智能生產技術全套

智能生產技術全套1.大數據技術大數據是指體量特別大、數據類別特別多，無法在一定時間內用常規(guī)技術或者軟件對其內容進行抓取及處理的數據集。大數據技術在生產過程中的關鍵技術與主要應用如下所述。（1）關鍵技術①大數據集成與清洗技術大數據集成是指將不同來源、格式、特點的數據進行集中處理，大數據清洗是將集成在一起的數據進行重新審查與檢驗，及時發(fā)現其中存在的問題，并處理掉無效數據，從而得到最終數據。②大數據存儲與管理技術大數據存儲與管理技術是指采用不同存儲技術將集成數據進行安全、經濟、有效管理的技術，并可以通過非結構化訪問技術與高吞吐量數據庫技術，實現對存儲數據的快速訪問。③大數據分析與挖掘技術大數據分析與挖掘技術是指能夠從大量的、不同來源的、信息模糊不清的數據中分析與挖掘到有價值的、潛在的、有效的信息的技術。④大數據標準與質量體系技術大數據標準與質量體系技術內包括了生產大數據通用技術、平臺、產品、行業(yè)等方面的標準與規(guī)范。⑤大數據可視化技術大數據可視化技術是指利用虛擬現實技術、計算機圖像處理技術等，將數據轉換成圖像或者圖形顯示在屏幕上的技術。（2）技術應用①生產工藝改進在生產過程中使用大數據技術，就可以分析整個生產流程，具體了解每個生產步驟如何執(zhí)行，一旦有某個步驟偏離標準生產工藝，就會產生警報信號，從而快速發(fā)現問題所在，更輕松地解決問題。②生產流程優(yōu)化利用大數據技術在生產過程中建立虛擬模型，就可以實時監(jiān)控生產過程、把控生產進度、監(jiān)測生產質量，這樣就可以更加有效地控制生產流程并對生產流程做出優(yōu)化。③生產能耗降低利用大數據技術監(jiān)控設備生產過程中的能耗情況，能夠及時發(fā)現能耗的異常或者峰值，再對所有生產流程進行分析，根據實際情況制定相應的決策，就可以降低生產過程中的能源消耗。2云計算技術云計算是一種無處不在、便捷且按需對一個共享的可配置計算資源進行網絡訪問的模式，它能夠通過最少量的管理以及與服務提供者的互動實現計算資源的迅速供給與釋放。云計算技術在生產中的關鍵技術與主要應用如下所述。（1）關鍵技術云計算技術中較為關鍵的技術是并行計算。并行計算是指同時使用多種計算資源解決計算問題，提高計算機系統(tǒng)處理能力與計算能力的一種技術手段。并行計算的核心思想是用多個處理器來解決同一個問題，也可以說是將待解決的問題處理分成不同的部分，由不同的計算機獨立處理。（2）技術應用①優(yōu)化網絡架構企業(yè)利用云計算技術可以幫助信息管理更加自主化、智能化、靈活化。在傳統(tǒng)生產中，企業(yè)要想得到更好的信息管理結果，就先需要花費大量的人力物力搭建信息網絡架構，而云計算的使用，使得低效的網絡架構向高效的網絡架構轉變。②監(jiān)控生產設備通過采用云計算技術，可以實現生產設備的實時監(jiān)控，更好地把握生產設備運行狀態(tài)，這就意味著操作人員在面對設備故障時，可以做出更快、更明智的決策。③提供即時報價企業(yè)可利用云計算技術為客戶提供關于產品的即時報價，這樣工作流程得到優(yōu)化，生產效率得到提高，資源得到最佳分配。與此同時，生產工作模型或者制作工程圖所花費的時間更少，企業(yè)的就可以將更多的時間用在更有價值的工作上。3物聯網技術物聯網技術是通過信息傳感設備，按照約定的協議把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的泛在網絡。物聯網技術在生產中的關鍵技術與主要應用如下所述。（1）關鍵技術①射頻識別技術射頻識別技術是一項利用射頻信號通過空間耦合實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術，是物聯網技術中的重要組成部分。②傳感器技術傳感器技術借助于各種傳感器，實現對外界信息與數據的獲取、處理及存儲，從而有效提高物聯網技術的智能化與可靠性水平。③近距離通信技術近距離通信是指通信雙方通過無線電波在較短距離內傳輸信息的技術，它支持各種高速率的多媒體應用、高質量聲像配送、多圖像文檔傳送等，對物聯網技術起著支撐作用。（2）技術應用①生產設備互聯利用物聯網技術將各生產設備連接成一個網絡，就可以實現生產員工、生產過程、生產設備、生產數量之間的完整融合，從而實現數據的進一步可視化，協助生產進行。②物料識別物聯網技術可以對生產過程中使用的原材料、半成品及成品等進行標識，并錄入計算機系統(tǒng)，完成對原材料、半成品及成品的數量、位置、狀態(tài)的數字化管理。③能耗數據管理在完成對電能、水能、熱能的數據采集后，可以將這些數據介入物聯網，利用物聯網技術提供的支持完成對生產能耗的數據管理。④生產設備監(jiān)測將生產設備的內部參數與運行參數，傳輸進物聯網中，并利用物聯網將人與設備連接起來，就可以實時獲取生產設備的當前狀態(tài)，及時發(fā)現設備問題，并做出相應處理。4人工智能技術人工智能是人類設計與操作相應的程序，從而使計算機可以對人類的思維過程與智能行為進行模擬的一項技術。隨著人工智能的發(fā)展以及生產制造業(yè)的轉型升級，人工智能在自動化與簡化整個生產系統(tǒng)方面發(fā)揮了巨大的作用。人工智能在生產中的關鍵技術與主要應用如下所述（1）關鍵技術。①機器學習機器學習是一門涉及諸多領域的交叉學科，專門研究計算機怎么模擬或實現人類的學習行為，以及獲取新的知識或者技能，重新組織已有的知識結構使之不斷改進自身性能。在生產中，機器學習可以通過經驗數據判斷現有生產模型，并根據模型提供企業(yè)相應的判斷，輔助企業(yè)做出決策。②知識圖譜知識圖譜是一種結構化的語義知識庫，用于以符號的形式描述物理世界中的概念以及相互關系。在生產中的知識圖譜主要是把所有的信息連接在一起從而得到一個密切的信息網絡，這樣企業(yè)就可以從“關系網”的角度來分析解決問題。③語言處理語言處理是計算機科學領域與人工智能領域發(fā)展的一個重要方向，是計算機理解人類語言并從中獲得意義的一種方式。生產中的語言處理多用于客戶對于產品的反饋，計算機可以從客戶的語言中提取最為重要的信息與深入的需求，并據此給出合理答復，這樣企業(yè)就無需花費大量的人力物力去研究客戶的不同語言代表的含義。④計算機視覺計算機視覺是使用計算機模仿人類視覺的科學，讓計算機擁有類似人類提取、處理、理解和分析圖像以及圖像序列的能力。計算機視覺識別檢測過程包括圖像預處理、圖像分割、特征提取以及判斷匹配。自動駕駛汽車、機器人、智能醫(yī)療的生產都離不開計算機視覺技術。⑤生物特征識別生物特征識別是指通過個體生理特征以及行為特征對個體身份進行識別認證的技術，其經常與計算機視覺技術一起應用。在生產過程中，生物特征識別既可以用來識別進入企業(yè)的員工身份，也可以用來生產相關產品，如監(jiān)控設備、社區(qū)門禁等。（2）技術應用①在生產設備管理中的應用在生產設備管理中引入人工智能技術，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工管理，可以更好地保證設備運行，提高工作準確性與工作效率。除此之外，人工智能技術還可以對生產設備進行監(jiān)控，關注其生產參數，在生產設備發(fā)生故障時，準確判斷故障類型，提供一定的解決依據。②在生產現場的應用人工智能技術可以將其高效迅速的優(yōu)勢發(fā)揮到生產現場，促成機器的自動運轉，隨時對生產現場狀況進行監(jiān)測，并對生產現場中出現的異?，F象及時進行反饋，從而預防生產進程的中斷。55G技術5G技術是指第五代移動通信技術，相較于傳統(tǒng)的移動通信技術來說，5G技術不僅數據傳輸速度更快，而且通信范圍更廣、錯誤率更低、時延更是可以達到毫秒量級。為了促進生產制造業(yè)的轉型升級，5G技術的應用必不可少，5G技術在生產中的關鍵技術與主要應用如下所述。（1）關鍵技術①高頻段傳輸5G技術采用高頻段傳輸，能有有效豐富頻譜資源，緩解頻譜資源緊張現狀，可以實現高速短距離通信，提高信息傳輸速率。②新型網絡架構新型網絡架構主要利用高速傳輸網絡，直接在遠端天線和集中化的中心節(jié)點之間傳送無線信號，用來搭建覆蓋范圍較廣的無線接入系統(tǒng)。③同時同頻全雙工技術通信的收發(fā)雙方利用同時同頻全雙工技術，可以實現在相同的頻道上同時發(fā)射與接受信號，較之于傳統(tǒng)雙工方式，空口頻譜效率得到了提高。④超密集組網技術超密集網絡能夠改善網絡覆蓋情況，大幅提升系統(tǒng)容量，并且對業(yè)務進行分流，具有更靈活的網絡部署與更高效的頻率復用。（2）技術應用①自動化控制傳統(tǒng)的自動化控制都是通過自動化生產線來控制，但是這種控制模式容易導致傳輸距離有限，無法滿足遠距離操作控制需要。而5G技術可提供范圍廣、時延低、錯誤低的控制技術，遠距離設備操作成為可能。②端到端集成由于數字化與智能化轉型盛行，業(yè)務范疇從制造端擴大到服務端是大勢所趨，這就要求企業(yè)具有低功耗、低成本和廣覆蓋的網絡，企業(yè)內部各個部門與企業(yè)之間的橫向集成也需要網絡傳輸數據，而5G技術正好滿足此類需求。③云化機器人在智能生產中，機器人的使用必不可少，為滿足日常生產經營需求，就需要機器人有自組織與協同的能力來滿足柔性生產，這就帶來了對機器人云化的需求。5G技術是滿足云化機器人的理想通信網絡，是實現云化機器人的關鍵。④質量控制基于傳統(tǒng)移動通信技術的產品質量檢測由于缺乏一定的學習能力與檢測彈性，導致檢測精度和效率較低。而且由于計算能力較弱、4G時延過高、帶寬較低、數據無法系統(tǒng)聯動，從而導致整個產品質量檢測過程會耗費大量的人力物力成本。5G技術下的產品質量檢測，能夠觀測到微米級的目標，且獲得的信息是全面可追溯的，相關信息可以方便的集成與留存，從而優(yōu)化整個質量檢測過程。⑤物流管理物流管理是生產企業(yè)繞不開的問題，智能物流的發(fā)展正在逐步改善著就有的物流體系的弊端，但現有智能物流往往采用WIFI通信技術，這種技術存在的弊端顯而易見，如易受到干擾、覆蓋能力不足等。而5G技術網絡延時低的特點可以使得企業(yè)更容易直接、快速、準確地獲取物流中各個環(huán)節(jié)的數據，從而更加有效的控制物流。6AR、VR、MR技術AR、VR、MR技術分別為增強現實技術、虛擬現實技術、混合現實技術，三者在生產過程中都有著不同的功能與應用，具體如下所述。（1）AR技術AR技術即增強現實技術，是一種將虛擬信息與真實世界巧妙結合的技術，其中廣泛應用了多媒體、三維建模、智能交互等技術手段，將計算機生成的文字、圖像、視頻等虛擬技術模擬仿真后應用到現實世界。在一些流程式生產企業(yè)中，需要人為到現場進行巡檢、進行設備監(jiān)控，但是由于部分環(huán)境較為惡劣或者部分設備較為老化，就會給人員帶來危險。為了規(guī)避這種危險，企業(yè)可利用具有靈活性與輕便性的AR技術遠程支持人員工作，進行業(yè)務支撐，以便工作安全有效開展。（2）VR技術VR技術即虛擬現實技術，利用計算機技術、三維圖形技術、仿真技術、顯示技術、多媒體技術等，產生一個逼真的三維視覺、觸覺、嗅覺等多種感官體驗的虛擬世界。企業(yè)可將VR技術應用于制造設施布局規(guī)劃、員工培訓以及操作考核，借此達到提高工作場所安全性的目的。企業(yè)可以在VR技術支持的布局規(guī)劃基礎上，使用生產設備的虛擬模型運行假設場景