智能制造基本概念解讀

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上智能制造基本概念解讀前言德國工業(yè)4.0、美國工業(yè)互聯(lián)網和中國制造2025這三大國家戰(zhàn)略雖在表述上不一樣，但本質上異曲同工，核心都是智能制造。2017年用友網絡股份有限公司-制造事業(yè)部也正式更名為“智能制造事業(yè)部”，以響應國家號召推動智能制造的發(fā)展。但是，智能制造尚處于不斷發(fā)展過程中，社會各界的認識和理解各有不同。目前國際和國內還沒有關于智能制造的準確定義。在用友公司內部也沒有明確的關于智能制造的定義。為此本人查閱了相關資料，并將學習過程中的摘錄及筆記整理成本文，以供大家進行概念普及。由于時間緊迫、資料有限，錯誤及疏漏難免，望大家積極反饋（hhp），以便及時修正。1.

2、智能制造的概念2015年5月8日，國務院印發(fā)關于中國制造2025的通知。通知中明確提出要大力推進智能制造，以帶動各個產業(yè)數字化水平和智能化水平，加速培育我國新的經濟增長動力，搶占新一輪產業(yè)競爭制高點。通知中明確了五大工程來推動中國制造2025的落地，智能制造工程為五大工程中的其中一個。為了進一步落實中國制造2025,2016年12月8日，工業(yè)和信息化部、財政部聯(lián)合制定了智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）。智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）對智能制造給出了較為明確的定義。智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感

3、知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應等功能的新型生產方式。推動智能制造，能夠有效縮短產品研制周期、提高生產效率和產品質量、降低運營成本和資源能源消耗，并促進基于互聯(lián)網的眾創(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，以關鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心，以端到端數據流為基礎、以網絡互聯(lián)為支撐等特征，這實際上指出了智能制造的核心技術、管理要求、主要功能和經濟目標，體現了智能制造對于我國工業(yè)轉型升級和國民經濟持續(xù)發(fā)展的重要作用。2. 智能制造的發(fā)展目標智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）明確了智能制造的發(fā)展目標。2025年前，推進智能制造發(fā)展實施“兩步走”戰(zhàn)略：第一步，到2020

4、年，智能制造發(fā)展基礎和支撐能力明顯增強，傳統(tǒng)制造業(yè)重點領域基本實現數字化制造，有條件、有基礎的重點產業(yè)智能轉型取得明顯進展；第二步，到2025年，智能制造支撐體系基本建立，重點產業(yè)初步實現智能轉型。由于我國制造業(yè)發(fā)展水平參差不齊，有的處于2.0階段，有的處于3.0階段，有的在走向4.o階段。我國實現智能制造必須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，應著手于完成傳統(tǒng)生產裝備網絡化和智能化的升級改造，以及生產制造工藝數字化和生產過程信息化的升級改造。對于裝備供應商和系統(tǒng)集成商，應加快實現安全可控的智能裝備與工業(yè)軟件的

5、開發(fā)和應用，以及提供智能制造頂層設計與全系統(tǒng)集成服務。鑒于此2020年前，我們的發(fā)展目標是：l 推進傳統(tǒng)制造業(yè)重點領域基本實現數字化制造；l 在有條件、有基礎的重點產業(yè)，建立智能轉型的試點示范企業(yè)。3. 智能制造系統(tǒng)架構為落實國務院中國制造2025的戰(zhàn)略部署，加快推進智能制造發(fā)展，發(fā)揮標準的規(guī)范和引領作用，指導智能制造標準化工作的開展，工業(yè)和信息化部、國家標準化管理委員會共同組織制定了國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）。該標準于2015年12月29日正式發(fā)布。該標準對智能制造系統(tǒng)架構給出了一個認知度較高的模型。智能制造系統(tǒng)架構通過生命周期、系統(tǒng)層級和智能功能三個維度構建完成，主要解決

6、智能制造標準體系結構和框架的建模研究。如圖1所示。 圖 1 智能制造系統(tǒng)架構3.1.生命周期生命周期是由設計、生產、物流、銷售、服務等一系列相互聯(lián)系的價值創(chuàng)造活動組成的鏈式集合。生命周期中各項活動相互關聯(lián)、相互影響。不同行業(yè)的生命周期構成不盡相同。3.2.系統(tǒng)層級系統(tǒng)層級自下而上共五層，分別為設備層、控制層、車間層、企業(yè)層和協(xié)同層。智能制造的系統(tǒng)層級體現了裝備的智能化和互聯(lián)網協(xié)議（IP）化，以及網絡的扁平化趨勢。具體包括：(1)設備層級包括傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識別、機器、機械和裝置等，是企業(yè)進行生產活動的物質技術基礎；(2)控制層級包括可編程邏輯控制器（PLC）、數據采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)

7、（SCADA）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）和現場總線控制系統(tǒng)（FCS）等；(3)車間層級實現面向工廠/車間的生產管理，包括制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）等；(4)企業(yè)層級實現面向企業(yè)的經營管理，包括企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）、產品生命周期管理（PLM）、供應鏈管理系統(tǒng)（SCM）和客戶關系管理系統(tǒng)（CRM）等；(5)協(xié)同層級由產業(yè)鏈上不同企業(yè)通過互聯(lián)網絡共享信息實現協(xié)同研發(fā)、智能生產、精準物流和智能服務等。3.3. 智能功能智能功能包括資源要素、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、信息融合和新興業(yè)態(tài)等五層。(1)資源要素包括設計施工圖紙、產品工藝文件、原材料、制造設備、生產車間和工廠等物理實體，也包括電力、燃氣等能源。此

8、外，人員也可視為資源的一個組成部分。(2)系統(tǒng)集成是指通過二維碼、射頻識別、軟件等信息技術集成原材料、零部件、能源、設備等各種制造資源。由小到大實現從智能裝備到智能生產單元、智能生產線、數字化車間、智能工廠，乃至智能制造系統(tǒng)的集成。(3)互聯(lián)互通是指通過有線、無線等通信技術,實現機器之間、機器與控制系統(tǒng)之間、企業(yè)之間的互聯(lián)互通。(4)信息融合是指在系統(tǒng)集成和通信的基礎上，利用云計算、大數據等新一代信息技術，在保障信息安全的前提下，實現信息協(xié)同共享。(5)新興業(yè)態(tài)包括個性化定制、遠程運維和工業(yè)云等服務型制造模式。3.4. 示例解析-互聯(lián)互通圖2 工業(yè)互聯(lián)網在智能制造系統(tǒng)架構中的位置工業(yè)互聯(lián)網位于

9、智能制造系統(tǒng)架構生命周期的所有環(huán)節(jié)、系統(tǒng)層級的設備、控制、工廠、企業(yè)和協(xié)同五個層級，以及智能功能的互聯(lián)互通。4. 智能制造試點示范為深入貫徹落實中國制造2025，加快實施智能制造工程。工業(yè)和信息化部于2015年4月制定“智能制造試點示范2015專項行動實施方案”，并確定首批46家智能制造試點示范單位。這46家試點示范單位分為以下六類：l 以智能工廠為代表的流程制造試點示范；l 以數字化車間為代表的離散制造試點示范；l 以信息技術深度嵌入為代表的智能裝備和產品試點示范；l 以個性化定制、網絡協(xié)同開發(fā)、電子商務為代表的智能制造新業(yè)態(tài)新模式試點示范；l 以物流信息化、能源管理智慧化為代表的智能化管理

10、試點示范；l 以在線監(jiān)測、遠程診斷與云服務為代表的智能服務試點示范；2016年4月，再次制定“智能制造試點示范2016專項行動實施方案”，并確定63家智能制造試點示范單位。這63家試點示范單位分為以下五類：l 離散型智能制造試點示范l 流程型智能制造試點示范l 網絡協(xié)同制造試點示范l 大規(guī)模個性化定制試點示范l 遠程運維服務試點示范通過2兩年試點示范企業(yè)實施效果匯總測算，各指標平均變化情況如下（簡稱兩提升、三降低）：l 運營成本降低20%；l 產品研發(fā)周期縮短29%；l 生產效率提高25%；l 產品不良率降低20%；l 能源利用率提高7%；從試點企業(yè)統(tǒng)計情況看，國產軟件主要集中于經營管理、物流

11、倉儲與生產工藝結合比較緊密的領域，而MES、PLM、三維設計、虛擬仿真、控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、數據庫等軟件仍以國外為主。工業(yè)軟件的國產化仍然是需要大力支持和發(fā)展的方向。5. 用友智能制造方案及推進策略經過多年的實踐，用友已經在化工 、建材、軍工、裝備、消費品等行業(yè)培養(yǎng)了一大批智能制造示范單位。用友智能制造產品整體架構如下。從生命周期維度看，用友提供設計（PLM部分）、生產、物流、銷售、服務（部分）的解決方案。從系統(tǒng)層級維度看，用友提供車間層（MES）、企業(yè)層（ERP、PLM、SCM、CRM）、協(xié)同層（部分）的解決方案。在MES層面，用友細分流程制造、離散制造給出不同的細分解決方案及推進策略。針對不同的細分行業(yè)，我們還針對性給出了行業(yè)細分解決方案。針對流程制造行業(yè)，根據用戶不同應用深度，我們給出如下交付策略。針對離散制造行業(yè)，根據用戶不同應用深度，我們給出如下交付策略。用友網絡智能制造事業(yè)部將全力以赴，推動我國制造企業(yè)走向智能化。參考文獻：【1】、中國制造2025， 國務院發(fā)文 國發(fā)201528號，；【2】、國家智能制造標準體系建設指南（2015年版）工業(yè)和信息化部、國家標準化管理委員，2015年12月29日；【3】