智能工厂及地区工业经济发展新模式ppt课件.pptx

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1、,智能工厂工业经济发展新模式,1,目录一智能工厂二智能生产过程三如何打造智能工厂四智能生产新模式五地区工业云平台六政府在地区工业经济发展中的作用,2,智能工厂 什么是智能工厂？ 为什么需要智能工厂？ 智能工厂的构成。,3,什么是智能工厂 智能工厂，就是利用各种现代化的技术，实现工厂的生产、管理、服务的可感知、自动化、信息化、网络化，达到柔性、可扩展、不断优化、创新的新型工业企业。,4,形成有规模的生产系统体系。分散式模块化结构。具备柔性化调整能力。,实现设备、生产资源、材料（产品、零部件）、人员的有机集成。信息化、数字化、虚拟化、可视化。无线网络、工业网络、因特网的有机整合。具有不断学习的扩展

2、、升级、创新能力。具有高超的企业运营管理水平。具有市场竞争力和国际化先进水平。,智能工厂的特征,智能装备,智能工装,（夹具、量具、刀具等）智能物流装备,智能工厂智能生产,线,智能车间,5,智能工厂的指标研究,6,产品指标生产产品总量产品种类新产品比例产品生产质量,水平,产品价值，生产总价值利润指标,资源利用能源利用率设备资源利用率人均绩效,知识产权专利软件著作权论文,为什么需要智能工厂 外部复杂性： 产品的小批量、多品种、个性化 产品的复杂性大幅度提升 输入的原材料、零部件总类繁多 客户需求的频繁变化 生产周期缩短 国际化市场 内部复杂性 人员变动频繁 组织结构变化 生产装备复杂 管理复杂性大

3、幅度提升,7,物理硬件部分电子电器部分网络传输部分软件部分数据部分社交部分,日益复杂的智能产品系统,2015/12/10,8,电子电气RFID等产品标签,硬件装备网络系统数据软件,文化与制度人员与组织,智能工厂的系统架构,9, CPS系统 软件定义一切（系统的系统） 从知识库到大数据 信息化、自动化、可是化是基础 现场网络与因特网 人员与组织 硬件装备系统2015/12/10,工厂的变革,2015/12/10,10,信息物理系统(cyber physical systems,简称CPS)作为计算进程和物理进程的统一体，是集成计算、通信与控制于一体的下一代智能系统。信息物理系统可以实现物理实体的

4、环境感知、自身感知、自治、自省、自维护、自修复。信息物理系统通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使用网络化空间以远程的、可靠的、实时的、安全的、协作的方式操控一个物理实体。,CPS系统,2015/12/10,11,2015/12/10,12,M2MM2M是Machine-to-Machine/Man的简称，是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它通过在机器内部嵌入无线通信模块，以无线通信等为接入手段，为客户提供综合的信息化解决方案，以满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。 (1) 嵌入式硬件 (2) 可组装硬件 (3) 调制解调器（Modem） (4)

5、传感器 (5) 识别标识（Location Tags）典型应用： 加工设备与机器人上下料的匹配。,软件定义一切（系统的系统）,2015/12/10,13,从知识库到大数据 工业知识库（企业知识图谱） 产品数据库、零部件库、工艺库、典型工艺装备库、工具、刀具、量具、自动化图形库、符号库。 计算规范、试验规范有限分析算法、有限元模型规范。 国际标准、行业标准、企业标准、专利、文献、档案。 大数据 计算工况积累、模型、阀值。 设备状态信息监控。 设备、刀具生命周期预测计算。,2015/12/10,14,信息化、自动化、可视化是基础 一物一码从一种产品到一个产品的变化。 产品码的模式包括：RFID标签

6、、二维码、条码、吊牌 在数据的标准化的基础上实现自动化、交互化。 实现面向管理的生产安灯系统、生产看板、管理看板系统。 面向高层管理的可视化 面向监控的可视化 可视化交互分析 目录结构的可视化,2015/12/10,15,2015/12/10,16, 数控加工设备 操作与执行的高灵敏度、环境、产品、自身的高感知度 自动编程、前馈控制、模糊控制、自学习控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数补偿。, 机床主轴状态、PLC状态、加工参数的远程传输, 远程诊断与维护 数字检测设备 自动运输设备 自动化立体仓库 自动化生产线 3D打印设备, 机器人,智能制造,硬件装备系统感知,分析计算可视化,决

7、策,控制与执行,智能单机或单元智能生产线智能车间智能工厂智能制造网络,现场网络与因特网,2015/12/10,17,例如由焊工与铆工变成铆焊结合。体力劳动变成计划、组织、监控、维护、创新。, 机器与人之间： 人与机器的互相协作 人对机器的远程操控 人的机器化提升 企业组织变化 如面向工位的岗位设计模式 企业内部的创客模式 外部的专家合作模式,智能的组织 人的能力提升及工作性质,2015/12/10,18,2015/12/10,19,智能化生产过程智能生产智能物流智能服务智能管理与决策,智能的生产,2015/12/10,20,企业生产管理流程企业变更管理流程质量问题处理流程生产持续改进流程流程及

8、子流程,企业生产流程梳理,2015/12/10,21,生产管理数据的可视化管理模式,2015/12/10,22,制度与文化 构建系统性思维、量化思维、持续改进思维、开放性思维。 实现数据治理、数据公开、数据整合应用的相关制度。 形成系列化技术、管理、设备标准。 构建聚合、联合、整合、优化、创新的企业文化。,2015/12/10,23,案例：智能化的持续改进,2015/12/10,产品BOM管理,实现与财务系统结合的快速报价由设计BOM自动转化为工艺BOM，工艺BOM自动转换为生产BOM。生产结束后，对比报价差异，结合生产调整改进设计BOM。,零件管理,零件选用按照特征进行分类、统一电子化管理；

9、新零件生成需要专人批准，价值高则需技术中心主任批准。零件选用时根据标准序列显示，根据选用情况自动累计计算标准序列。零件实现哑图形式的自动化生成。,案例：智能化的持续改进,2015/12/10,24,工艺管理：,构建统一的工艺术语、设备资源等工艺资源库。工艺分为一般工艺、工厂标准工艺、集团工艺，在新产品制造时，按照集团工艺、工厂标准工艺、一般工艺进行自动化匹配。定期进行工艺文件的级别调整。,典型设备实现数据采集、监控、分析工作。,1、规划数据模型作为基础数字化工厂的时间管理、人体工程需,2、提升产能借助增强现实进行流程培训虚拟现实的实时结合,3、反馈实时的流程追踪将结果追加进入模型,4、优化车间

10、循环调节云端优化应用精益2.0,虚拟现实智能规划循环,如何打造智能工厂,2015/12/10,25,2,6,5,4,3,7,1,工业4.0的七步引入阶段,2015/12/10,26,专业信息领导层培训活动与工业4.0平台持续交流理解认识致力于,企业使用案例分散发展,焦点实时、分散、软件服务第一个粗略的效用和成本分析一系列使用案例,领导层培训活动 目标：选择具有最佳成本和效用组合和最低转型风险的案例个别使用案例项目程序,交流：职工、工作委员会、客户和供应商之间的联系主要客户主要供应商实践时间对职工的承诺,进行案例的试点项目成本与效用评估针对开发新案例的构思研讨会经过评估的案例实践经验,确立全公司

11、范围向经过评估的工业4.0案例方法逐步过渡的路线图新案例试点项目的解释程序工业4.0转型路线图经过评估,的和新的案例,全公司范围推出方法，进行持续的评估定理生产系统的4.0原则构成工业4.0生产系统,比较典型的设备智能改造模式 生产设备的单元自动化 例如自动化上下料 自动化装夹 例如刀具采取自动化刀库 产品的自动化包装 生产线模式的协同 M2M模式，例如上下料设备与加工设备之间的交流 生产线模式改进 减少生产线节点，增加节点工作内容,2015/12/10,27,产品中增加标签利用标签调用加工内容实现产品加工利用标签实现质量控制, 核心：改变了加工指令、加工工艺信息、加工结果的信息传递模式与处理

12、模式,产品定义加工,2015/12/10,28, 智能工厂的少人化, 焊接机器人、喷涂机器人、切割机器人、包装机器人等。 机器人与加工设备的协同编程 机器人改造项目中国内企业在集成化方面进行大量工作。 在部分场景下，国内生产机器人具有较高性能价格比。,机器人换人,29,机器人换人的理由, 人员招聘不足 利用机器人提升产能，尤其是加工时间的缩短 利用设备提高产品质量的可靠性 地方政府补贴 降低人员的风险 知识产权的保护 促进企业的创新2015/12/10,装配干涉提示,虚拟仿真与增强现实 虚拟产品展示 例如机车司机室工业造型 虚拟产品属性计算 例如摇枕重量计算 虚拟产品多工况计算 铁道车辆强度、

13、刚度、动力学性能 多刚体动力学分析 如大货车转弯干涉分析 装配过程的干涉分析、公差分析 如导弹装配调校 增强现实技术,2015/12/10,30, 构建3D打印云服务平台,关于3D打印机 3D打印的价值 缩短产品的研发、生产周期 促进设计创意与创新 提高材料利用率 可以产生传统工艺不能生产的产品 3D打印的新发展 熔丝沉积设备 与传统工艺向结合 如列车轮对的修复打印,2015/12/10,31,具体客户而生产，产品完全符合该客户的个人要求。,德国人工智能研究所研究部副总监、在智能工厂做研究工作已经4年的多米尼克 高瑞奇（DominicGorecky）博士向记者完整展示了用智能技术制作个人名片盒

14、的整个生产过程。第一步：通过无线电射频技术（RFID）从电脑采集和储存个人信息及产品信息，建立一个“产品个体身份”，这些信息将在生产流水线的各个环节被射频感应器阅读获得，然后向制造设备发出满足该产品的信息指令；第二步：将有了“个人身份”的名片盒的底盘部分放入生产流水线；第三步：具有“身份”的底盘进入装配程序之后，被扫描到的射频码会告知流水线上的机器人先在底盘放一个夹子，然后套上客户指定颜色的封盖；第四步：在名片盒的封盖上建立一个包含了名片上个人信息的二维码，也就是将名片信息数码化，用智能手机扫描二维码，这些信息就可以被该手机获得并通过互联网进行实时传播；,案例：德国的智能工厂生产模式,2015

15、/12/10,第五步：最后对产品进行质量检测，保证该产品是根据32,高端生产装备提升加工精度自动上下料柔性装夹单元刀具标准化、刀具资源中心化、自动化刀具库产品设计创客模式，提升设计能力实施兰光创新MES系统，实现生产的智能化管控生产装备实施MDC系统，实现预防性维护，避免计划外宕机,案例：海尔模具,2015/12/10,外部合作资源的互联网平台化 33 管控,案例：中国红领的生产模式,2015/12/10,34,红领智能化制造模式,2015/12/10,35,智能生产新模式 团制模式(G2F) 品牌是个酒窑子 新经济模式：众筹模式、微费模式、融资租赁 从消费互联网到产能互联网 集群化生产管理运

16、营模式 微创新、协同创新、开放创新,2015/12/10,36,小批量、个性化定制制造性服务与服务性制造企业设备的预防性维护管理信息的数字化、无纸化、可视化创新的金融服务模式基于大数据基础的持续创新,智能工厂构建后的愿景,2015/12/10,37,面向消费者的工业云平台基于供应链的云平台基于集团的云平台基于行业的云平台公共云平台基于地区工业经济的云平台,工业云平台,2015/12/10,38,云衣定制为全球首个O2O模式的专业服装定制平台，为中高端用户提供众多优秀服装定制品牌，包括Zegna、Scable、Marzoni等国际品牌西服，也包括各类男女礼服、婚纱、时装、职业装等。平台通过网络平

17、台，结合服装数字化技术以及大数据、云计算、物联网等技术，与平台上众多优质服装定制厂商实现数据互通和智能化制造，实现规模化的服装定制。云衣定制平台在全国各地与众多加盟商合作，为有需要的客户上门量体和服装推荐，由平台上不同的优质合作厂商完成定制服装，实现服装的更个性、更合体、更高性价比。,面向消费者的工业云平台 云衣定制互联网平台介绍,2015/12/10,39,基于供应链的云平台 面向客户与供应商的云服务平台 上海美声服饰辅料有限公司 从传真定单到电子定单 从电子定单到标准化定单 从标准化定单到自动化生产 中集集团与宝钢的供应链平台 上海中集从购买钢卷到购买毛边卷 上海中集从毛边卷到购买指定尺寸

18、钢板 从单个企业应用合作到集团层面应用合作,2015/12/10,40,基于集团的云平台 集团与外部的数据交换和处理（如集中采购） 集团与企业之间的数据交换及处理（如集团财务） 企业与企业之间的数据交换与处理（如产品图纸共享） 集团级数据的标准、优化与创新。（如集团产品标准化）,2015/12/10,41,面向行业的云平台,2015/12/10,42,公共云平台,2015/12/10,43,地区工业企业展示平台工业资源聚合整合平台工业人才交流平台工业企业交流互动平台工业企业运营监管平台地区政策发布平台地区创新合作平台,基于地区工业经济的云平台,2015/12/10,44,充分发挥政府公信力作用

19、优化产业结构构建形成智能样板工厂构建地区工业先进模式市场构建沟通交流平台与机制形成外部战略合作模式,政府在地区工业经济发展中的作用,2015/12/10,45,机器人、数控车床、数控加工等中心加工设备、机器人滑行导轨、变频传送带、智能照相机、多台服务器、控制软件和服务软件等一系列硬件设备和支撑软件。系统利用先进的控制策略与服务软件，将这里的硬件设备进行集成，实现了人、加工件与机器的智能通讯与协同工作。一机器人根据订单，从一堆原材料中抓取一根加工棒，放入机床加工，随后将第一道工序加工好的半成品放入另一加工设备继续加工，待加工完毕取出成品，臵于一移动托盘；智能照相机对成品进行拍摄，成品的信息被写入托盘内的电子标签；托盘传送至成品区，另一机器人自动识别托盘内电子标签信息，将合格品放入成品货架,智能工厂样板,2015/12/10,46,产能过剩制造业回归低端产业转移质量缺陷政策合规性,结束语：断崖式下降与革命的机遇,2015/12/10,47,扩大新的市场提升企业产能改进客户与消费者关系构建新的产品新的商业模式,谢谢,2015/12/10,48,