个性化消费，还能与机器、信息相互连接，体验整个生产流程与产品生命周期。智能工厂将动用产业价值链上的所有资源，替每一位用户“DIY”既贴心又廉价的个性化产品。此外，未来的人们将生活在“智慧城市”中，乘坐智能汽车，接受智能交通系统的导航，购买智能产品，享受人性化的智能家居生活。如果有什么需求没有满足，给智能工厂下单定制即可。
从本质上说，即将来袭的第四次工业革命就是以智能制造为主导的产业升级。其核心内容主要是智能制造与智能工厂。当前蓬勃发展的互联网经济，存在重营销轻制造的缺陷。假如不能重视制造业智能化转型这一核心内容，互联网企业可能会因产业链重组而变得落后。
席卷全球的新一轮工业革命，既为世界带来了许多前所未有的机遇，也大大冲击了各国的传统产业。为了摆脱目前经济发展的弊端，制造新的经济增长点，发达国家纷纷立足本国国情，推出了各具特色的工业4.0战略。从长远的角度来看，如何对待这场新工业革命，将成为各国未来几十年发展命运的转折点。
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