數字化工廠如何變成智能工廠-課件

智能制造技術與數字化工廠應用1ppt課件一、智能制造產業(yè)與技術背景二、智能制造基本內涵與關鍵技術三、基于RFID的智能制造技術與應用2ppt課件制造技術發(fā)展趨勢綠色化制造需求：多品種多批量、高質量低成本、柔性制造快速響應、節(jié)能減排環(huán)境友好等制造技術的發(fā)展需求與趨勢

產品全生命周期（設計、制造、運

作等）滿足客戶個性化需求

全價值鏈端到端系統(tǒng)工程

個性化提高能源利用效率，實現工業(yè)生產“綠色環(huán)?！本G色制造柔性化生產線實現多品種產品生產的動態(tài)配置資源

定制化3ppt課件1能源和資源利用效率是競爭力的決定性因素???更短的創(chuàng)新周期更為復雜的產品更大的數據量???個性化大規(guī)模生產快速變化的市場更高的生產效率提升效率制造業(yè)核心競爭力正在發(fā)生深刻變化

提升競爭力制造業(yè)變化的速度比以往更快32

縮短生產周期提高柔性4ppt課件制造業(yè)成為全球經濟持續(xù)發(fā)展的發(fā)動機美國

“再工業(yè)化”

?國家制造技術創(chuàng)新聯(lián)盟

?使用本國頁巖氣和石油德國

保持工業(yè)領先地位

?持續(xù)創(chuàng)新機制

?高出口量

?工業(yè)4.0為新的指導原則中國

發(fā)展高端技術實現產品升級

?工資上漲

?質量驅動的自動化需求

?節(jié)能立法5ppt課件2015年中國長三角地區(qū)的制造成本僅比美國低5%全球制造產業(yè)正在發(fā)生深刻變化6ppt課件￥400￥200成都

￥250佛山東莞

惠州

深圳

常熟

昆山

上海

杭州1992年

臺灣

￥9501988年富士康下一步遷往何處？

￥410

秦皇島

天津

大連

煙臺

￥320

廊坊

晉城

90年代末

鄭州

武漢

重慶

￥12902013年-

貴陽￥1030

￥200印度尼西亞最低￥6707ppt課件中國制造業(yè)挑戰(zhàn)與機遇

哥本哈根中國減排目標產業(yè)升級壓力

勞動力成本上升

能耗排放壓力

中國制造業(yè)機遇：發(fā)展先進制造技術，實現產業(yè)升級低附加值高附加值8ppt課件第一次浪潮工業(yè)革命機器和工廠出現推動規(guī)模經濟和經濟領域擴展第二次浪潮互聯(lián)網革命計算機技術和

分布式信息網絡的崛起制造技術發(fā)展：第三次浪潮（美國）

第三次浪潮工業(yè)互聯(lián)網基于機器的分析：物理分析、重點學科的深厚專業(yè)知識、自動化、預測9ppt課件第一次工業(yè)革命蒸汽動力機械設備應用于生產第二次工業(yè)革命電機發(fā)明和電能使用，大規(guī)模流水線生產第三次工業(yè)革命應用IT技術（PLC、NC等）實現自動化生產制造技術發(fā)展：第四次工業(yè)革命（德國）第四次工業(yè)革命應用信息-物理系統(tǒng)（CPS）實現智能化生產10ppt課件制造技術發(fā)展：智能制造（中國制造2025）智能制造科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃☆國家科技重大專項（02專項）極大規(guī)模集成電路制造裝備及成套工藝☆國家科技重大專項（04專項）高檔數控機床數字化設計關鍵技術與工具集研發(fā)及典型產品應用☆國家智能制造裝備重大專項智能制造關鍵技術、數字化車間示范應用、智能制造系統(tǒng)等★重點研究數字化設計制造集成技術★做大做強數字制造裝備，促進制造業(yè)智能化、精密化、綠色化發(fā)展國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃11ppt課件二、智能制造基本內涵與關鍵技術12ppt課件智能制造：應用范圍智能設備、智能系統(tǒng)和智能決策代表著機器、設備組、設施和系統(tǒng)網絡的

工業(yè)世界能夠更深入地與連接、大數據和分析所代表的數字世界融合13ppt課件智能制造：大數據循環(huán)安裝儀器儀表的工業(yè)機器專有機器數據流的提取和存儲

工業(yè)數據系統(tǒng)安全、云計算網絡基于機器的算法和數據分析大數據分析與合適的人和機器分享數據

可視化遠程

和集中數據

數據流返回機器實體和人際網絡14ppt課件智能制造：技術目標通過嵌入式互聯(lián)網技術，離散的信息-物理系統(tǒng)（CPS）進行連接交互?

產品制造過程中包含所有必要信息?

考慮全價值鏈進行生產設備整合、自組織?

生產過程中按照實際工況靈活決策15ppt課件智能制造：技術路線生指通過軟件和網絡進行產品開發(fā)、產和服務溝通機器與產品實時進行信息和指令交互自主控制和優(yōu)化16ppt課件2020智能制造：發(fā)展階段

智能化產品設計、制造過程中具有感知、分析、決策、執(zhí)行功能

網絡化

利用自組織網絡，動態(tài)配置

資源，實現研究、設計、生

產和銷售各種資源重組

2015

數字化

CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM

/ERP/RE/RP201117ppt課件網絡化生產企業(yè)間橫向集成產品開發(fā)產品生產產品服務制造體系縱向集成

ERPMESPCS設計生產物流營銷客戶需求智能制造核心特征

產品全生命周期端到端集成18ppt課件智能制造發(fā)展方向：產品智能化

自適應工況：

?工況識別感知

?控制算法及策略人機交互：?多功能感知?智能Agent?語音識別?信息融合自主決策：?環(huán)境感知?路徑規(guī)劃?智能識別?自主決策回收信息原材料

信息設計信息制造信息物流信息銷售信息

產品全生命周期個性化定制與服務無人機

無人駕駛汽車

智能家電19ppt課件智能制造發(fā)展方向：裝備智能化制造技術變革

將專家的知識和經驗融入感知、決策、執(zhí)行等制造活動中

賦予產品制造在線學習和知識進化能力實現自學自律制造

日本Mazak機床

熱屏障

主動振動控制智能裝備特點：瑞士米克朗機床

智能工藝規(guī)劃大連機床

熱補償功能

智能化

智能裝備2000—

數字化

數控裝備1960—國際

智能制造初露端倪國內20ppt課件該生產什么質量管控智能制造發(fā)展方向：車間智能化

全局生產管控WhattoproduceStatusofequipment

設備狀態(tài)OverallproductionmonitoringandcontrolWorkinstruction

作業(yè)指導Productionstatistic

生產統(tǒng)計Qualitycontrol

物料準時配送JITmaterialdelivering

生產防錯系統(tǒng)Error-proofing

產品及時發(fā)運

Productdelivering21ppt課件智能制造發(fā)展方向：工廠智能化智能化加工設備DNC智能化機械手智能刀具管理中央控制室現場Andon現場監(jiān)視裝置智能加工中心與生產線智能化倉儲/運輸與物流智能化生產執(zhí)

行過程管控智能化生產控制中心智能化工廠自動化立體倉

庫AGV智能小車公共資源定位系

統(tǒng)高級計劃排程執(zhí)行過程調度數字化物流管

控數字化質量檢

測22ppt課件大燈總成動力總成懸架總成底盤輪胎智能制造發(fā)展方向：供應鏈智能化

主機廠與供應商：物理距離與信息距離

–以江淮汽車為例：

?零部件供應巢建設項目現已有澳大利亞和臺灣、香港等7省區(qū)在內的260家企業(yè)簽約入駐

?目前江淮已實施了物料拉動平臺

主要方向：以主機廠為核心的全產業(yè)鏈質量控制

儀表臺總成

座椅23ppt課件智能制造發(fā)展方向：智能制造模式37.11億美元突破10000億網絡改變溝通：社交服務平臺網絡改變交易：電子商務平臺網絡改變生產：智能制造平臺物聯(lián)網+服務網24ppt課件?

高速通訊網絡協(xié)議?

資料共享技術?

信息安全技術智能制造關鍵技術：數字化制造?

數字化建模?

虛擬設計?

創(chuàng)新設計?

數字樣機設計?

面向制造DFM?

智能控制技術?

高速高精度驅動?

嵌入式數字制造?

遠程診斷?

智能維護數字控制生產管理?

控制傳感技術?

實時信息管理技術

?

信息集成技術?

數字化車間技術?

制造系統(tǒng)建模?

決策控制25ppt課件2012年中國工業(yè)機器人銷量為2.7萬臺；我國達到世界水平時將有380億工業(yè)機器人本體市場空間，1140億工業(yè)機器人系統(tǒng)集成市場空間焊接、裝配、噴漆、碼垛、搬運世界工業(yè)機器人安裝總量智能制造關鍵技術：機器人

全球年增長率9%

中國年增長率17%26ppt課件智能制造關鍵技術：3D打印3D打印技術：增材工藝，縮短生產周期，減少對環(huán)境的影響，提高原材料和能源使用效率27ppt課件智能制造關鍵技術：傳感器28ppt課件三、基于RFID的智能制造技術與應用29ppt課件條形碼接觸卡(磁卡、IC卡)二維碼RFID主要特點只讀，信息容量小，價格便宜，不能重復使用，對污染敏感可讀寫，價格便宜，數據容量大，可重復使用，讀寫距離近只讀，信息容量大，對污染敏感批量、遠距離、非接觸讀寫，數據容量大且；可重復使用；對污染不敏感，適應復雜工況主要應用商品流通、倉儲標證、信息服務等個人信息管理，如銀行卡、信用卡民用/商用為主各種惡劣的工業(yè)環(huán)境；內部物流管理；供應鏈管理RFID技術RFID（RadioFrequencyIdentification）是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。20世紀70年代20世紀90年代20世紀70年代20世紀90年代

RFID技術特點與優(yōu)勢：

適應復雜工況：防雨水、抗污漬、抗油污、可噴涂

讀寫方便快捷：可讀可寫，

“盲視”“透視”掃描

批量操作：批量讀/寫、遠距離讀寫

現場即驗即寫：對著實物直接寫入信息，碼物一一對應

讀識性能可靠：一次性“盲掃”，識別可靠性達99.8%以上3030ppt課件RFID頻段低頻125–135KHz高頻13.56MHz超高頻860-960MHz2.4G/微波2.45GHz通訊原理電感耦合電磁波耦合芯片供電被動被動被動/主動被動/主動識別距離0-100cm0-120cmEU4m/USA6m1m–20m速度50張/s100張/s300張/s>500張/s數據容量小(64-512bit)較小(160-2000bit)較小（512bit）中等（<2kb）RFID工作原理與分類

標簽（TAG）天線(ATENNA)1、讀寫器通過天線發(fā)出無線射頻能量信號2.標簽通過無線射頻信號

獲得能量3.電能對電子標簽芯片供

電、芯片將數據轉換成

電磁波信號發(fā)出讀寫器(READER)信息系統(tǒng)4.讀寫器接收電

磁波并轉換為

數據3131ppt課件RFID技術在智能制造中應用RFID

技術智能家電車間物流工程機械物流園

供應鏈智能維護

混流制造輔具控制3232ppt課件托盤RFID產品RFID智能制造方案：數字化車間

輔具管控

輔具的可視化跟蹤管理

輔具與主機自動信息交互智能維護設備在線監(jiān)測、設備運行狀態(tài)評估與風險預警、設備故障智能診斷與專家支持

混流制造

單品級產品智能識別

工藝推送和操作指導

進度監(jiān)控與質量追溯

輔具壽命定量監(jiān)控與預測

實現多品種混流制造

提升生產效率和質量3333ppt課件

運動過程快速識別，不影

響生產節(jié)拍

工業(yè)現場惡劣工況高可靠

識別生產線路徑

選擇

M2M

通訊機床加工程序

選擇零件加工質量

信息記錄

數字化車間：混流制造

基于RFID的混流制造解決方案價值：實現多品種同時高效制造，完全柔性化混流制造

3434ppt課件數字化車間：混流制造缸體缸蓋加工生產線：30萬件發(fā)動機缸體（缸蓋）加工、100萬臺發(fā)動機缸體（缸蓋）毛坯鑄造生產能力，位居國內同行第一應用效果：實現6種以上缸體混流生產，提升缸體產能10%以上3535ppt課件數字化車間：混流制造三一重工18號廠房（

泵送車裝配

）：亞洲最大的數字化、智能化廠房，精益制造模式，柔性流水線生產應用效果：流水化生產，節(jié)拍60分鐘，產品，生產，質量信息自動反饋較高質量圖片3636ppt課件數字化車間：輔具管控

對刀儀刀具倉庫刀具參數將被自動儲存在刀庫系統(tǒng)中--刀具規(guī)劃刀具壽命---刀具跟蹤倉庫清單質量管理刀具刀具磨削機床基于RFID的方案：輔具全生命周期信息交互過程

適應惡劣加工工況

刀具與加工機床/對刀儀M2M

刀具全生命周期管控

提升刀具利用率

提高機床使用率

提高加工零件質量價值3737ppt課件數字化車間：刀具全生命周期管控國家特高壓、超高壓及高壓開關設備的研發(fā)和生產基地，為中國電力工業(yè)和世界各地用戶提供大量高壓開關設備應用效果：降低刀具庫存20%，降低刀具成本10%，降低準備時間15%刀具庫存和參數顯示3838ppt課件數字化車間：電極全生命周期管控

專注于消費電子領域精密模具及精密機構件，產品供應三星、華

為、中興、海爾、夏普、聯(lián)想、OPPO等國際知名消費電子廠商電極坯料電極加工

電極放電

電極回收應用效果：設備效率提升10%，交期縮短10%，綜合成本降低15%

3939ppt課件供應鏈智慧物流

物流園智能制造方案：

智慧物流

物料出庫

物料分揀組盤

物料配送上線

車間物流

產品運輸過程跟蹤

運輸車輛跟蹤定位

產品快速出入庫

被動告知

主動感知

透明、安全、高效

車輛共享調度

園區(qū)中央監(jiān)管

快速通行和盤點

物流貨柜識別

批量貨品分揀

4040ppt課件智能物流：車間物流應用效果：減少庫存；提升配送效率和準確率；提高叉車、AGV利用率

零部件出庫

物料轉移物料出庫自動配送

物料分揀組盤

組盤成臺套物料托盤RFID識別物料配送上線

AGV調度

AGV智能調度4141ppt課件效率智能物流：車間物流

美的集團是全球第二大的白色家電企業(yè)，中國家電龍頭企業(yè)

，2012年產值達1300億元

應用效果：AGV實現自動化路徑選擇、配送物料實現自動識別、提升配送4242ppt課件智能物流：供應鏈價值：減少庫存；提升自動化水平、減少倉庫人員；提高叉車利用率；提高作業(yè)完成率JIT的供應鏈模式車輛進出自動識別物料批量識別

自動化叉車調度

智能化

廠區(qū)卸貨

實時監(jiān)控零部件備料透明化4343ppt課件識別，叉車物流資源任務智能調度；智能物流：供應鏈

美的集團是全球第二大的白色家電企業(yè)，中國家電龍頭企業(yè)

，2012年產值達1300億元

應用效果：實現送貨車輛廠區(qū)進出自動識別和卸貨資源分配，出入庫自動4444ppt課件

智慧物流園批量貨物分揀中央集群監(jiān)管貨品防盜和追

蹤快速通行和盤

點物流車輛貨柜

識別車輛地理位置

監(jiān)控應用效果：實現物流透明化、貨物的安全和及時；提高了物流車輛運轉的效率和貨物進出的效率智能物流：物流園

常平鎮(zhèn)是東莞東部經濟中心，廣東省中心鎮(zhèn)，珠三角地區(qū)最繁忙的貨運

物流樞紐之一4545ppt課件解決方案46ppt課件機電產品智能化：家電產品智能化解決方案：智能板卡配合RFID技術，實現從設計、生產、銷售、巡檢、診斷維修-信息統(tǒng)計-報廢全周期的信息管理、運行信息記錄反饋、診斷與分析等功能。

方案價值：提升產品智能化形象，提高產品設計、生產、銷售、售后、維修全程的質量和服務水平，實現產品全生命周期智能化。47ppt課件應用案例：美科智能冷柜

美科智能家電全生命周期解決方案研發(fā)制造銷售

需求訂單物流設計組裝體驗成品測試經銷系統(tǒng)出廠售后

效益：家電產品智能化程度提高具有更好的用戶體驗，使生產制造諸多環(huán)節(jié)一

體化，實現跨越式的智能產品新價值。48ppt課件機床加工程序選擇零件加工質量

信息記錄數字化車間：混流制造

解決方案：在復雜零件和托盤上安裝RFID標簽，有效識別身份在加工設備和線體

上安裝工業(yè)讀寫器，實現產品和設備的智能通訊，為MES等信息系統(tǒng)有效提供數據

采集和處理。

生產線路徑

選擇

M2M

通訊

方案價值：實現工藝指導可視化、柔性化，提升多品種批量化生產過程的生產

效率，減少人員，提高數據采集效率，實現制造過程可追溯性。49ppt課件應用案例：上汽通用五菱/美的家用空調產線

缸體缸蓋加工生產線：30萬件發(fā)動機缸體（缸蓋）加工、100萬臺

發(fā)動機缸體（缸蓋）毛坯鑄造生產能力，位居國內同行第一家用空調裝配混流制造：美的家用空調是全球第二大家用空調制造企業(yè)，占據17%市場份額；柔性加工機械手和產品交互加工設備和產品交互柔性裝配線工序處裝有讀寫器工板裝有RIFD標簽50ppt課件數字化車間：刀具管理

基于RFID的方案：

輔具全生命周期信息交互過程

適應惡劣加工工況

刀具與加工機床/對刀儀M2M

刀具全生命周期管控

提升刀具利用率

提高機床使用率

提高加工零件質量價值51ppt課件國家特高壓、超高壓及高壓開關設備的研發(fā)和生產基地，為中國電力工業(yè)和世界各地用戶提供大量高壓開關設備應用案例：武漢某公司

武漢重型機床集團是國內生產重型、超重型機床規(guī)格最大、品種最全

的大型骨干企業(yè)刀具預調換刀處讀寫器機床HMI界面刀柄上的RFID刀庫自動識別監(jiān)控界面52ppt課件現場管理庫存管理配置管理倉庫CNC加工