智能工廠及地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新模式

1、智能工廠智能工廠工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新模式工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新模式1目錄一智能工廠二智能生產(chǎn)過程三如何打造智能工廠四智能生產(chǎn)新模式五地區(qū)工業(yè)云平臺(tái)六政府在地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用2智能工廠 什么是智能工廠？ 為什么需要智能工廠？ 智能工廠的構(gòu)成。3什么是智能工廠 智能工廠，就是利用各種現(xiàn)代化的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠的生產(chǎn)、管理、服務(wù)的可感知、自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化，達(dá)到柔性、可擴(kuò)展、不斷優(yōu)化、創(chuàng)新的新型工業(yè)企業(yè)。4形成有規(guī)模的生產(chǎn)系統(tǒng)體系。分散式模塊化結(jié)構(gòu)。具備柔性化調(diào)整能力。實(shí)現(xiàn)設(shè)備、生產(chǎn)資源、材料（產(chǎn)品、零部件）、人員的有機(jī)集成。信息化、數(shù)字化、虛擬化、可視化。無線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)的有機(jī)整合。具有不斷學(xué)習(xí)

2、的擴(kuò)展、升級、創(chuàng)新能力。具有高超的企業(yè)運(yùn)營管理水平。具有市場競爭力和國際化先進(jìn)水平。智能工廠的特征智能裝備智能工裝（夾具、量具、刀具等）智能物流裝備智能工廠智能生產(chǎn)線智能車間5智能工廠的指標(biāo)研究6產(chǎn)品指標(biāo)生產(chǎn)產(chǎn)品總量產(chǎn)品種類新產(chǎn)品比例產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量水平產(chǎn)品價(jià)值，生產(chǎn)總價(jià)值利潤指標(biāo)資源利用能源利用率設(shè)備資源利用率人均績效知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利軟件著作權(quán)論文為什么需要智能工廠 外部復(fù)雜性： 產(chǎn)品的小批量、多品種、個(gè)性化 產(chǎn)品的復(fù)雜性大幅度提升 輸入的原材料、零部件總類繁多 客戶需求的頻繁變化 生產(chǎn)周期縮短 國際化市場 內(nèi)部復(fù)雜性 人員變動(dòng)頻繁 組織結(jié)構(gòu)變化 生產(chǎn)裝備復(fù)雜 管理復(fù)雜性大幅度提升7物理硬件部分電子

3、電器部分網(wǎng)絡(luò)傳輸部分軟件部分?jǐn)?shù)據(jù)部分社交部分日益復(fù)雜的智能產(chǎn)品系統(tǒng)2015/12/108電子電氣RFID等產(chǎn)品標(biāo)簽硬件裝備網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)軟件文化與制度人員與組織智能工廠的系統(tǒng)架構(gòu)9 CPS系統(tǒng) 軟件定義一切（系統(tǒng)的系統(tǒng)） 從知識(shí)庫到大數(shù)據(jù) 信息化、自動(dòng)化、可是化是基礎(chǔ) 現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng) 人員與組織 硬件裝備系統(tǒng)2015/12/10工廠的變革2015/12/1010信息物理系統(tǒng)(cyber physical systems,簡稱CPS)作為計(jì)算進(jìn)程和物理進(jìn)程的統(tǒng)一體，是集成計(jì)算、通信與控制于一體的下一代智能系統(tǒng)。信息物理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)物理實(shí)體的環(huán)境感知、自身感知、自治、自省、自維護(hù)、自修復(fù)。信息物理

4、系統(tǒng)通過人機(jī)交互接口實(shí)現(xiàn)和物理進(jìn)程的交互，使用網(wǎng)絡(luò)化空間以遠(yuǎn)程的、可靠的、實(shí)時(shí)的、安全的、協(xié)作的方式操控一個(gè)物理實(shí)體。CPS系統(tǒng)2015/12/10112015/12/1012M2MM2M是Machine-to-Machine/Man的簡稱，是一種以機(jī)器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它通過在機(jī)器內(nèi)部嵌入無線通信模塊，以無線通信等為接入手段，為客戶提供綜合的信息化解決方案，以滿足客戶對監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測量等方面的信息化需求。 (1) 嵌入式硬件 (2) 可組裝硬件 (3) 調(diào)制解調(diào)器（Modem） (4) 傳感器 (5) 識(shí)別標(biāo)識(shí)（Location Tags）典型應(yīng)用： 加

5、工設(shè)備與機(jī)器人上下料的匹配。軟件定義一切（系統(tǒng)的系統(tǒng)）2015/12/1013從知識(shí)庫到大數(shù)據(jù) 工業(yè)知識(shí)庫（企業(yè)知識(shí)圖譜） 產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、零部件庫、工藝庫、典型工藝裝備庫、工具、刀具、量具、自動(dòng)化圖形庫、符號(hào)庫。 計(jì)算規(guī)范、試驗(yàn)規(guī)范有限分析算法、有限元模型規(guī)范。 國際標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、專利、文獻(xiàn)、檔案。 大數(shù)據(jù) 計(jì)算工況積累、模型、閥值。 設(shè)備狀態(tài)信息監(jiān)控。 設(shè)備、刀具生命周期預(yù)測計(jì)算。2015/12/1014信息化、自動(dòng)化、可視化是基礎(chǔ) 一物一碼從一種產(chǎn)品到一個(gè)產(chǎn)品的變化。 產(chǎn)品碼的模式包括：RFID標(biāo)簽、二維碼、條碼、吊牌 在數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、交互化。 實(shí)現(xiàn)面向管理的生

6、產(chǎn)安燈系統(tǒng)、生產(chǎn)看板、管理看板系統(tǒng)。 面向高層管理的可視化 面向監(jiān)控的可視化 可視化交互分析 目錄結(jié)構(gòu)的可視化2015/12/10152015/12/1016 數(shù)控加工設(shè)備 操作與執(zhí)行的高靈敏度、環(huán)境、產(chǎn)品、自身的高感知度 自動(dòng)編程、前饋控制、模糊控制、自學(xué)習(xí)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成、三維刀具補(bǔ)償、運(yùn)動(dòng)參數(shù)補(bǔ)償。 機(jī)床主軸狀態(tài)、PLC狀態(tài)、加工參數(shù)的遠(yuǎn)程傳輸 遠(yuǎn)程診斷與維護(hù) 數(shù)字檢測設(shè)備 自動(dòng)運(yùn)輸設(shè)備 自動(dòng)化立體倉庫 自動(dòng)化生產(chǎn)線 3D打印設(shè)備 機(jī)器人智能制造硬件裝備系統(tǒng)感知分析計(jì)算可視化決策控制與執(zhí)行智能單機(jī)或單元智能生產(chǎn)線智能車間智能工廠智能制造網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)2015/12/1017例

7、如由焊工與鉚工變成鉚焊結(jié)合。體力勞動(dòng)變成計(jì)劃、組織、監(jiān)控、維護(hù)、創(chuàng)新。 機(jī)器與人之間： 人與機(jī)器的互相協(xié)作 人對機(jī)器的遠(yuǎn)程操控 人的機(jī)器化提升 企業(yè)組織變化 如面向工位的崗位設(shè)計(jì)模式 企業(yè)內(nèi)部的創(chuàng)客模式 外部的專家合作模式智能的組織 人的能力提升及工作性質(zhì)2015/12/10182015/12/1019智能化生產(chǎn)過程智能生產(chǎn)智能物流智能服務(wù)智能管理與決策智能的生產(chǎn)2015/12/1020企業(yè)生產(chǎn)管理流程企業(yè)變更管理流程質(zhì)量問題處理流程生產(chǎn)持續(xù)改進(jìn)流程流程及子流程企業(yè)生產(chǎn)流程梳理2015/12/1021生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)的可視化管理模式2015/12/1022制度與文化 構(gòu)建系統(tǒng)性思維、量化思維、持續(xù)

8、改進(jìn)思維、開放性思維。 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)公開、數(shù)據(jù)整合應(yīng)用的相關(guān)制度。 形成系列化技術(shù)、管理、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。 構(gòu)建聚合、聯(lián)合、整合、優(yōu)化、創(chuàng)新的企業(yè)文化。2015/12/1023案例：智能化的持續(xù)改進(jìn)2015/12/10產(chǎn)品BOM管理實(shí)現(xiàn)與財(cái)務(wù)系統(tǒng)結(jié)合的快速報(bào)價(jià)由設(shè)計(jì)BOM自動(dòng)轉(zhuǎn)化為工藝BOM，工藝BOM自動(dòng)轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)BOM。生產(chǎn)結(jié)束后，對比報(bào)價(jià)差異，結(jié)合生產(chǎn)調(diào)整改進(jìn)設(shè)計(jì)BOM。零件管理零件選用按照特征進(jìn)行分類、統(tǒng)一電子化管理；新零件生成需要專人批準(zhǔn)，價(jià)值高則需技術(shù)中心主任批準(zhǔn)。零件選用時(shí)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)序列顯示，根據(jù)選用情況自動(dòng)累計(jì)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)序列。零件實(shí)現(xiàn)啞圖形式的自動(dòng)化生成。案例：智能化的持續(xù)改進(jìn)20

9、15/12/1024工藝管理：構(gòu)建統(tǒng)一的工藝術(shù)語、設(shè)備資源等工藝資源庫。工藝分為一般工藝、工廠標(biāo)準(zhǔn)工藝、集團(tuán)工藝，在新產(chǎn)品制造時(shí)，按照集團(tuán)工藝、工廠標(biāo)準(zhǔn)工藝、一般工藝進(jìn)行自動(dòng)化匹配。定期進(jìn)行工藝文件的級別調(diào)整。典型設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、分析工作。1、規(guī)劃數(shù)據(jù)模型作為基礎(chǔ)數(shù)字化工廠的時(shí)間管理、人體工程需2、提升產(chǎn)能借助增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行流程培訓(xùn)虛擬現(xiàn)實(shí)的實(shí)時(shí)結(jié)合3、反饋實(shí)時(shí)的流程追蹤將結(jié)果追加進(jìn)入模型4、優(yōu)化車間循環(huán)調(diào)節(jié)云端優(yōu)化應(yīng)用精益2.0虛擬現(xiàn)實(shí)智能規(guī)劃循環(huán)如何打造智能工廠2015/12/10252654371工業(yè)4.0的七步引入階段2015/12/1026專業(yè)信息領(lǐng)導(dǎo)層培訓(xùn)活動(dòng)與工業(yè)4.0平臺(tái)

10、持續(xù)交流理解認(rèn)識(shí)致力于企業(yè)使用案例分散發(fā)展,焦點(diǎn)實(shí)時(shí)、分散、軟件服務(wù)第一個(gè)粗略的效用和成本分析一系列使用案例領(lǐng)導(dǎo)層培訓(xùn)活動(dòng) 目標(biāo)：選擇具有最佳成本和效用組合和最低轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)的案例個(gè)別使用案例項(xiàng)目程序交流：職工、工作委員會(huì)、客戶和供應(yīng)商之間的聯(lián)系主要客戶主要供應(yīng)商實(shí)踐時(shí)間對職工的承諾進(jìn)行案例的試點(diǎn)項(xiàng)目成本與效用評估針對開發(fā)新案例的構(gòu)思研討會(huì)經(jīng)過評估的案例實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確立全公司范圍向經(jīng)過評估的工業(yè)4.0案例方法逐步過渡的路線圖新案例試點(diǎn)項(xiàng)目的解釋程序工業(yè)4.0轉(zhuǎn)型路線圖經(jīng)過評估的和新的案例全公司范圍推出方法，進(jìn)行持續(xù)的評估定理生產(chǎn)系統(tǒng)的4.0原則構(gòu)成工業(yè)4.0生產(chǎn)系統(tǒng)比較典型的設(shè)備智能改造模式 生產(chǎn)設(shè)備

11、的單元自動(dòng)化 例如自動(dòng)化上下料 自動(dòng)化裝夾 例如刀具采取自動(dòng)化刀庫 產(chǎn)品的自動(dòng)化包裝 生產(chǎn)線模式的協(xié)同 M2M模式，例如上下料設(shè)備與加工設(shè)備之間的交流 生產(chǎn)線模式改進(jìn) 減少生產(chǎn)線節(jié)點(diǎn)，增加節(jié)點(diǎn)工作內(nèi)容2015/12/1027產(chǎn)品中增加標(biāo)簽利用標(biāo)簽調(diào)用加工內(nèi)容實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工利用標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制 核心：改變了加工指令、加工工藝信息、加工結(jié)果的信息傳遞模式與處理模式產(chǎn)品定義加工2015/12/1028 智能工廠的少人化 焊接機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、切割機(jī)器人、包裝機(jī)器人等。 機(jī)器人與加工設(shè)備的協(xié)同編程 機(jī)器人改造項(xiàng)目中國內(nèi)企業(yè)在集成化方面進(jìn)行大量工作。 在部分場景下，國內(nèi)生產(chǎn)機(jī)器人具有較高性能價(jià)格比。機(jī)器

12、人換人29機(jī)器人換人的理由 人員招聘不足 利用機(jī)器人提升產(chǎn)能，尤其是加工時(shí)間的縮短 利用設(shè)備提高產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性 地方政府補(bǔ)貼 降低人員的風(fēng)險(xiǎn) 知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù) 促進(jìn)企業(yè)的創(chuàng)新2015/12/10裝配干涉提示虛擬仿真與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) 虛擬產(chǎn)品展示 例如機(jī)車司機(jī)室工業(yè)造型 虛擬產(chǎn)品屬性計(jì)算 例如搖枕重量計(jì)算 虛擬產(chǎn)品多工況計(jì)算 鐵道車輛強(qiáng)度、剛度、動(dòng)力學(xué)性能 多剛體動(dòng)力學(xué)分析 如大貨車轉(zhuǎn)彎干涉分析 裝配過程的干涉分析、公差分析 如導(dǎo)彈裝配調(diào)校 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)2015/12/1030 構(gòu)建3D打印云服務(wù)平臺(tái)關(guān)于3D打印機(jī) 3D打印的價(jià)值 縮短產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)周期 促進(jìn)設(shè)計(jì)創(chuàng)意與創(chuàng)新 提高材料利用率 可以產(chǎn)生

13、傳統(tǒng)工藝不能生產(chǎn)的產(chǎn)品 3D打印的新發(fā)展 熔絲沉積設(shè)備 與傳統(tǒng)工藝向結(jié)合 如列車輪對的修復(fù)打印2015/12/1031具體客戶而生產(chǎn)，產(chǎn)品完全符合該客戶的個(gè)人要求。德國人工智能研究所研究部副總監(jiān)、在智能工廠做研究工作已經(jīng)4年的多米尼克 高瑞奇（DominicGorecky）博士向記者完整展示了用智能技術(shù)制作個(gè)人名片盒的整個(gè)生產(chǎn)過程。第一步：通過無線電射頻技術(shù)（RFID）從電腦采集和儲(chǔ)存?zhèn)€人信息及產(chǎn)品信息，建立一個(gè)“產(chǎn)品個(gè)體身份”，這些信息將在生產(chǎn)流水線的各個(gè)環(huán)節(jié)被射頻感應(yīng)器閱讀獲得，然后向制造設(shè)備發(fā)出滿足該產(chǎn)品的信息指令；第二步：將有了“個(gè)人身份”的名片盒的底盤部分放入生產(chǎn)流水線；第三步：具有

14、“身份”的底盤進(jìn)入裝配程序之后，被掃描到的射頻碼會(huì)告知流水線上的機(jī)器人先在底盤放一個(gè)夾子，然后套上客戶指定顏色的封蓋；第四步：在名片盒的封蓋上建立一個(gè)包含了名片上個(gè)人信息的二維碼，也就是將名片信息數(shù)碼化，用智能手機(jī)掃描二維碼，這些信息就可以被該手機(jī)獲得并通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳播；案例：德國的智能工廠生產(chǎn)模式2015/12/10第五步：最后對產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測，保證該產(chǎn)品是根據(jù)32高端生產(chǎn)裝備提升加工精度自動(dòng)上下料柔性裝夾單元刀具標(biāo)準(zhǔn)化、刀具資源中心化、自動(dòng)化刀具庫產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)客模式，提升設(shè)計(jì)能力實(shí)施蘭光創(chuàng)新MES系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的智能化管控生產(chǎn)裝備實(shí)施MDC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)，避免計(jì)劃外宕機(jī)案例：海

15、爾模具2015/12/10外部合作資源的互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)化 33 管控案例：中國紅領(lǐng)的生產(chǎn)模式2015/12/1034紅領(lǐng)智能化制造模式2015/12/1035智能生產(chǎn)新模式 團(tuán)制模式(G2F) 品牌是個(gè)酒窯子 新經(jīng)濟(jì)模式：眾籌模式、微費(fèi)模式、融資租賃 從消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)到產(chǎn)能互聯(lián)網(wǎng) 集群化生產(chǎn)管理運(yùn)營模式 微創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新、開放創(chuàng)新2015/12/1036小批量、個(gè)性化定制制造性服務(wù)與服務(wù)性制造企業(yè)設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)管理信息的數(shù)字化、無紙化、可視化創(chuàng)新的金融服務(wù)模式基于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的持續(xù)創(chuàng)新智能工廠構(gòu)建后的愿景2015/12/1037面向消費(fèi)者的工業(yè)云平臺(tái)基于供應(yīng)鏈的云平臺(tái)基于集團(tuán)的云平臺(tái)基于行業(yè)的云平臺(tái)公

16、共云平臺(tái)基于地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的云平臺(tái)工業(yè)云平臺(tái)2015/12/1038云衣定制為全球首個(gè)O2O模式的專業(yè)服裝定制平臺(tái)，為中高端用戶提供眾多優(yōu)秀服裝定制品牌，包括Zegna、Scable、Marzoni等國際品牌西服，也包括各類男女禮服、婚紗、時(shí)裝、職業(yè)裝等。平臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，結(jié)合服裝數(shù)字化技術(shù)以及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，與平臺(tái)上眾多優(yōu)質(zhì)服裝定制廠商實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通和智能化制造，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；姆b定制。云衣定制平臺(tái)在全國各地與眾多加盟商合作，為有需要的客戶上門量體和服裝推薦，由平臺(tái)上不同的優(yōu)質(zhì)合作廠商完成定制服裝，實(shí)現(xiàn)服裝的更個(gè)性、更合體、更高性價(jià)比。面向消費(fèi)者的工業(yè)云平臺(tái) 云衣定制互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)介紹2

17、015/12/1039基于供應(yīng)鏈的云平臺(tái) 面向客戶與供應(yīng)商的云服務(wù)平臺(tái) 上海美聲服飾輔料有限公司 從傳真定單到電子定單 從電子定單到標(biāo)準(zhǔn)化定單 從標(biāo)準(zhǔn)化定單到自動(dòng)化生產(chǎn) 中集集團(tuán)與寶鋼的供應(yīng)鏈平臺(tái) 上海中集從購買鋼卷到購買毛邊卷 上海中集從毛邊卷到購買指定尺寸鋼板 從單個(gè)企業(yè)應(yīng)用合作到集團(tuán)層面應(yīng)用合作2015/12/1040基于集團(tuán)的云平臺(tái) 集團(tuán)與外部的數(shù)據(jù)交換和處理（如集中采購） 集團(tuán)與企業(yè)之間的數(shù)據(jù)交換及處理（如集團(tuán)財(cái)務(wù)） 企業(yè)與企業(yè)之間的數(shù)據(jù)交換與處理（如產(chǎn)品圖紙共享） 集團(tuán)級數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化與創(chuàng)新。（如集團(tuán)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化）2015/12/1041面向行業(yè)的云平臺(tái)2015/12/1042公共云平臺(tái)2015/12/1043地區(qū)工業(yè)企業(yè)展示平臺(tái)工業(yè)資源聚合整合平臺(tái)工業(yè)人才交流平臺(tái)工業(yè)企業(yè)交流互動(dòng)平臺(tái)工業(yè)企業(yè)運(yùn)營監(jiān)管平臺(tái)地區(qū)政策發(fā)布平臺(tái)地區(qū)創(chuàng)新合作平臺(tái)基于地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的云平臺(tái)2015/12/1044充分發(fā)揮政府公信力作用優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)構(gòu)建形成智能樣板工廠構(gòu)建地區(qū)工業(yè)先進(jìn)模式市場構(gòu)建溝通交流平臺(tái)與機(jī)制形成外部戰(zhàn)略合作模式政府在地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用2015/12/1045機(jī)器人、數(shù)控車床、數(shù)控加工等中心加工設(shè)備、機(jī)器人滑行導(dǎo)軌、變頻傳送帶、智能照相機(jī)、多臺(tái)服務(wù)器、控制軟件和服務(wù)軟件等一系列硬件設(shè)備和支撐軟件。系統(tǒng)利用先進(jìn)的控制策略與服務(wù)軟件，將這里的硬件設(shè)備進(jìn)行集成，實(shí)