1、智能制造概念
“智能制造”可以從制造和智能兩方面進(jìn)行解讀。首先,制造是指對原材料進(jìn)行加工或再加工,以及對零部件進(jìn)行裝配的過程。通常,按照生產(chǎn)方式的連續(xù)性不同,制造分為流程制造與離散制造。根據(jù)我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T4754-2002,我國制造業(yè)包括31個行業(yè),又進(jìn)一步劃分約175個中類、530個小類,涉及了國民經(jīng)濟(jì)的方方面面。
智能是由“智慧(wisdom)”和“能力”兩個詞語構(gòu)成。從感覺到記憶到思維這一過程,稱為“智慧”,智慧的結(jié)果產(chǎn)生了行為和語言,將行為和語言的表達(dá)過程稱為“能力”,兩者合稱為“智能(intelligent/smart)”。因此,將感覺、記憶、回憶、思維、語言、行為的整個過程稱為智能過程,它是智慧和能力的表現(xiàn)。
目前,國際和國內(nèi)都尚且沒有關(guān)于智能制造的準(zhǔn)確定義,但剛剛發(fā)布的《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》給出了一個比較全面的描述性定義:智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合,貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié),具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式。推動智能制造,能夠有效縮短產(chǎn)品研制周期、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低運營成本和資源能源消耗,并促進(jìn)基于互聯(lián)網(wǎng)的眾創(chuàng)、眾包、眾籌等新業(yè)態(tài)、新模式的孕育發(fā)展。智能制造具有以智能工廠為載體,以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心,以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)、以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐等特征,這實際上指出了智能制造的核心技術(shù)、管理要求、主要功能和經(jīng)濟(jì)目標(biāo),體現(xiàn)了智能制造對于我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要作用。
然而,由于我國技術(shù)基礎(chǔ)薄弱發(fā)展不平衡,企業(yè)在進(jìn)行智能制造實施和升級改造過程中往往茫然不知從何做起。因此,以下將根據(jù)智能制造的描述性定義,提出關(guān)于智能工廠、制造環(huán)節(jié)智能化、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通,以及端到端數(shù)據(jù)流等四個方面的初步認(rèn)識,以期說明智能制造的主要內(nèi)容。
2、什么是智能工廠
智能工廠是實現(xiàn)智能制造的載體。在智能工廠中通過
生產(chǎn)管理系統(tǒng)、計算機(jī)輔助工具和智能裝備的集成與互操作來實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化分布式管理,進(jìn)而實現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)流程與工藝流程的協(xié)同,以及生產(chǎn)資源(材料、能源等)在企業(yè)內(nèi)部及企業(yè)之間的動態(tài)配置。
一方面,“工欲善其事必先利其器”,實現(xiàn)智能制造的利器就是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的工具軟件和制造裝備,包括以下類型:
1)計算機(jī)輔助工具,如CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)、CAE(計算機(jī)輔助工程)、CAPP(計算機(jī)輔助工藝設(shè)計)、CAM(計算機(jī)輔助制造)等;
2)計算機(jī)仿真工具,如物流仿真、工程物理仿真(包括結(jié)構(gòu)分析、聲學(xué)分析、流體分析、熱力學(xué)分析、運動分析、復(fù)合材料分析等多物理場仿真)、工藝仿真等;
3)工廠/車間業(yè)務(wù)與生產(chǎn)管理系統(tǒng),如
ERP(企業(yè)資源計劃)、MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))、PLM(產(chǎn)品全生命周期管理)/PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)等;
4)智能裝備,如高檔數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人、增材制造裝備(3D打印機(jī))、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等;
5)新一代信息技術(shù),如物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等。
另一方面,智能制造是一個覆蓋更寬泛領(lǐng)域和技術(shù)的“超級”系統(tǒng)工程,在生產(chǎn)過程中以產(chǎn)品全生命周期管理為主線,還伴隨著供應(yīng)鏈、訂單、資產(chǎn)等全生命周期管理,如圖1所示。
圖1 智能制造生命周期管理
在智能工廠中,借助于各種生產(chǎn)管理工具/軟件/系統(tǒng)和智能設(shè)備,打通企業(yè)從設(shè)計、生產(chǎn)到銷售、維護(hù)的各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)產(chǎn)品仿真設(shè)計、生產(chǎn)自動排程、信息上傳下達(dá)、生產(chǎn)過程監(jiān)控、質(zhì)量在線監(jiān)測、物料自動配送等智能化生產(chǎn)。下面介紹了幾個智能工廠中的“智能”生產(chǎn)場景。
場景1:設(shè)計/制造一體化。在智能化較好的航空航天制造領(lǐng)域,采用基于模型定義(MBD)技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā),用一個集成的三維實體模型完整地表達(dá)產(chǎn)品的設(shè)計信息和制造信息(產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、三維尺寸、BOM等),所有的生產(chǎn)過程包括產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、工裝設(shè)計、產(chǎn)品制造、檢驗檢測等都基于該模型實現(xiàn),這打破了設(shè)計與制造之間的壁壘,有效解決了產(chǎn)品設(shè)計與制造一致性問題。
場景2:供應(yīng)鏈及庫存管理。企業(yè)要生產(chǎn)的產(chǎn)品種類、數(shù)量等信息通過訂單確認(rèn),這使得生產(chǎn)變得精確。例如:使用
ERP或WMS(
倉庫管理系統(tǒng))進(jìn)行原材料庫存管理,包括各種原材料及供應(yīng)商信息。當(dāng)客戶訂單下達(dá)時,
ERP自動計算所需的原材料,并且根據(jù)供應(yīng)商信息及時計算原材料的采購時間,確保在滿足交貨時間的同時使得庫存成本最低甚至為零。
場景3:質(zhì)量控制。車間內(nèi)使用的傳感器、設(shè)備和儀器能夠自動在線采集質(zhì)量控制所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù);生產(chǎn)管理系統(tǒng)基于實時采集的數(shù)據(jù),提供質(zhì)量判異和過程判穩(wěn)等在線質(zhì)量監(jiān)測和預(yù)警方法,及時有效發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題。此外,產(chǎn)品具有唯一標(biāo)識(條形碼、二維碼、電子標(biāo)簽),可以以文字、圖片和視頻等方式追溯產(chǎn)品質(zhì)量所涉及的數(shù)據(jù),如用料批次、供應(yīng)商、作業(yè)人員、作業(yè)地點、加工工藝、加工設(shè)備信息、作業(yè)時間、質(zhì)量檢測及判定、不良處理過程等。
場景4:能效優(yōu)化。采集關(guān)鍵制造裝備、生產(chǎn)過程、能源供給等環(huán)節(jié)的能效相關(guān)數(shù)據(jù),使用MES系統(tǒng)或EMS(能源管理系統(tǒng))系統(tǒng)對能效相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和分析,及時發(fā)現(xiàn)能效的波動和異常,在保證正常生產(chǎn)的前提下,相應(yīng)地對生產(chǎn)過程、設(shè)備、能源供給及人員等進(jìn)行調(diào)整,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的能效提高。
總之,智能工廠的建立可大幅改善勞動條件,減少生產(chǎn)線人工干預(yù),提高生產(chǎn)過程可控性,最重要的是借助于信息化技術(shù)打通企業(yè)的各個流程,實現(xiàn)從設(shè)計、生產(chǎn)到銷售各個環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通,并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)資源的整合優(yōu)化和提高,從而進(jìn)一步提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
3、如何實現(xiàn)制造環(huán)節(jié)智能化
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及使得企業(yè)與個體客戶間的即時交流成為現(xiàn)實,促使制造業(yè)可實現(xiàn)從需求端到研發(fā)生產(chǎn)端的拉動式生產(chǎn),以及從“生產(chǎn)型”向“服務(wù)型”產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變。因此,企業(yè)領(lǐng)先于競爭對手完成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化的轉(zhuǎn)型升級,實現(xiàn)大規(guī)模定制化生產(chǎn)來滿足個性化需求并提供智能服務(wù),方能在瞬息萬變的市場上立于不敗之地。
看得見的是個性化定制和智能服務(wù),看不見的是生產(chǎn)制造各環(huán)節(jié)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化。實現(xiàn)智能制造,網(wǎng)絡(luò)化是基礎(chǔ),數(shù)字化是工具,智能化則是目標(biāo)。
網(wǎng)絡(luò)化是指使用相同或不同的網(wǎng)絡(luò)將工廠/車間中的各種計算機(jī)系統(tǒng)、智能裝備,甚至操作人員、物料、半成品和成品等連接起來,以實現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與人、物料與設(shè)備之間的信息互通和良好交互。生產(chǎn)現(xiàn)場的智能裝備通過工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)連接,工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)包括現(xiàn)場總線(如PROFIBUS、CC-Link、Modbus等)、工業(yè)以太網(wǎng)(如PROFINET、CC-LinkIE、Ethernet/IP、EtherCAT、POWERLINK、EPA等)、工業(yè)無線網(wǎng)(如WIA-PA、WIA-FA、WirelessHART、ISA100.11a等)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。射頻識別(RFID)技術(shù)在智能工廠中也扮演重要角色,可實現(xiàn)產(chǎn)品在整個制造過程中的自動識別與跟蹤管理。車間/工廠的生產(chǎn)管理系統(tǒng)則直接使用以太網(wǎng)連接。此外,工廠網(wǎng)絡(luò)還要求與互聯(lián)網(wǎng)連接,通過大數(shù)據(jù)應(yīng)用和工業(yè)云服務(wù)實現(xiàn)價值鏈企業(yè)協(xié)同制造、產(chǎn)品遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)等智能服務(wù)。
數(shù)字化是指借助于各種計算機(jī)工具,一方面在虛擬環(huán)境中對產(chǎn)品物體特征、生產(chǎn)工藝甚至工廠布局進(jìn)行輔助設(shè)計和仿真驗證,例如:使用CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)進(jìn)行產(chǎn)品二維、三維設(shè)計并生成數(shù)控程序G代碼,使用CAE(計算機(jī)輔助工程)對工程和產(chǎn)品進(jìn)行性能與安全可靠性分析與驗證,使用CAPP(計算機(jī)輔助工藝設(shè)計)通過數(shù)值計算、邏輯判斷和推理等功能來制定和仿真零部件機(jī)械加工工藝過程,使用CAM(計算機(jī)輔助制造)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作過程等;另一方面,對生產(chǎn)過程進(jìn)行數(shù)字化管理,例如:使用CDD(通用數(shù)據(jù)字典)建立產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)集成和共享平臺,使用PDM管理產(chǎn)品相關(guān)信息(包括零件、結(jié)構(gòu)、配置、文檔、CAD文件等),使用PLM進(jìn)行產(chǎn)品全生命周期管理(產(chǎn)品全生命周期的信息創(chuàng)建、管理、分發(fā)和應(yīng)用的一系列應(yīng)用解決方案)等。
智能化可分為兩個階段,當(dāng)前階段是面向定制化設(shè)計,支持多品種小批量生產(chǎn)模式,通過使用智能化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)與智能裝備,實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的智能管理,未來愿景則是實現(xiàn)狀態(tài)自感知、實時分析、自主決策、自我配置、精準(zhǔn)執(zhí)行的自組織生產(chǎn)。這就要求首先實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的透明化管理,各個制造環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)能夠被實時監(jiān)測和分析,從而做出智能決策;其次要求生產(chǎn)線具有高度的柔性,能夠進(jìn)行模塊化的組合,以滿足生產(chǎn)不同產(chǎn)品的需求。此外,還應(yīng)提升產(chǎn)品本身的智能化,如提供友好的人機(jī)交互、語言識別、數(shù)據(jù)分析等智能功能,并且生產(chǎn)過程中的每個產(chǎn)品和零部件是可標(biāo)識、可跟蹤的,甚至產(chǎn)品了解自己被制造的細(xì)節(jié)以及將被如何使用。
數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是保證智能制造實現(xiàn)“兩提升、三降低”經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的有效手段。數(shù)字化確保產(chǎn)品從設(shè)計到制造的一致性,并且在制樣前對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、功能、性能乃至生產(chǎn)工藝都進(jìn)行仿真驗證,極大地節(jié)約開發(fā)成本和縮短開發(fā)周期。網(wǎng)絡(luò)化通過信息橫縱向集成實現(xiàn)研究、設(shè)計、生產(chǎn)和銷售各種資源的動態(tài)配置以及產(chǎn)品全程跟蹤檢測,實現(xiàn)個性化定制與柔性生產(chǎn)同時提高了產(chǎn)品質(zhì)量。智能化將人工智能融入設(shè)計、感知、決策、執(zhí)行、服務(wù)等產(chǎn)品全生命周期,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品核心競爭力。
4、如何實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通
智能制造的首要任務(wù)是信息的處理與優(yōu)化,工廠/車間內(nèi)各種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通則是基礎(chǔ)與前提。沒有互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)采集與交互,工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)都將成為無源之水。智能工廠/數(shù)字化車間中的生產(chǎn)管理系統(tǒng)(IT系統(tǒng))和智能裝備(自動化系統(tǒng))互聯(lián)互通形成了企業(yè)的綜合網(wǎng)絡(luò)。按照所執(zhí)行功能不同,企業(yè)綜合網(wǎng)絡(luò)劃分為不同的層次,自下而上包括現(xiàn)場層、控制層、執(zhí)行層和計劃層。圖2給出了符合該層次模型的一個智能工廠/數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的典型結(jié)構(gòu)。隨著技術(shù)的發(fā)展,該結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)扁平化發(fā)展趨勢,以適應(yīng)協(xié)同高效的智能制造需求。
圖2 智能工廠/數(shù)字化車間典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
智能工廠/數(shù)字化車間互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)各層次定義的功能以及各種系統(tǒng)、設(shè)備在不同層次上的分配如下。
1)計劃層:實現(xiàn)面向企業(yè)的經(jīng)營管理,如接收訂單,建立基本生產(chǎn)計劃(如原料使用、交貨、運輸),確定庫存等級,保證原料及時到達(dá)正確的生產(chǎn)地點,以及遠(yuǎn)程運維管理等。企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)、客戶關(guān)系管理(CRM)、供應(yīng)鏈關(guān)系管理(SCM)等管理軟件在該層運行。
2)執(zhí)行層:實現(xiàn)面向工廠/車間的生產(chǎn)管理,如維護(hù)記錄、詳細(xì)排產(chǎn)、可靠性保障等。制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)在該層運行。
3)監(jiān)控層:實現(xiàn)面向生產(chǎn)制造過程的監(jiān)視和控制。按照不同功能,該層次可進(jìn)一步細(xì)分為:
監(jiān)視層:包括可視化的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)、HMI(人機(jī)接口)、實時數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等,這些系統(tǒng)統(tǒng)稱為監(jiān)視系統(tǒng);
控制層:包括各種可編程的控制設(shè)備,如PLC、DCS、工業(yè)計算機(jī)(IPC)、其他專用控制器等,這些設(shè)備統(tǒng)稱為控制設(shè)備;
4)現(xiàn)場層:實現(xiàn)面向生產(chǎn)制造過程的傳感和執(zhí)行,包括各種傳感器、變送器、執(zhí)行器、RTU(遠(yuǎn)程終端設(shè)備)、條碼、射頻識別,以及數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、AGV(自動引導(dǎo)車)、智能倉儲等制造裝備,這些設(shè)備統(tǒng)稱為現(xiàn)場設(shè)備。
工廠/車間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通本質(zhì)上就是實現(xiàn)信息/數(shù)據(jù)的傳輸與使用,具體包含以下含義:物理上分布于不同層次、不同類型的系統(tǒng)和設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起,并且信息/數(shù)據(jù)在不同層次、不同設(shè)備間的傳輸;設(shè)備和系統(tǒng)能夠一致地解析所傳輸信息/數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型甚至了解其含義。前者即指網(wǎng)絡(luò)化,后者需首先定義統(tǒng)一的設(shè)備行規(guī)或設(shè)備信息模型,并通過計算機(jī)可識別的方法(軟件或可讀文件)來表達(dá)設(shè)備的具體特征(參數(shù)或?qū)傩裕,這一般由設(shè)備制造商提供。如此,當(dāng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)(如ERP、MES、PDM)或監(jiān)控系統(tǒng)(如SCADA)接收到現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)后,就可解析出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型及其代表的含義。
5、什么是端到端數(shù)據(jù)流
智能制造要求各層次網(wǎng)絡(luò)集成和互操作打破原有的業(yè)務(wù)流程與過程控制流程相脫節(jié)的局面,使得分布于各生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的系統(tǒng)不再是“信息孤島”,數(shù)據(jù)/信息交換要求從底層現(xiàn)場層向上貫穿至執(zhí)行層甚至計劃層網(wǎng)絡(luò),使得工廠/車間能夠?qū)崟r監(jiān)視現(xiàn)場的生產(chǎn)狀況與設(shè)備信息,并根據(jù)獲取的信息來優(yōu)化和調(diào)整生產(chǎn)調(diào)度與資源配置。按照圖2的智能工廠/數(shù)字化車間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),工廠/車間中可能的端到端數(shù)據(jù)流如圖3所示。
圖3 智能制造端到端數(shù)據(jù)流
具體包括:
1)現(xiàn)場設(shè)備與控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流包括:交換輸入、輸出數(shù)據(jù),如控制設(shè)備向現(xiàn)場設(shè)備傳送的設(shè)定值(輸出數(shù)據(jù)),以及現(xiàn)場設(shè)備向控制設(shè)備傳送的測量值(輸入數(shù)據(jù));控制設(shè)備讀寫訪問現(xiàn)場設(shè)備的參數(shù);現(xiàn)場設(shè)備向控制設(shè)備發(fā)送診斷信息和報警信息;
2)現(xiàn)場設(shè)備與監(jiān)視設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流包括:監(jiān)視設(shè)備采集現(xiàn)場設(shè)備的輸入數(shù)據(jù);監(jiān)視設(shè)備讀寫訪問現(xiàn)場設(shè)備的參數(shù);現(xiàn)場設(shè)備向監(jiān)視設(shè)備發(fā)送診斷信息和報警信息;
3)現(xiàn)場設(shè)備與MES/
ERP系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流包括:現(xiàn)場設(shè)備向MES/ERP發(fā)送與生產(chǎn)運行相關(guān)的數(shù)據(jù),如質(zhì)量數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)等;MES/ERP向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送作業(yè)指令、參數(shù)配置等;
4)控制設(shè)備與監(jiān)視設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流包括:監(jiān)視設(shè)備向控制設(shè)備采集可視化所需要的數(shù)據(jù);監(jiān)視設(shè)備向控制設(shè)備發(fā)送控制和操作指令、參數(shù)設(shè)置等信息;控制設(shè)備向監(jiān)視設(shè)備發(fā)送診斷信息和報警信息;
5)控制設(shè)備與MES/ERP之間的數(shù)據(jù)流包括:MES/ERP將作業(yè)指令、參數(shù)配置、處方數(shù)據(jù)等發(fā)送給控制設(shè)備;控制設(shè)備向MES/ERP發(fā)送與生產(chǎn)運行相關(guān)的數(shù)據(jù),如質(zhì)量數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)等;控制設(shè)備向MES/ERP發(fā)送診斷信息和報警信息;
6)監(jiān)視設(shè)備與MES/ERP之間的數(shù)據(jù)流包括:MES/ERP將作業(yè)指令、參數(shù)配置、處方數(shù)據(jù)等發(fā)送給監(jiān)視設(shè)備;監(jiān)視設(shè)備向MES/ERP發(fā)送與生產(chǎn)運行相關(guān)的數(shù)據(jù),如質(zhì)量數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)等;監(jiān)視設(shè)備向MES/ERP發(fā)送診斷信息和報警信息。
6、我國制造業(yè)現(xiàn)狀和首要任務(wù)
我國制造業(yè)現(xiàn)狀是“2.0補(bǔ)課,3.0普及,4.0示范”,其中工業(yè)2.0、3.0、4.0對應(yīng)的含義如下:
1)2.0實現(xiàn)“電氣化與自動化”生產(chǎn):使用繼電器、電氣自動化來控制機(jī)械制造裝備,但各生產(chǎn)環(huán)節(jié)和制造裝備都是“信息孤島”,生產(chǎn)管理系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)信息不貫通,甚至企業(yè)尚未使用ERP或MES系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)信息化管理。我國許多中小企業(yè)都處于此階段;
2)3.0實現(xiàn)“信息化”生產(chǎn):廣泛應(yīng)用電子與信息技術(shù),使得制造過程的自動化控制程度大幅度提高。使用網(wǎng)絡(luò)化的基于PC、PLC或單片機(jī)的生產(chǎn)制造裝備,制造裝備具有一定智能功能(如標(biāo)識與維護(hù)、診斷與報警等),采用ERP和MES系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)信息化管理,初步實現(xiàn)了企業(yè)內(nèi)部的橫向集成與縱向集成;
3)4.0實現(xiàn)“智能化”生產(chǎn):利用信息通信技術(shù)將工廠中的所有信息基礎(chǔ)設(shè)施(包括智能制造裝備、操作人員、物料、半成品和成品)高度互聯(lián)互通,借助計算機(jī)軟件工具實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)字仿真設(shè)計及快速實體化“虛擬”實現(xiàn),借助
生產(chǎn)管理軟件實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期和全制造流程數(shù)字化管理,利用互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)實現(xiàn)實現(xiàn)價值鏈企業(yè)協(xié)同生產(chǎn)、產(chǎn)品遠(yuǎn)程維護(hù)智能服務(wù)等,形成高度靈活、大規(guī)模個性化的產(chǎn)品與服務(wù)新生產(chǎn)模式。
我國實現(xiàn)智能制造必須2.0、3.0、4.0并行發(fā)展,既要在改造傳統(tǒng)制造方面“補(bǔ)課”,又要在綠色制造、智能升級方面“加課”。對于制造企業(yè)而言,應(yīng)著手于完成傳統(tǒng)生產(chǎn)裝備網(wǎng)絡(luò)化和智能化的升級改造,以及生產(chǎn)制造工藝數(shù)字化和生產(chǎn)過程信息化的升級改造。對于裝備供應(yīng)商和系統(tǒng)集成商,應(yīng)加快實現(xiàn)安全可控的智能裝備與工業(yè)軟件的開發(fā)和應(yīng)用,以及提供智能制造頂層設(shè)計與全系統(tǒng)集成服務(wù)。
小結(jié)
必須牢記,企業(yè)不是為了“智能制造”而智能制造,應(yīng)以智能、協(xié)同、綠色、安全發(fā)展為突破口,以“兩提升、三降低”為目標(biāo),本著長遠(yuǎn)規(guī)劃、逐步實施、重點突破原則,對整個制造業(yè)進(jìn)行逐步升級改造。
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本文標(biāo)題:對智能制造的一些認(rèn)識
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