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1、智能制造,.,目录,.,1.智能制造概述,智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。,.,1.智能制造概述,智能制造应当包含智能制造技术(intelligentmanufacturingtechnology，IMT)和智能制造系统(intelligentmanufacturingsystem，IMS)。,.,智能制造技术,智能制造技术是指利用计算机模拟制造专家的分析
2、、判断、推理、构思和决策等智能活动,并将这些智能活动与智能机器有机地融合起来,将其贯穿应用于整个制造企业的各个子系统(如经营决策、采购、产品设计、生产计划、制造、装配、质量保证和市场销售等),以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化,从而取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动,并对制造业专家的智能信息进行收集、存储、完善、共享、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。,.,智能制造系统,智能制造系统是指基于IMT,利用计算机综合应用人工智能技术(如人工神经网络、遗传算法等)、智能制造机器、代理(agent)技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、
3、生命科学和系统工程理论与方法,在国际标准化和互换性的基础上,使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化,并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。,.,智能制造技术,IMS是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机制上,目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制,自动地完成设计、加工、控制管理过程,旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。,.,2. 智能制造的发展现状及趋势,全球智能制造发展趋势：1以3D打印为代表的“数字化”制造技术崭露头角。2智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程。3世界范围内智能制造国家战略空前高涨。,.
4、,2.智能制造技术的发展现状,日本于1989年提出智能制造系统，且于1994年启动了先进制造国际合作研究项目，其中包括公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等。美国于1992年执行新技术政策，大力支持包括信息技术和新的制造工艺，智能制造技术在内的关键重大技术。欧盟于1994年启动新的研发项目，选择了39项核心技术，其中信息技术、分子生物学和先进制造技术中均突出了智能制造技术的地位。,国外发展现状,.,2.智能制造技术的发展现状,2001年6月，美国正式启动包括工业机器人在内的“先进制造伙伴计划”；2012年2月，又出台“先进制造业国家战略计划”，提出
5、通过加强研究和试验税收减免、扩大和优化政府投资、建设“智能”制造技术平台以加快智能制造的技术创新；2012年设立美国制造业创新网络，并先后设立增才制造创新研究院和数字化制造与设计创新研究院。德国于2013年正式实施以智能制造为主体的“工业4.0”战略，巩固其制造业领先地位。,国外发展现状,.,2011年1月,2012年410月,2014年4月,2012年3月,2013年4月,工业4.0发展战略发布；由VDMA、BITKOM、ZVEI组成秘书处，组建工业4.0平台,工业4.0平台发布白皮书（实施计划）,2010年,德国科学-产业经济研究联盟与德国国家科学与工程院（Acatech）共同制定工业4.
6、0发展战略,德国2020高技术战略行动计划发布，11个“未来项目”缩减为10个（投资84亿欧元）；“工业4.0”一词首次出现（投资2亿欧元）,在德国科学-产业经济研究联盟 （Forschungsunion Wirtschaft-Wissenschaft）的倡导下，开始研究工业4.0,德国2020高技术战略发布，并重点推出11个“未来项目”,工业 4.0 的提出,.,工业4.0概念,什么是工业4.0,通过互联网等通信网络将工厂与工厂内外的事物和服务连接起来，创造前所未有的价值、构建新的商业模式的产官学一体的项目。“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个
7、高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。,主要是通过CPS（信息物理系统），总体掌控从消费需求到生产制造的所有过程，由此实现高效生产管理。,实现方式,.,本质 是基于“CPS”实现“智能工厂”核心 是动态配置的生产方式实现“柔性生产”关键 是信息技术应用实现生产力飞速发展愿景 是解决能源消费等社会问题,工业4.0的智能制造,.,工业4.0 的两大主题,智能工厂：智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现。 智能生产：整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D
8、技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者。智能物流：主要通过互联网、物联网、务联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。,.,工业4.0的三个重点、八大关键,.,工业4.0的愿景,.,工业3.0与工业4.0有哪些不同？,.,大规模定制生产与大规模生产的比较,.,大规模定制的优势,成本低效率高交货快,品种多 个性化,大规模定制生产,大规模生产品种单一标准化,定制生产成本高效率低交货慢,.,中国制造2025战略介绍,.
9、,制造强国建设三个十年“三步走”的战略,中国制造2025战略介绍,.,中国制造2025战略介绍,.,中国制造2025战略介绍,.,10大重点领域,中国制造2025战略介绍,.,到2020年，制造业重点领域智能化水平显著提升，试点示范项目运营成本降低30%，产品生产周期缩短30%，不良品率降低30%。到2025年，制造业重点领域全面实现智能化，试点示范项目运营成本降低50%，产品生产周期缩短50%，不良品率降低50%。,紧密围绕重点制造领域关键环节，开展新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用。,支持政产学研用联合攻关，开发智能产品和自主可控的智能装置并实现产业化。,依托优势企业，紧扣关
10、键工序智能化、关键岗位机器人替代、生产过程智能优化控制、供应链优化，建设重点领域 智能工厂/数字化车间。,在基础条件好、需求迫切的重点地区、行业和企业中，分类实施流程制造、离散制造、智能装备和产品、新业态新模式、智能化管理、智能化服务等试点示范及应用推广。,建立智能制造标准体系和信息安全保障系统，搭建智能制造网络系统平台。,智能制造工程,中国制造2025战略介绍,.,制造技术发展趋势,绿色化,制造需求：多品种多批量、高质量低成本、柔性制造快速响应、节能减排环境友好等,制造技术的发展需求与趋势产品全生命周期（设计、制造、运作等）满足客户个性化需求全价值链端到端系统工程个性化,提高能源利用效率，实
11、现工业生产“绿色环保”绿色制造,柔性化生产线实现多品种产品生产的动态配置资源定制化,.,1,能源和资源利用效率是竞争力的决定性因素,更短的创新周期更为复杂的产品更大的数据量,个性化大规模生产快速变化的市场更高的生产效率,提升效率,制造业核心竞争力正在发生深刻变化提升竞争力,制造业变化的速度比以往更快,3,2 缩短生产周期,提高柔性,.,智能制造发展方向：产品智能化,自适应工况：工况识别感知控制算法及策略人机交互：多功能感知智能Agent语音识别信息融合,自主决策：环境感知路径规划智能识别自主决策,回收信息,原材料信息,设计信息,制造信息,物流信息,销售信息,产品全生命周期个性化定制与服务无人机
12、无人驾驶汽车智能家电,.,智能制造发展方向：装备智能化,制造技术变革,将专家的知识和经验融入感知、决策、执行等制造活动中赋予产品制造在线学习和知识进化能力,实现自学自律制造,日本Mazak机床热屏障主动振动控制智能装备特点：,瑞士米克朗机床智能工艺规划,大连机床热补偿功能,智能化智能装备2000,数字化数控装备1960国际,智能制造初露端倪国内,.,该生产什么,质量管控,智能制造发展方向：车间智能化全局生产管控,Whattoproduce,Statusofequipment设备状态,Overallproductionmonitoringandcontrol,Workinstruction作业指
13、导,Productionstatistic生产统计,Qualitycontrol,物料准时配送JITmaterialdelivering,生产防错系统Error-proofing产品及时发运Productdelivering,.,智能制造发展方向：工厂智能化,智能化加工设备,DNC,智能化机械手,智能刀具管理,中央控制室,现场Andon,现场监视装置,智能加工中心与生产线,智能化仓储/运输与物流,智能化生产执行过程管控,智能化生产控制中心,智能化工厂,自动化立体仓库,AGV智能小车,公共资源定位系统,高级计划排程,执行过程调度,数字化物流管控,数字化质量检测,.,大灯总成,动力总成,悬架总成,
14、底盘,轮胎,智能制造发展方向：供应链智能化主机厂与供应商：物理距离 与 信息距离 以江淮汽车为例： 零部件供应巢建设项目现已有澳大利亚和台湾、香港等7省区在内的260家企业签约入驻 目前江淮已实施了物料拉动平台主要方向：以主机厂为核心的全产业链质量控制仪表台总成座椅,.,3. 智能制造关键技术,纵观当今社会，智能制造技术无疑是世界制造业未来发展的重要方向之一。所谓智能制造技术，是指在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术和智能技术与装备制造过程技术的深度融合与集成。,.
15、,智能制造关键技术：工业互联网,.,智能制造关键技术：云计算,云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡）、热备份冗余等传统计算机和网络技术发展融合的产物。,.,智能制造关键技术：工业大数据,工业大数据的典型应用包括产品创新、产品故障诊断与预测、工业生产线物联网分析、工业企业供应链优化和产品精准营销等诸多方面。,.,2012年中国工业机器人销量为2.7万台；我国达到世界水平时将有380亿工业机器人本体市场空间，1140亿工业机器人系统集成市场空间,焊接、装配、喷漆、码垛、搬运,世界工业机器人安装总量,智能制造关键技术：机器人全球年增长率9%中国年增长率17%,.,智能制
16、造关键技术：传感器,.,智能制造关键技术：3D打印,3D打印技术：增材工艺，缩短生产周期，减少对环境的影响，提高原材,料和能源使用效率,.,智能制造关键技术：虚拟现实,虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种模拟环境，通过多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。,., 高速通讯网络协议, 资料共享技术, 信息安全技术,智能制造关键技术：数字化制造, 数字化建模 虚拟设计 创新设计 数字样机设计 面向制造DFM, 智能控制技术 高速高精度驱动 嵌入式数字制造 远程诊断 智能维护,数字控制,生产管理, 控制传感技术 实时信
17、息管理技术 信息集成技术 数字化车间技术 制造系统建模 决策控制,.,智能制造关键技术：人工智能,人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。,.,4. 智能制造应用案例,智能制造是依托于传感器、工业软件、网络通信系统、新型人机交互方式，实现人、设备、产品等制造要素和资源的相互识别、实时联通、有效交流，促进制造业研发、生产、管理、服务与互联网紧密结合，推动生产方式的定制化、柔性化、绿色化、网络化，从而不断充实、提升、再造制造业竞争能力。包括五个方面：产品的智能化、装备的智能化、生产的智能化、管理的智能化和服务的智能化。,.,智能制造应用案例1
18、,飞鹤乳业作为民族乳企的标志性品牌，践行国家两化融合的号召，目前飞鹤乳业在食品安全追溯及信息化应用方面积累了丰富的经验。多年来，通过大力推进工业化与信息化的深度融合，飞鹤已经实现了全自动化生产；通过数据仓库，主数据等平台建设实现数据集成；更通过营销供应链管理系统保障专业服务等一系列推进两化深度融合方面的举措，助力飞鹤完成了企业的高效运作。,.,飞鹤工厂智能化工程设计模型：,.,飞鹤工艺流程布局模型：,.,飞鹤数据采集系统结构图：,.,飞鹤乳业安全保障体系架构图：,.,飞鹤MES自动化制造执行系统架构图：,.,机床加工程序选择,零件加工质量信息记录,数字化车间：混流制造解决方案：在复杂零件和托盘
19、上安装RFID标签，有效识别身份在加工设备和线体上安装工业读写器，实现产品和设备的智能通讯，为MES等信息系统有效提供数据采集和处理。生产线路径选择M2M通讯, 方案价值：实现工艺指导可视化、柔性化，提升多品种批量化生产过程的生产效率，减少人员，提高数据采集效率，实现制造过程可追溯性。,.,应用案例：上汽通用五菱/美的家用空调产线缸体缸盖加工生产线：30万件发动机缸体（缸盖）加工、100万台发动机缸体（缸盖）毛坯铸造生产能力，位居国内同行第一,家用空调装配混流制造：美的家用空调是全球第二大家用空调制造企业，占据17%市场份额；,柔性加工,机械手和产品交互,加工设备和产品交互,柔性装配线,工序处
20、装有读写器,工板装有RIFD标签,.,智慧物流：供应链车辆引导与卸货管理,解决方案：通过RFID、智能交通技术，结合厂区物料供应需求，实现厂区供应商车辆预约、排队、身份识别，厂区卸货资源智能化分配；, 方案价值：实现物料拉动式供应链模式，实现厂区物流资源疏导，实现对供应链,车辆的入厂时间、卸货资源安排指引、时间控制，提高厂区物流资源利用率。,.,智能车辆物流及卸货：美的微波炉马龙基地是亚洲最大的微波炉生产基地，年产量亚洲第一,应用案例：美的某部门,.,应用案例：三一重工车间物流三一重工是全国第三大工程机械集团，本案例实施地在三一重工18号厂房,物料配送出口的RFID读写器,装配线边的RFID领料装置,码垛立库智能识别,.,折叠箱,中空箱,周转箱,大周转箱,点料室,投递口货台口R1,R2货台口收货口,收货口货台口R3,R4货台口车库,海思库房,RFID感应门,应用案例：物料配送周转箱管理南方工厂物流周转箱识别：120000件周转箱、覆盖华为整个终端制造工厂；,.,此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！感谢你的观看！,
