智能工廠總體規(guī)劃與建設(shè)

1、智能工廠總體規(guī)劃與建設(shè)引言©率十科農(nóng)大學(xué) l» -KM Z AT»fl-«WW間匐，新一代人工智能（AI2.D）.智能制造.智能工 廠，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)*工業(yè)大數(shù)據(jù)之間是什么關(guān)系？問題？：圍繞智能工廠規(guī)劃與實施，應(yīng)開展哪些工作?為什么工廠自動化和信息化是智能工廠建設(shè)的基礎(chǔ)?問題“開展智能工廠建設(shè)，有哪些經(jīng)驗教訓(xùn)?1、智能制造的提出背景 ,2、智能制造的內(nèi)涵與特征3,智能工廠的架構(gòu)及發(fā)展方向4,智能工廠的實施規(guī)劃5、智能工廠中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用6、智能工廠規(guī)劃與實施案例7、結(jié)束語背景近幾年來，主要工業(yè)國家先后提出了新一代制造發(fā)展戰(zhàn)略，最有名的是德國“工業(yè)4.0”,美國

2、“再工業(yè)化”、“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)".以及,'中國制造2025”,fiKlufr trHjI itvrrwt工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)“智能制造”已成為各國提振制造業(yè)的心巴儡蜀生部“M4O'倡導(dǎo)以“智能制造”為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命:機械化電氣化信息化-智能化口*»度以CPS （信息物理系統(tǒng)）為核心，實現(xiàn)智能產(chǎn)品，智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流疝？等平科技上才. W-.i-' * a TWr* vr美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命”2012年，美國宣布實施“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，GE隨即拋出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”并牽頭成立“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟.所謂工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命，即通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，將智能 設(shè)備、人和數(shù)據(jù)連接

3、起來，形成一個由機器.設(shè)備、集 群和網(wǎng)絡(luò)組成的龐大物理世界，井以智能的方式分析并 利用所獲取的大數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：智能機器 智能系統(tǒng) 智能分析 v WUW 1 K r-«kW以智能化.服務(wù)化、生態(tài)化為方向，促進(jìn)中國制造業(yè)創(chuàng)新發(fā)展國內(nèi)外對比分析德國 制電業(yè)高度發(fā)達(dá)，已通歷款字化制造 的段 人力成本越來越高 政策法所央求人的工作修度和安 保，能仙標(biāo)Q 來自夏涮的制造業(yè)竟?fàn)?工業(yè)軟件實力全成制先工兆昌動化/ERM LM/MES) 互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)已有成 然應(yīng)用中國口摘技術(shù)飛速發(fā)展我手比枝米 XRR,餐果網(wǎng)撞本人工曹性禮術(shù)犬融林林北成掘見或桂萃客戶與市場的壓力 聯(lián)多畀化、個桂牝培植及拆

4、快速上才憾成本、齋希加值11« IM制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級歐策法統(tǒng)的壓力 年士耳年 弁劫住掙 眉量霹、芍見海 史良春因此，積極推進(jìn)的全面建設(shè)，宥條件開展,是大多數(shù)中國制造企業(yè)應(yīng)對工要4.0制遣業(yè)和E同體水平不離,人力成本相對不高更保,能此政策等曲不產(chǎn)福 尚處在敷字化制造的普及階段互聯(lián)網(wǎng)和物域網(wǎng)技術(shù)在修業(yè)的曲用 還剛起步的現(xiàn)實選擇我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的動力與壓力 新鵬遭技術(shù)革命 機番人技術(shù) 加打即 充挑翻工 做她,過2tH耀生部 L 織學(xué)”*雙上 如何實現(xiàn)制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動，轉(zhuǎn)型升級企業(yè)理念強瑞敏從冰生產(chǎn)布審歷力中川 以客戶力中心創(chuàng),能力是企業(yè)核心毫爭力 大布全不治小麻式麻柞II收商盧品智能化，增硬

5、用戶“驗性，比如智能牛機.智旭掌唐普智旭設(shè)計、智悔工E、 加片A. 30打印“*能率同等客戶更制生產(chǎn)、生產(chǎn)廄 泰鬟柑it,北包謨計.脅同）造等是實現(xiàn)制造業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動，轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵技術(shù)精智總？ T*F4 MEMftv.lrtfeJ* IJ JR于KifHlaBS不“數(shù)字化”指將物理世界信息轉(zhuǎn)化為計算機能理解的信息，包 括采集、建模，結(jié)構(gòu)化.存儲.分析，傳遞.控制等一系列過程.斜宗化5島定義先后+黝到tTN域劃數(shù)字化制造* ismMQAaxnH字4Mll/S巾囪）1工范累0寧性五配炯M術(shù)+致哀此稽握捷球融M iffityX也it輒，聚統(tǒng)小北子*翻點辜酬聯(lián)囿*君空計書育程孩亨生 M苑學(xué)化 匿資咐?化

6、就字記出怪檔生 BWWftMtMRO iii催博靖裔聽 tmt向西新*苗期灣濯凝如（EKPJ段寧把靖，, HSMff 丁 4m觸人效序也取口由t生產(chǎn)國自琉e近“數(shù)字化”是售謝產(chǎn)品全生命周期數(shù)字化數(shù)字化型定義數(shù)字化數(shù)字化并行僑同數(shù)字化數(shù)字化lchvhuM.ftdu數(shù)字化 加工數(shù)字化 分析產(chǎn)品全生命周期管 理PLM設(shè)計腳理啊定副試改加'* * 技*)產(chǎn)品數(shù)字鏈(Digital Thread)工一 數(shù)字錐；實現(xiàn)設(shè)備.數(shù)據(jù)、工藝流程以及人之阿的數(shù)字化連接闔？早中期夜上孑4.f w BL ijfCb n - r WWi- 4«i例：數(shù)字化車間球舉臼我人孚WM W" IT KI

7、V<JI *Ai例：數(shù)字化車間（三一重工）決籟與睡控層以心升至分析救事示悔心業(yè)強蒯道觸見彝,現(xiàn)有系優(yōu)成 MES ERF PDM前用過程控對T配婚制耀翼制造裝雜層11出河人RJK*鼻椎調(diào)中心工電抵區(qū)生產(chǎn)事工、期科配送，法111希白動化，累性生assies.信息指令底««* 解芭白S?吧2）網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)u網(wǎng)珞化"指將數(shù)字化信息通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞與共享，網(wǎng)絡(luò)的終端可以是人（互聯(lián)網(wǎng)），也可以是機器、產(chǎn)品、工具等物體（物聯(lián)網(wǎng)），萬物互聯(lián)是趨勢。產(chǎn)品ift計過限的同縮化二 異地懵同產(chǎn)品研發(fā)戶品制造漁貓的*t： 物聯(lián)國,云劇造美于iSft .'五療網(wǎng)，礎(chǔ)軍I造業(yè)發(fā)

8、展 L主豆球懈穿B*3,2«7.11TitsKra產(chǎn)品靜簪過程的網(wǎng)絡(luò)化;遠(yuǎn)程威控.大效據(jù)分析溫？才巧打我之方1 I 燃f"鵬 * RVI Wf .通過“網(wǎng)絡(luò)化”，端短時空距離，為制造過程中“人 M人-機”，"機-機”之間的信息共享和協(xié)同工THL巨聯(lián)網(wǎng)(Industrial Internet)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng);實現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域的人、機器.產(chǎn)品、物料、控制系統(tǒng)、應(yīng)用軟件之間互聯(lián)互通本質(zhì)上是一種信息化基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、安全是核心要素I實現(xiàn)3 T融合（IT+OT+CT）3）智能化制造技術(shù)“智能化”是指在數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化暮礎(chǔ)上，深度處理和利用信息， 使目標(biāo)對象（產(chǎn)品機Sh生產(chǎn)系塊等

9、）具有一定自主性的感知.學(xué)習(xí) 、分析.通訊與協(xié)調(diào)控制能力，能適應(yīng)動態(tài)變化,快速做出正確決策.能產(chǎn)品A類專嬴的知識和經(jīng)聆通過互聯(lián)網(wǎng).物聯(lián)網(wǎng)茯得 的大量糊&相關(guān)數(shù)據(jù)簞，控制智能機器旨能過程瞥能工T“智能化E是“數(shù)字化”.“網(wǎng)絡(luò)化”發(fā)展的必然趨勢信霸5商彳”葉皮上戈*M»A KH« 1 itrMin at-智能制造概念的產(chǎn)生與發(fā)展中國引人皆耽蠹 款急（楊用了 ttdD1蒯后聲稟白然科華*fc委智捷舞造重火班7193 3kSE»»+*五融20112Q15Hfli例茜的制浦國工旌石 0澹國（嬲）1991日本美國IM竽國際合19馳留汪嗣躺出*跋牧術(shù)11第有修

10、髓制通寸的8興起明沉寂期第四搦解拉方帽也冉科坦*值2011白晶和第引蚣再工iKt2011OE理加工把互察國2012爆發(fā)闞信息與通信技術(shù)（1CT）的飛速發(fā)展，以及大數(shù)據(jù)（8他Da（ 的興起，是“智能制造”概念趨熱的要技術(shù)原因行一朝叫我J/ g VEHtd-目錄1.智能制造的提出背景2、智能制造的內(nèi)涵與特征/3、智能工廠的架構(gòu)及發(fā)展方向4、智能工廠的實施規(guī)劃5,智能工廠中的大數(shù)據(jù)應(yīng)用6、智能工廠帆與實施案例7、結(jié)束語一，二葡置王即黃承,"四核新一代人工智能與智能制造若鐮整點共 (2016-20201 J2016.12黃于笳牝互喇-鋌腳遭業(yè)，發(fā)展工眄星里的筠導(dǎo)急夭$231ZO17.7惜理生

11、卻3H白鴿學(xué)膽事'"冬4藝智ggfgj造的內(nèi)涵修造一有狹義與廣義之分，狹義的制造特指“加工環(huán)節(jié)”， 廣義的制造包括“產(chǎn)品全生命周期酎，一般是廣義理解人工智幅一系統(tǒng)具備如下一個或多個與人類似的能力 自主后知能力：通過楮宓券自動感知環(huán)境技友變化(*t) 分析學(xué)習(xí)能力：優(yōu)化計算、分析判斷、學(xué)習(xí)與推理(大腦) 協(xié)調(diào)技制鈴.二控制執(zhí)行機構(gòu)按計算熔果究或於作(#M)g f平沙的VL智能制造的定義面向產(chǎn)品的全生命周期.以新一代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以制造系統(tǒng)為載體.在其關(guān)鍵環(huán)節(jié)或過程,具有一定自主性的感知、學(xué)習(xí)、分析、決策.通訊與協(xié)調(diào)控制能力，能動態(tài)地適應(yīng)制造環(huán)境的變化, 從而實現(xiàn)提質(zhì)增效節(jié)能降

12、本等目標(biāo).標(biāo)赤平年僅上不實施“智能制造”的意義"智能制造"是制造企業(yè)實現(xiàn)創(chuàng)新升級和過程優(yōu)化的重要手段之一通過基于大數(shù)據(jù)的智能分析方法，創(chuàng)新企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、運營.營銷和管理過程將智雛優(yōu)化投術(shù)和產(chǎn)品設(shè)計, 虛擬制造、精丑生產(chǎn)，過程管控等技術(shù)方法相結(jié)合，提高產(chǎn)品研制和生產(chǎn)效率引入智幗設(shè)備和傳感器，并彖用加工過程自適應(yīng)控制技術(shù)，提高產(chǎn)品制造質(zhì)量和效率通過能耗監(jiān)控與智能調(diào)度，突現(xiàn)邪或友好制造三仁;指要史部"伍冬夏實施“智能制造”的目標(biāo)創(chuàng)新設(shè)計.滿是客戶的個性化需求家電、3C, K 裝等行業(yè)航天汽業(yè)發(fā)好明造禹姚隼.高昂肩, 宏戶滿去、都攜工程機械. 重整裝備 等行業(yè)提升產(chǎn)品

13、愴值.拓展怖值能 J h保證高效率I同時期實現(xiàn)可持健制造 綱鐵*石化、電力裝備等行業(yè)二指安王部h 工，* 1"口心：n智能制造的載體：智能制造系統(tǒng)總？肆平叫我火濟(jì) ,1迪的立口IMW* * nwa iwsw| 1 yj HjjIPnn指深度嵌入了傳感，通訊.控制等信息技術(shù)，在其 制造、物流，使用和服務(wù)過程中，能夠體現(xiàn)出自感知， 自診斷、自適應(yīng)、自決策等智能特征的產(chǎn)品.面向使用i寸程的4品智前化而仃制造過茸的 產(chǎn)品督能化百句麗君丁程的 產(chǎn)品智能化“產(chǎn)品智能化是產(chǎn)品創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新的重要手段虹特福S1必 ！ i "2智能產(chǎn)品設(shè)計過程通過大數(shù)據(jù)智能分析手段精確獲取設(shè)計需求，通過智能創(chuàng) 成方法進(jìn)行產(chǎn)品概念設(shè)計，通過知識工程實現(xiàn)變型產(chǎn)品設(shè)計. 通過科學(xué)計算和仿賓優(yōu)化實現(xiàn)產(chǎn)品高性能設(shè)計，通過并行悔同 策略實現(xiàn)設(shè)計制造信息的有效反饃.并行曲骨計， 淑璇取能優(yōu) 牝曲計大數(shù)據(jù)幺析.基于知識的他新設(shè)計、 棄學(xué)科承計優(yōu)化，3DH印技術(shù)