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智能制造系统现状与解决方案

作者:瑞川自控 发布时间:2019-08-07 10:48:27
目前,我国大多数企业和行业智能制造系统仍处于部分应用阶段。只有少数大型企业对个体商业信息技术的覆盖率较高,并且在关键业务链接的应用系统之间实现了一定的协同和集成。从制造企业的生产力水平来看,大量企业在行业2。0补课,一些企业在行业3。0推广,有的企业在行业4。0展示。
 
1.智能制造发展趋势和系统解决方案
智能制造是一个复杂而系统的系统工程。它涉及设计,生产,物流,销售,服务和其他产品的整个生命周期。它涉及执行设备层,控制层,管理层,企业层,云服务层,企业系统架构,如网络层需要横向集成,垂直集成和端到端集成。由于资金投入不足,技术开发周期长和流程障碍等因素,单一系统解决方案提供商难以满足各个子行业智能制造发展的需求。企业将继续加强协同创新,加强智能制造系统解决方案的供应。能力。
 
智能制造系统架构将进一步完善,工业软件的集成和开发将成为关注的焦点。目前,中国还没有可以开放整个架构的智能制造解决方案提供商。但是,随着技术的不断改进,系统解决方案提供商将继续改进架构。智能制造系统解决方案主要依靠软硬件产品和系统来实现制造元件和资源的相互识别,实时交互和信息集成。从硬件角度来看,基于显着降低成本的实际需要,硬件的多功能性将变得越来越模块化和标准化。从软件的角度来看,工业软件存在于智能制造的每个角落。智能制造解决方案将更多地依赖与硬件层密切相关的软件组件(SFC,MES,ERP,PLM)的集成和开发。软件层的核心部分。
2.分析中国智能工厂的发展趋势
目前,智能制造业非常火爆,石化,钢铁,机械设备制造,汽车制造,航空航天,飞机制造等行业已开始探索智能工厂的建设。 “中国制造2025”明确提出要促进制造过程的智能化,并在关键领域试点建设智能工厂/数字化车间,这将加速智能工厂在工业领域的应用和推广。预计在未来3  -  5年内,该国将出现一批智能工厂。
3。智能工厂的内涵和建设重点
智能工厂是智能制造的重要载体。它主要通过构建智能生产系统和网络化配电生产设施,实现生产过程的智能化。基于CPS和工业互联网的企业构建的智能工厂原型主要包括物理层,信息层,大数据层,工业云层和决策层。其中,物理层包含工厂中不同级别的硬件设备,从最小的嵌入式设备和基本组件,到传感设备,制造设备,制造单元和生产线,并相互连接。在此基础上,构建了“可测量,可控,可管理”的垂直整合环境。信息层涵盖了业务运营的各个方面,包括研发,制造,营销服务,物流和其他业务管理活动,以及由此产生的业务,如创新,定制,电子商务和视觉跟踪。在此基础上,形成了企业内部价值链的横向整合环境,实现了数据和信息的流通与交换。
垂直整合和横向整合基于CPS和工业互联网。产品,设备,制造单元,生产线,车间,工厂等制造系统的互连,以及它们与企业不同业务部门的集成,都是通过数据应用和工业云服务实现的,并且决定 - 制作层是基于产品,服务和设备管理,以支持企业的最高决策。他们共同为智能工厂构建了一个完整的价值网络系统,为用户提供端到端的解决方案。
由于产品制造过程中存在明显差异,离散制造和工艺制造在智能工厂建设中的重点不同。对于离散制造,产品通常通过一系列离散过程由多个零件和组件组装而成。该过程涉及许多变化和不确定性,这在一定程度上增加了离散制造组织的难度和支持。复杂。公司经常根据主要工艺流程安排生产设备的位置,以尽量减少材料转移距离。订单型离散型制造企业具有品种多,批次少的特点,工艺路线和设备更加灵活。因此,离散型制造企业更加注重生产的灵活性,其智能工厂建设的重点是智能生产线。
4。智能工厂的主要建设模式
由于不同行业的生产过程不同,各行业的智能不同,智能工厂有不同的建设模式。
第一种模式是将生产过程数字化为智能工厂。在石油化工,钢铁,冶金,建材,纺织,造纸,医药,食品等加工制造过程中,企业发展智能制造的内在动力在于产品质量的可控性,重点在于生产数字化,并从产品的最终控制基于质量控制要求。全过程控制转换。
第二种模式是从智能制造生产单位(设备和产品)到智能工厂。在机械,汽车,航空,造船,轻工,家用电器和电子信息等离散制造领域,智能制造企业发展的核心目标是扩大产品价值空间,注重单一设备自动化和产品智能化,关于生产效率。产品性能的提高实现了价值增长。
第三种模式是从个性化到连接工厂。在家电,服装,家居等消费品制造领域,智能制造企业发展的重点是在实现规模经济的同时,充分满足消费者的多样化需求,注重大规模的个性化定制模式创新。通过互联网平台。
5.智能工厂发展的关键点
随着智能工厂发展浪潮的到来。未来,将有几个行业或领域迎来发展高潮。首先是虚拟仿真设计。随着三维数字技术的发展,传统的基于体验的模拟设计模式逐渐转变为基于三维建模和仿真的虚拟设计模型,使未来的智能工厂能够通过三维数字建模,过程虚拟仿真,三维可视化。过程现场应用,避免了传统“三维设计模型→二维纸张绘图→三维过程模型”中信息传输链的破坏,放弃了二维与三维之间的转换,提高了产品研发设计效率,保证了产品研发设计质量。
未来,中国应重点突破MBD技术,物理模拟引擎系统架构和仿真模型三个环节。其次是联网的智能设备。在网络条件下,生产设备的智能化程度将迅速提高,传统的制造模式将发生颠覆性的变化,其特点是高度集约化的生产设备,智能化的生产设备和灵活的制造方法。
再一次,模块化定制生产。在模块化生产模式下,多批次,小批量生产的生产盈利能力逐步提高,产品越来越多地满足消费者的个性化需求,体现在模块生产和模块组装两个方面。
最后,灵活的新人机交互。随着技术融合步伐的加快,人与机器之间的信息交换方式正在向更高层次发展。新的人机交互方法逐渐应用于制造领域。具体表现在智能交互设备灵活性和智能交互设备行业应用方面。

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