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智能制造数字化智能工厂总体解决方案(48页PPT)
文档获取方式见文末
为什么建设智能工厂—政策的推动
为什么建设智能工厂—新兴技术的推动
为什么建设智能工厂—企业发展的内在需求
工厂数字化的四大挑战
数字化智能工厂总体目标
设计理念—数据集成与流转
九大核心价值之一
技术、产品、业务深度融合,打造化工工业升级
九大核心价值之二
集中、灵活的生产调度,优化生产资源配置,确保生产计划完成
九大核心价值之三
通过“坚强的”数据采集平台,掌握全面生产情况
九大核心价值之四
实现质量事件的过程追溯,为质量优化提升提供支撑
九大核心价值之五
基于设备实时运行,实现设备故障诊断识别
九大核心价值之六
优化能源、节能减排
九大核心价值之七
形成大数据中心,支撑辅助决策
九大核心价值之八
重大危险源监测预警
九大核心价值之九
安全风险综合分析与研判
智能制造智慧工厂可视化解决方案
智能制造智慧工厂可视化解决方案需要几种模式
第一种模式是从生产过程数字化到智能工厂。在石化、钢铁、冶金、建材、纺织、造纸、医药、食品等流程制造领域,企业发展智能制造的内在动力在于产品品质可控,侧重从生产数字化建设起步,基于品控需求从产品末端控制向全流程控制转变。
第二种模式是从智能制造生产单元到智能工厂。在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等离散制造领域,企业发展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间,侧重从单台设备自动化和产品智能化入手,基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。
设备和生产过程智能化,也是至关重要的一环,例如WSI和生英钛的智慧工业方案的工厂管理软件系统
(1)设备智能化:产线设备具有数据加工与判断能力;
(2)数据智能采集:设备网络化与数据自动采集;
(3)数据智能分析:生产受控状态分析,生产持续改进;
第三种模式是从个性化定制到互联工厂。在家电、服装、家居等距离用户最近的消费品制造领域,企业发展智能制造的重点在于充分满足消费者多元化需求的同时实现规模经济生产,侧重通过互联网平台开展大规模个性定制模式创新。
发展智能制造有哪些现实意义
智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合,贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式,其通过三方面作用推动装备制造业形成新一轮技术创新浪潮。
一是装备制造企业不断进行智能制造技术的创新来满足市场的消费需求。产业技术创新的动力来源于客户、市场消费者的需求,用户对产品性能、质量及服务需求的变化,导致企业不断进行技术创新,满足人们需求。同时企业也不断预测、洞察未来需求变化,进行相应技术创新实践。人们越来越倾向于多样化、个性化的需求和网络化便利的服务,而智能制造能够满足此需求特征。
二是全球智能制造的发展还处于初级阶段,如果优先一步在智能制造技术及智能制造模式上取得突破,就能获得先发的竞争优势,因此每个企业都想进入第一列方阵,这就会促使装备制造企业就智能技术、智能设备、智能管理、智能生产模式等积极寻求创新和突破,掀起一轮创新浪潮。
三是智能制造使得客户成为产品的设计者和开发者成为可能,消费者可以进入制造企业的设计开发软件系统,根据自己的喜好进行产品模型的构建,然后制造企业将其生产出来,如此以来,会将消费者众多的创新思维引进来,推动产业的创新。
智能制造引致装备制造业技术创新的效应必然能够促使其进一步的升级发展,首先装备制造业的技术创新能够直接带来生产效率的提高,引起更多的生产要素流入装备制造行业,加速该产业的成长,其次技术创新能够提升装备制造业的科技含量,从而达到提高装备制造产品附加值的效果。最后智能制造的技术创新能够改变传统装备制造业原有的资源消耗型生产方式,向绿色发展转型。
什么是智能制造
智能制造,源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。
智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统,智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,而且还具有自学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。
中文名
智能制造
外文名
Intelligent Manufacturing
起源
于人工智能的研究
性质
智能是知识和智力的总和
快速
导航
DNC
CIMS
基本原理
发展轨迹
释义初探
综合特征
智能技术
测控装置
制造装备
运作过程
发展前景
智能机器
实施情况
系统介绍
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。
谈起智能制造,首先应介绍日本在1990年4月所倡导的“智能制造系统IMS”国际合作研究计划。许多发达国家如美国、欧洲共同体、加拿大、澳大利亚等参加了该项计划。该计划共计划投资10亿美元,对100个项目实施前期科研计划。
毫无疑问,智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计,工艺过程设计,生产调度,故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方,生产调度等,实现制造过程智能化。而人工智能技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题。但同样显然的是,要在企业制造的全过程中全部实现智能化,如果不是完全做不到的事情,至少也是在遥远的将来。有人甚至提出这样的问题,下个世纪会实现智能自动化吗?而如果只是在企业的某个局部环节实现智能化,而又无法保证全局的优化,则这种智能化的意义是有限的。[1]
2015年9月10日,工业和信息化部公布2015年智能制造试点示范项目名单,46个项目入围。这些项目包括沈阳机床(集团)有限责任公司申报的智能机床试点、北京航天智造科技发展有限公司申报的航天产品智慧云制造试点、中化化肥有限公司申报的化肥智能制造及服务试点等。46个试点示范项目覆盖了38个行业,分布在21个省,涉及流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能制造新业态新模式、智能化管理、智能服务等6个类别,体现了行业、区域覆盖面和较强的示范性。沈阳机床也是本次金属切削机床行业中入选的企业。[2] [3] [1] [4] [5] [6]
工信部在2015年启动实施“智能制造试点示范专项行动”,主要是直接切入制造活动的关键环节,充分调动企业的积极性,注重试点示范项目的成长性,通过点上突破,形成有效的经验与模式,在制造业各个领域加以推广与应用。
工信部部长苗圩在会议上表示,智能制造日益成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容,也是加快发展方式转变,促进工业向中高端迈进、建设制造强国的重要举措,也是新常态下打造新的国际竞争优势的必然选择。而推进智能制造是一项复杂而庞大的系统工程,也是一件新生事物,这需要一个不断探索、试错的过程,难以一蹴而就,更不能急于求成。为此,“要用好试点示范这个重要抓手。[4]
怎么理解智能制造?智能制造核心是什么
智能制造,广义上智能制造是具有信息感知获取、智能判断决策、自动执行等功能的先进制造过程及系统与模式的总称。具体来看,智能制造体现在制造过程的各个环节与信息技术的融合,如大数据、云计算、人工智能、物联等技术。至于为什么说智能制造需要无线通信?看过来,SKYLAB简单说给您听。
智能制造过程中,云平台和工厂生产设施的实时通信、以及海量传感器和人工智能平台的信息交互,和人机界面的高效交互都需要高可靠的无线通信技术来做支持。其中的信息交互所包含的信息可能是各种变量,如湿度、温度、用户的位置、货物的移动等。捕捉的信息随后会被传输至云端或其他设备(即各种“物”)进行数据交换或分析。
在成功连接设备的过程中,连接性的角色至关重要,选择范围也很广:如WiFi、低功耗蓝牙(BLE)、RFID、NFC等等。SKYLAB研发生产的WiFi模块、BLE蓝牙模块都属于无线通信网络标准,可以实现无线短距离联络,并且都工作在2.4GHz公共频段,其中WiFi模块中还有工作在5GHz频段的双频WiFi模块。因此,工程师在智能制造各个系统的无线通信解决方案选取中会考虑若干因素,包括环境因素(如水泥、木材、金属的存在)、传感器密度、需要的连接距离和传输速度等。
举个例子,在智能制造自动化控制系统中,低时延的应用尤为广泛,智能制造闭环控制系统中传感器(如压力、温度等)获取到的信息需要通过极低时延的网络进行传递,最终数据需要传递到系统的执行器件(如:机械臂、电子阀门、加热器等)完成高精度生产作业的控制,并且在整个过程需要网络极高可靠性,来确保生产过程的安全高效。这个时候就可以选择传输速率更快的WiFi模块。
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