智能數(shù)字化工廠構(gòu)建

1、.目目 錄錄一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)二、二、RFIDRFID在智能制造中的應(yīng)用模式在智能制造中的應(yīng)用模式三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例.3制造技術(shù)制造技術(shù)發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢綠色化綠色化制造需求：制造需求：多品種多批量、高質(zhì)量低成本、柔性制造快速多品種多批量、高質(zhì)量低成本、柔性制造快速響應(yīng)、節(jié)能減排環(huán)境友好等響應(yīng)、節(jié)能減排環(huán)境友好等提高能源利用效率，實現(xiàn)提高能源利用效率，實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)“綠色環(huán)保綠色環(huán)?！本G色制造綠色制造實現(xiàn)多品種產(chǎn)品生產(chǎn)的動態(tài)實現(xiàn)多品種產(chǎn)品生產(chǎn)的動態(tài)配置

2、資源配置資源定制化定制化制造技術(shù)的發(fā)展需求和趨勢制造技術(shù)的發(fā)展需求和趨勢滿足客戶個性化需求滿足客戶個性化需求全價值鏈端到端系統(tǒng)工程全價值鏈端到端系統(tǒng)工程個性化個性化.1能源和資源利用效率能源和資源利用效率是競爭力的決定性因素是競爭力的決定性因素更短的創(chuàng)新周期更短的創(chuàng)新周期更為復(fù)雜的產(chǎn)品更為復(fù)雜的產(chǎn)品更大的數(shù)據(jù)量更大的數(shù)據(jù)量個性化大規(guī)模生產(chǎn)個性化大規(guī)模生產(chǎn)快速變化的市場快速變化的市場更高的生產(chǎn)效率更高的生產(chǎn)效率提升效率提升效率制造業(yè)變化的速度比以往更快制造業(yè)變化的速度比以往更快42 縮短生產(chǎn)周期縮短生產(chǎn)周期3 提高柔性提高柔性制造業(yè)核心競爭力正在發(fā)生深刻變化制造業(yè)核心競爭力正在發(fā)生深刻變化提升競

3、爭力提升競爭力.5美國美國“再工業(yè)化再工業(yè)化” 國家制造技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟國家制造技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟 使用本國頁巖氣和石油使用本國頁巖氣和石油德國德國保持工業(yè)領(lǐng)先地位保持工業(yè)領(lǐng)先地位 持續(xù)創(chuàng)新機制持續(xù)創(chuàng)新機制 高出口量高出口量 工業(yè)工業(yè)4.0為新的指導(dǎo)原則為新的指導(dǎo)原則中國中國發(fā)展高端技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品升級發(fā)展高端技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品升級 工資上漲工資上漲 質(zhì)量驅(qū)動的自動化需求質(zhì)量驅(qū)動的自動化需求 節(jié)能立法節(jié)能立法制造業(yè)成為全球經(jīng)濟發(fā)展的發(fā)動機制造業(yè)成為全球經(jīng)濟發(fā)展的發(fā)動機.62015年中國長三角地區(qū)的制造成本僅比美國低年中國長三角地區(qū)的制造成本僅比美國低5%中國的制造業(yè)在發(fā)生巨大變革中國的制造業(yè)在發(fā)生巨大變革.哥本哈

4、根中國減排目標(biāo)哥本哈根中國減排目標(biāo)產(chǎn)業(yè)升級壓力產(chǎn)業(yè)升級壓力勞動力成本上升勞動力成本上升能耗排放壓力能耗排放壓力中國制造業(yè)機遇：發(fā)展先進制造技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級中國制造業(yè)機遇：發(fā)展先進制造技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級7低附加值低附加值高附加值高附加值中國的挑戰(zhàn)和機遇中國的挑戰(zhàn)和機遇.蒸汽機的發(fā)明，機器動力的應(yīng)用電動機的發(fā)明，電能的應(yīng)用信息技術(shù)特別是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用智能技術(shù)的應(yīng)用，自適應(yīng)、自我決策機械化蒸汽機機械一代電氣化普通機床電氣一代數(shù)字化數(shù)控機床數(shù)控一代智能化智能機床智能一代制造業(yè)發(fā)展的幾個主要階段制造業(yè)發(fā)展的幾個主要階段 蒸汽機、電動機曾給機械產(chǎn)品的發(fā)展帶來革命 數(shù)字化：信息化與工業(yè)化融合的重要手段 智

5、能化：裝備和機械產(chǎn)品的發(fā)展趨勢.第四次工業(yè)革命：智能制造第四次工業(yè)革命：智能制造第一次工業(yè)革命第一次工業(yè)革命蒸汽動力機械蒸汽動力機械設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn)第二次工業(yè)革命第二次工業(yè)革命電機發(fā)明和電能電機發(fā)明和電能使用，大規(guī)模流使用，大規(guī)模流水線生產(chǎn)水線生產(chǎn)第三次工業(yè)革命第三次工業(yè)革命應(yīng)用應(yīng)用IT技術(shù)實現(xiàn)自技術(shù)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)動化生產(chǎn)第四次工業(yè)革命第四次工業(yè)革命實現(xiàn)智能制造實現(xiàn)智能制造.智能制造幾何精度微觀組織性能表面完整性殘余應(yīng)力分布品質(zhì)一致性什么叫智能制造什么叫智能制造 智能制造通過智能制造通過工況在線感知工況在線感知（看）（看）、智能決策與控制智能決策與控制（想）（想） 、裝裝備自律執(zhí)行

6、備自律執(zhí)行（做）（做）大閉環(huán)過程，不斷提升裝備性能、增強自適應(yīng)能大閉環(huán)過程，不斷提升裝備性能、增強自適應(yīng)能力，是高品質(zhì)復(fù)雜零件制造的必然選擇。力，是高品質(zhì)復(fù)雜零件制造的必然選擇。高品質(zhì)制造.國家對智能制造的重視國家對智能制造的重視 國家中長期科技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要對國家中長期科技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要對“數(shù)字化數(shù)字化智能化制造技術(shù)智能化制造技術(shù)”提出了迫切需求：提出了迫切需求： 國家科技部發(fā)布智能制造科技發(fā)展國家科技部發(fā)布智能制造科技發(fā)展“十十二五二五”重點專項規(guī)劃，重點突破智能化重點專項規(guī)劃，重點突破智能化的高端裝備的高端裝備 國家工信部發(fā)布了智能制造裝備產(chǎn)業(yè)國家工信部發(fā)布了智能制造裝備產(chǎn)業(yè)“十二五十二

7、五”發(fā)展規(guī)劃，并啟動了智能制發(fā)展規(guī)劃，并啟動了智能制造裝備重大專項造裝備重大專項 大飛機、發(fā)動機等重大科技專項中，大飛機、發(fā)動機等重大科技專項中，2/3的重大專項急需智能制造裝備與技術(shù)的重大專項急需智能制造裝備與技術(shù)國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要規(guī)劃綱要(2006-2020)重點研究數(shù)字化設(shè)計制造集成技術(shù)重點研究數(shù)字化設(shè)計制造集成技術(shù)“十二五十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃發(fā)展規(guī)劃做大做強數(shù)字制造裝備，促進制造業(yè)做大做強數(shù)字制造裝備，促進制造業(yè)智能化、精密化、綠色化發(fā)展智能化、精密化、綠色化發(fā)展國家科技重大專項（國家科技重大專項（02專項）專項）極

8、大規(guī)模集成電路制造裝備極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝及成套工藝國家科技重大專項（國家科技重大專項（04專項）專項）高檔數(shù)控機床數(shù)字化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)高檔數(shù)控機床數(shù)字化設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)與工具集研發(fā)及典型產(chǎn)品應(yīng)用與工具集研發(fā)及典型產(chǎn)品應(yīng)用國家智能制造裝備重大專項國家智能制造裝備重大專項智能制造關(guān)鍵技術(shù)、數(shù)字化車間示智能制造關(guān)鍵技術(shù)、數(shù)字化車間示范應(yīng)用、智能制造系統(tǒng)等范應(yīng)用、智能制造系統(tǒng)等.In its report EnsuringAmericanLeadership inAdvancedManufacturing, in June 2011國際對智能制造的重視國際對智能制造的重視 智能制造作為先進的

9、制造科學(xué)與技術(shù)手段，已成為各國搶占制造智能制造作為先進的制造科學(xué)與技術(shù)手段，已成為各國搶占制造科技制高點的重點研究領(lǐng)域：科技制高點的重點研究領(lǐng)域： 奧巴馬總統(tǒng)奧巴馬總統(tǒng)2011年啟動年啟動“高端制造合作伙伴（高端制造合作伙伴（AMP）計劃）計劃”，企業(yè)企業(yè)/高校共同實施，將智能制造確定為美國奪回制造業(yè)霸主高校共同實施，將智能制造確定為美國奪回制造業(yè)霸主的三大重點領(lǐng)域之一的三大重點領(lǐng)域之一 (美國科技委員會制造研發(fā)報告美國科技委員會制造研發(fā)報告) 美歐日等發(fā)達國家：將智能制造列為支撐未來可持續(xù)制造的重美歐日等發(fā)達國家：將智能制造列為支撐未來可持續(xù)制造的重要科學(xué)技術(shù)要科學(xué)技術(shù) (IMS2020 R

10、oadmap).13智能制造的基本特征智能制造的基本特征1)1) 信息驅(qū)動信息驅(qū)動采集產(chǎn)品制造的各類數(shù)據(jù)、知識、圖形、圖像等信息，實現(xiàn)生產(chǎn)過程系統(tǒng)的預(yù)報、評價、調(diào)度、控制、監(jiān)控、診斷、決策和優(yōu)化等。2)2) 自治能力自治能力采用分層或分級的自治單元，通過協(xié)調(diào)機制對其自身的操作行為做出規(guī)劃，對意外事件（如制造資源變化、制造任務(wù)貨物要求變化等）做出反應(yīng)，實現(xiàn)行為可控。.14智能制造的基本特征智能制造的基本特征3)3)人機協(xié)同人機協(xié)同實現(xiàn)人和系統(tǒng)的協(xié)同交互，輔助人類進行分析、判斷、決策；人機之間平等共事、相互“理解”、相互協(xié)作。4)4) 自組織與柔性自組織與柔性根據(jù)獲取的市場、設(shè)計和過程信息，制造單

11、元和系統(tǒng)自行組成一種最佳結(jié)構(gòu)的智能制造系統(tǒng)，以高效可靠的方式運行，完成給定的制造任務(wù)。.15智能制造的基本特征智能制造的基本特征5)5) 自學(xué)習(xí)能力自學(xué)習(xí)能力以專家知識為基礎(chǔ)，不斷完善、優(yōu)化、更新系統(tǒng)的知識庫；通過感知環(huán)境狀態(tài)來學(xué)習(xí)動態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)行為策略，實現(xiàn)環(huán)境自適應(yīng)、在線學(xué)習(xí)等能力。6)6) 自維護能力自維護能力對系統(tǒng)的故障進行診斷、預(yù)測和自修復(fù)，自動更新系統(tǒng)知識庫、維護單元設(shè)備；對系統(tǒng)的整體運行狀況進行評估，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。.16智能制造關(guān)鍵技術(shù)智能制造關(guān)鍵技術(shù)綜合利用智能傳感技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動控制技術(shù)、人工智能技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)自動化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化，

12、其關(guān)鍵技術(shù)有： 智能傳感與智能制造網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 分布制造智能與系統(tǒng)建模技術(shù) 信息管理、集成與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù) 智能決策、規(guī)劃、調(diào)度與企業(yè)管理技術(shù) 現(xiàn)代制造服務(wù)技術(shù).造裝備/工藝生產(chǎn)管理服CAD/CAE/CAMPDM/ERP/SCM銷售/維護/報廢智能裝備 感知 自主/半自主智能制造體系結(jié)構(gòu)智能制造體系結(jié)構(gòu)企業(yè)制造 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可重構(gòu) 系統(tǒng)運行自組織、自適應(yīng)、自協(xié)作智能制造系統(tǒng) 客戶信息感知與管理 客戶需求智能分析與個性化服務(wù)智能制造服務(wù)決策規(guī)劃 智能控制制造智能.統(tǒng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用引起機械產(chǎn)品本身內(nèi)涵發(fā)生根本性變化伺服驅(qū)動系簡化機械結(jié)構(gòu)縮短制造周期提高制造精度提升裝備性能齒輪箱傳動機構(gòu)工作裝置伺服驅(qū)動系統(tǒng)控

13、制系統(tǒng)工作裝置輸入信息信息反饋傳統(tǒng)機械產(chǎn)品動力源數(shù)控機械產(chǎn)品制造裝備智能化的基礎(chǔ)制造裝備智能化的基礎(chǔ).2 2、高速、高精、高可靠、高速、高精、高可靠現(xiàn)場總線 先進數(shù)控機床加速度可達10g，快移速度達720m/min 普通數(shù)控加工精度5m，精密級1m，超精密0.01m 數(shù)控裝置MTBF值達60000h以上，伺服系統(tǒng)達30000h高速納米插補3 3、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、復(fù)合化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、復(fù)合化 加工參數(shù)自調(diào)整、防碰撞、誤差補償、顫振預(yù)測抑制等 從單一的數(shù)據(jù)傳輸向網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、維護與管理方向發(fā)展 同時完成復(fù)雜零件的主要乃至全部加工工序加工參數(shù)自動調(diào)整制造裝備智能化的內(nèi)涵制造裝備智能化的內(nèi)涵1 1、平臺

14、全數(shù)字化、平臺全數(shù)字化 現(xiàn)場總線、碼盤到伺服的連接、驅(qū)動單元等全數(shù)字化 高檔系統(tǒng)普遍采用現(xiàn)場總線方式.Institute on Advanced Manufacturing Technology, Tongji University操作權(quán)限指紋確認數(shù)碼相機加工任務(wù)完成情況和機床狀態(tài)可用手機查詢信息塔(e-Tower)機床信息化，具有語音、文本和視像等通訊功能。與生產(chǎn)計劃調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實時反映機床工作狀態(tài)和加工進度操作權(quán)限指紋確認。工件試切時，可在屏幕上觀察加工過程。故障報警顯示、在線幫助排除。Prof. Shu Zhang智能化制造裝備智能化制造裝備國內(nèi)外進展國內(nèi)外進展智能化與自主管理智能化與

15、自主管理. 知道本系統(tǒng)的加工能力和狀態(tài)能夠監(jiān)控和自主優(yōu)化加工過程能夠自行度量工作（輸出）的質(zhì)量能夠不斷持續(xù)學(xué)習(xí)和提高自己的能力智能通訊單元智能化制造裝備智能化制造裝備國內(nèi)外進展國內(nèi)外進展智能化與自主管理智能化與自主管理.目目 錄錄一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)二、二、RFIDRFID在智能制造中的應(yīng)用模式在智能制造中的應(yīng)用模式三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例. 適應(yīng)復(fù)雜工況適應(yīng)復(fù)雜工況：防雨水、抗污漬、抗油污、可噴涂 讀寫方便快捷讀寫方便快捷：可讀可寫， “盲視”“透視”掃描 批量

16、操作批量操作：批量讀/寫、遠距離讀寫讀識性能可靠讀識性能可靠：一次性“盲掃”，識別可靠性達99.8%以上RFID系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成RFID工作原理工作原理RFIDRFID在智能制造中的應(yīng)用模式在智能制造中的應(yīng)用模式RFID（Radio Frequency Identification）是一種非接觸式非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。電子標(biāo)簽讀寫器讀寫器天線讀寫器天線射頻信號RFID中間件企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用擴展企業(yè)網(wǎng)絡(luò).RFIDRFID在智能制造中的應(yīng)用模式在智能制造中的應(yīng)用模式托盤夾具 ID容器RFID標(biāo)簽工裝板加工零件刀具 TAG.智能制造在智能制造在AGVAGV

17、搬運機器人上的應(yīng)用搬運機器人上的應(yīng)用應(yīng)用說明：在AGV小車需要判別轉(zhuǎn)向信息的部分設(shè)置RFID感應(yīng)標(biāo)簽。AGV搬運機器人底部安裝RFID讀寫設(shè)備，通過識別AGV車路徑上的RFID標(biāo)簽，獲取不同路徑轉(zhuǎn)向點的轉(zhuǎn)向和報站信息通過RFID系統(tǒng)和AGV車載控制系統(tǒng)以及驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)AGV小車更加智能化的運行 應(yīng)用效果： 實現(xiàn)AGV小車路徑柔性化，提高運轉(zhuǎn)效率，更具備路徑適應(yīng)性和制造流程適應(yīng)性，能與MES、ERP系統(tǒng)無縫對接。.智能制造在碼垛機器人上的應(yīng)用智能制造在碼垛機器人上的應(yīng)用應(yīng)用說明：在自動立庫的出入口、碼垛機器人、轉(zhuǎn)向機構(gòu)等位置部署RFID讀寫器在自動立庫中的托盤（載具）上固定RFID電子標(biāo)簽在運轉(zhuǎn)

18、過程中通過識別RFID標(biāo)簽的信息，加載產(chǎn)品或物料信息將RFID信息傳遞給碼垛機器人實現(xiàn)全自動出庫、入庫、分配位置等動作 應(yīng)用效果：實現(xiàn)自動化立庫的自識別功能，能夠?qū)崿F(xiàn)隨機快速分配倉位，實現(xiàn)自由調(diào)倉等功能，提高自動化立庫的運轉(zhuǎn)效率，降低出錯率.智能制造在煙草業(yè)中的應(yīng)用智能制造在煙草業(yè)中的應(yīng)用 作為煙草生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的一部分，SYGOLE-RFID用于在自動化倉庫和管理系統(tǒng)中追蹤和管理生產(chǎn)，質(zhì)量信息。目標(biāo)是實現(xiàn)質(zhì)量和物料的控制。煙棒過濾嘴自動倉庫的RFID倉庫容器傳送機堆垛機Sygole.智能制造在數(shù)控加工中心輔助機器人應(yīng)用智能制造在數(shù)控加工中心輔助機器人應(yīng)用應(yīng)用說明：給每一個工件安裝一個RFI

19、D標(biāo)簽，需具備抗金屬、抗油污、高防護等級性能；通過機器人自動抓取，實現(xiàn)在工件倉庫、機床環(huán)節(jié)之間的自動加工和流轉(zhuǎn)；機器人安裝RFID讀寫設(shè)備，通過讀取工件的RFID標(biāo)簽，識別不同工件的加工工藝和位置參數(shù)等信息。 應(yīng)用效果： 通過七軸關(guān)節(jié)機器人，配備一個擁有數(shù)百個托盤位的自動化電極倉庫，將放電加工、高速銑削等多個加工流程可靠連接起來，提高數(shù)控設(shè)備稼動率30%以上.智能制造在線測量機器人的應(yīng)用智能制造在線測量機器人的應(yīng)用應(yīng)用說明：在電極夾具上裝載RFID標(biāo)簽，讓每一個夾具都有唯一標(biāo)識在測量設(shè)備上安裝讀寫裝置，讓每臺設(shè)備具有智能感知功能設(shè)備讀取標(biāo)簽信息后，能夠自動進行誤差測量、型面測量并形成檢測報告

20、應(yīng)用效果：（1）提高了測量的效率20%（2）實現(xiàn)了測量目標(biāo)體和測量指標(biāo)的自識別，提高設(shè)備利用率18%（3）減少人工錯誤，提高準(zhǔn)確率10%29電極數(shù)據(jù)庫讀寫器讀取電極標(biāo)簽編碼QC測量電極偏移量X、Y值傳遞至上位機軟件標(biāo)簽編碼傳遞至上位機軟件向標(biāo)簽內(nèi)寫入X、Y偏移量值向數(shù)據(jù)庫寫入X、Y偏移量值.汽車噴涂中的智能制造技術(shù)汽車噴涂中的智能制造技術(shù)SYGOLE在汽車車身裝RFID遠距離電子標(biāo)簽在汽車車身側(cè)邊或頂部部署RFID讀寫器，同時將讀寫器和噴涂機器人實現(xiàn)聯(lián)動通訊汽車通過時，RFID將識別的信息傳輸給機器人，機器人通過對信息的識別加載不同的噴涂參數(shù)，實現(xiàn)自動化混流噴涂 應(yīng)用效果：通過對機器人識別技術(shù)

21、的改造，使得汽車噴涂具備混流自動化的特征，提高了噴涂效率，提高了整車生產(chǎn)效率。.發(fā)動機裝配混流中智能制造發(fā)動機裝配混流中智能制造應(yīng)用說明發(fā)動機組裝過程在主體盤上裝RFID電子標(biāo)簽，并將發(fā)動機型號信息寫入標(biāo)簽在發(fā)動機組裝過程中，在發(fā)動機組裝流水線線邊裝讀寫裝置，識別發(fā)動機信息RFID設(shè)備讀取到信息后，將信息RFID標(biāo)簽sygole讀寫裝置傳遞給PLC以及現(xiàn)場機器人，通過機器人的不同動作實現(xiàn)混流裝配。 應(yīng)用效果：實現(xiàn)了發(fā)動機組裝全過程的混流裝配，全程追溯發(fā)動機裝配信息，使得發(fā)動機的質(zhì)量穩(wěn)定性大大提升。.物流快速批量識別和物流快速批量識別和AGVAGV集成應(yīng)用集成應(yīng)用 應(yīng)用說明物流載具、托盤、叉車R

22、FID電子標(biāo)簽，并將物品信息寫入標(biāo)簽在物流運輸及出入庫過程中，關(guān)鍵物流節(jié)點處安裝讀寫裝置，快速批量識別通過的物品信息RFID設(shè)備讀取到信息后，將信息傳遞給后臺設(shè)備、系統(tǒng)以及AGV機器人，通過AGV機器人將物品搬運到相應(yīng)位置。 應(yīng)用效果：實現(xiàn)了物流過程批量識別全自動化過程，AGV實現(xiàn)了自動搬運和輸送.一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)二、二、RFIDRFID在智能制造中的應(yīng)用模式在智能制造中的應(yīng)用模式三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例目目 錄錄.智能制造應(yīng)用解決方案智能制造應(yīng)用解決方案智能

23、智能制造制造智能家電智能家電車間物流車間物流工程機械工程機械物流園物流園供應(yīng)鏈供應(yīng)鏈智能維護智能維護混流制造混流制造輔具控制輔具控制.產(chǎn)品制造產(chǎn)品制造研發(fā)設(shè)計反饋生產(chǎn)過程跟蹤出廠測試記錄銷售管控銷售管控商業(yè)模式轉(zhuǎn)變以租代售銷售信息匯總廠商信息同步售后維護售后維護數(shù)據(jù)分析記錄壽命預(yù)測故障診斷客戶體驗客戶體驗個性化交互故障智能提醒自適應(yīng)控制節(jié)能高效智能制造方案：智能制造方案： 機電產(chǎn)品智能化機電產(chǎn)品智能化應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 產(chǎn)品制造產(chǎn)品制造產(chǎn)品服務(wù)產(chǎn)品服務(wù) 全面提升產(chǎn)品附加值全面提升產(chǎn)品附加值全生命周期全生命周期.產(chǎn)品智能化：工程機械產(chǎn)品智能化產(chǎn)品智能化：工程機械產(chǎn)品智能化車載智能中控系統(tǒng)車載智能中

24、控系統(tǒng)裝備使用狀態(tài)GPS衛(wèi)星定位后臺服務(wù)支撐系統(tǒng)設(shè)備業(yè)主監(jiān)控設(shè)備狀況信息上報、狀態(tài)定位監(jiān)控、廠商業(yè)主指令遠程下達、現(xiàn)場服務(wù)支持設(shè)備狀況信息上報、狀態(tài)定位監(jiān)控、廠商業(yè)主指令遠程下達、現(xiàn)場服務(wù)支持.刀具管理刀具管理基于基于RFID的方案：的方案：輔具全生命周期信息交互過程輔具全生命周期信息交互過程 適應(yīng)惡劣加工工況適應(yīng)惡劣加工工況 刀具與加工機床刀具與加工機床/對刀儀對刀儀M2M 刀具全生命周期管控刀具全生命周期管控 提升刀具利用率提升刀具利用率 提高機床使用率提高機床使用率 提高加工零件質(zhì)量提高加工零件質(zhì)量價值價值.智能維護智能維護方案價值方案價值1維修體制優(yōu)化，合理分配預(yù)維修體制優(yōu)化，合理分配

25、預(yù)知性檢修、定期檢修及故障知性檢修、定期檢修及故障檢修，檢修， 實現(xiàn)設(shè)備可靠性和實現(xiàn)設(shè)備可靠性和經(jīng)濟性的優(yōu)化平衡；經(jīng)濟性的優(yōu)化平衡；2構(gòu)建以可靠性為中心的狀構(gòu)建以可靠性為中心的狀態(tài)檢修體系，實現(xiàn)設(shè)備健態(tài)檢修體系，實現(xiàn)設(shè)備健康狀態(tài)的全方位監(jiān)控，?？禒顟B(tài)的全方位監(jiān)控，保障設(shè)備安全運行；障設(shè)備安全運行；3開發(fā)全流程智能維護系統(tǒng)，開發(fā)全流程智能維護系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)測實現(xiàn)監(jiān)測-診斷診斷-評估評估-決策決策-維修的信息化管理，保障維修的信息化管理，保障智能維護的完整實施。智能維護的完整實施。.一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)二、二、RFIDRFID在智能制造中的應(yīng)用模式在智

26、能制造中的應(yīng)用模式三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例目目 錄錄.數(shù)字化工廠的作用：以汽車工業(yè)為例數(shù)字化工廠的作用：以汽車工業(yè)為例 2010年，國務(wù)院發(fā)展研究中心汽車產(chǎn)業(yè)藍皮書發(fā)布比較結(jié)果：日本汽車工業(yè)91.62分，中國汽車工業(yè)54.33分自主品牌汽車工業(yè)發(fā)達國家品種效率質(zhì)量1000多種變型共線3.5分鐘/輛（江淮商務(wù)車）224個PP100（每百輛新車問題數(shù)）4000多種變型共線（2000年豐田Coronas裝配線）48秒/輛（日本本田轎車、商務(wù)車共線）135個PP100（每百輛新車問題數(shù)）2010年J.D. Power亞

27、太公司中國新車質(zhì)量研究報告.數(shù)字化工廠的作用：以汽車工業(yè)為例數(shù)字化工廠的作用：以汽車工業(yè)為例設(shè)備能力生產(chǎn)過程管控與優(yōu)化能力要實現(xiàn)上述目標(biāo)，設(shè)備的智能化水平和生產(chǎn)過程管控與優(yōu)化的能力缺一不可多品種高效率低成本高質(zhì)量在設(shè)備能力逐步提升的情況下，制造環(huán)節(jié)的數(shù)字化管控與優(yōu)化能力不足更顯突出，已成為我國汽車工業(yè)與國外差距的主要原因之一。.什么是數(shù)字化工廠什么是數(shù)字化工廠 數(shù)字化工廠以MES為核心，對工廠內(nèi)的制造資源、計劃、流程等進行管控 數(shù)字化工廠與產(chǎn)品設(shè)計層有緊密關(guān)聯(lián)，是設(shè)計意圖的物化環(huán)節(jié) 通過系統(tǒng)集成，數(shù)字化工廠還與企業(yè)層和設(shè)備控制層實時交換數(shù)據(jù)，形成制造決策、執(zhí)行和控制等信息流的閉環(huán).物流通道及設(shè)

28、備監(jiān)控叉車/AGV/堆垛機運行情況物流設(shè)備位置數(shù)字地圖顯示配送執(zhí)行狀態(tài)跟蹤及監(jiān)控倉庫出入庫/庫存/缺料跟蹤生產(chǎn)過程數(shù)字化生產(chǎn)過程數(shù)字化WIP跟蹤(工位/工序/部件)各工位關(guān)重件安裝匹配查驗生產(chǎn)報工與節(jié)拍價值分析各型號/各訂單的完工情況各工位/各關(guān)重件實作工時質(zhì)量管控數(shù)字化質(zhì)量管控數(shù)字化質(zhì)量統(tǒng)計分析報表及異常報告質(zhì)檢現(xiàn)場數(shù)據(jù)/質(zhì)檢設(shè)施數(shù)據(jù)主機及關(guān)重件流轉(zhuǎn)過程監(jiān)控質(zhì)量報表數(shù)據(jù)/統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)現(xiàn)場質(zhì)量事故位置與性質(zhì)分析制造資源數(shù)字化制造資源數(shù)字化設(shè)備運行狀態(tài)和運行參數(shù)刀具/量具/模具在庫/在工位裝運車輛的定位/跟蹤/調(diào)度關(guān)鍵崗位人員的定位/呼叫資源的能力/效率跟蹤分析現(xiàn)場運行數(shù)字化現(xiàn)場運行數(shù)字化安燈內(nèi)

29、容信息采集與發(fā)布設(shè)備運行狀態(tài)和運行參數(shù)線邊物料的消耗與配送現(xiàn)場視頻采集與近景分析現(xiàn)場環(huán)境(光/溫/濕/塵/氣)物料管控數(shù)字化物料管控數(shù)字化管控中心PCC生產(chǎn)質(zhì)量ERPPDM物流設(shè)備數(shù)字化工廠的核心內(nèi)容數(shù)字化工廠的核心內(nèi)容.數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化制造決策與管控層商業(yè)智能/制造智能（BI/MI）：可針對質(zhì)量管理、生產(chǎn)績效、依從性、產(chǎn)品總譜和生命周期管理等提供業(yè)務(wù)分析報告無縫縮放和信息鉆?。和ㄟ^先進的可定制可縮放矢量圖形技術(shù)，使用者可充分考慮本企業(yè)需求及行業(yè)特點，輕松創(chuàng)建特定的數(shù)據(jù)看板、圖形顯示和報表，可快速鉆取至所需要的信息實時制造信息展示：無論在車間或是公司辦公室、會議室

30、，通過掌上電腦、PC機、大屏幕顯示器，用戶都可以隨時獲得所需的實時信息.數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化制造執(zhí)行層先進排程與任務(wù)分派：通過對車間生產(chǎn)的先進排程和對工作任務(wù)的合理分派，使制造資源利用率和人均產(chǎn)能更高，有效降低生產(chǎn)成本質(zhì)量控制：通過對質(zhì)量信息的采集、檢測和響應(yīng)，及時發(fā)現(xiàn)并處理質(zhì)量問題，杜絕因質(zhì)量缺陷流入下道工序所帶來的風(fēng)險準(zhǔn)時化物料配送：通過對生產(chǎn)計劃和物料需求的提前預(yù)估，確保在正確的時間將正確的物料送達正確的地點，在降低庫存的同時減少生產(chǎn)中的物料短缺問題及時響應(yīng)現(xiàn)場異常：通過對生產(chǎn)狀態(tài)的實時掌控，快速處理車間制造過程中的生產(chǎn)過程中常見的延期交貨、物料短缺、設(shè)備故障、人員缺勤等各種異常情形.數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化制造裝備層（工位層）實時硬件裝備集成：通過對數(shù)控設(shè)備、工業(yè)機器人和現(xiàn)場檢測設(shè)備的集成，實時獲取制造裝備狀態(tài)、生產(chǎn)過程進度以及質(zhì)量參數(shù)控制的第一手信息，并傳遞給執(zhí)行層與管控層，實現(xiàn)車間制造透明化，為敏捷決策提供依據(jù)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集：采用了先進的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，可以通過各種易于使用的車間設(shè)備來收集數(shù)據(jù)，同時確保系統(tǒng)中生產(chǎn)活動信息傳遞的同步化和有效性生產(chǎn)指令傳遞與反饋：支持向現(xiàn)