智能制造與數(shù)字化工廠2

智能制造與數(shù)字化工廠2014年9月張國(guó)軍

博士、長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授提綱一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)二、RFID在智能制造中的應(yīng)用模式三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例五、相關(guān)工作基礎(chǔ)3制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)綠色化制造需求：多品種多批量、高質(zhì)量低成本、柔性制造快速響應(yīng)、節(jié)能減排環(huán)境友好等提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)“綠色環(huán)?！本G色制造實(shí)現(xiàn)多品種產(chǎn)品生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)配置資源

定制化制造技術(shù)的發(fā)展需求和趨勢(shì)

滿足客戶個(gè)性化需求

全價(jià)值鏈端到端系統(tǒng)工程

個(gè)性化1能源和資源利用效率是競(jìng)爭(zhēng)力的決定性因素???更短的創(chuàng)新周期更為復(fù)雜的產(chǎn)品更大的數(shù)據(jù)量???個(gè)性化大規(guī)模生產(chǎn)快速變化的市場(chǎng)更高的生產(chǎn)效率提升效率制造業(yè)變化的速度比以往更快

42

縮短生產(chǎn)周期3

提高柔性制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力正在發(fā)生深刻變化

提升競(jìng)爭(zhēng)力5美國(guó)

“再工業(yè)化”

?

國(guó)家制造技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟

?

使用本國(guó)頁(yè)巖氣和石油德國(guó)

保持工業(yè)領(lǐng)先地位

?

持續(xù)創(chuàng)新機(jī)制

?

高出口量

?

工業(yè)4.0為新的指導(dǎo)原則中國(guó)

發(fā)展高端技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí)

?

工資上漲

?

質(zhì)量驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化需求

?

節(jié)能立法制造業(yè)成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)62015年中國(guó)長(zhǎng)三角地區(qū)的制造成本僅比美國(guó)低5%中國(guó)的制造業(yè)在發(fā)生巨大變革

哥本哈根中國(guó)減排目標(biāo)

產(chǎn)業(yè)升級(jí)壓力

勞動(dòng)力成本上升

能耗排放壓力中國(guó)制造業(yè)機(jī)遇：發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

7低附加值高附加值中國(guó)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇?蒸汽機(jī)的發(fā)明，機(jī)器動(dòng)力的應(yīng)用電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，電能的應(yīng)用信息技術(shù)特別是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用智能技術(shù)的應(yīng)用，自適應(yīng)、自我決策機(jī)械化

蒸汽機(jī)

機(jī)械一代電氣化

普通機(jī)床

電氣一代數(shù)字化

數(shù)控機(jī)床

數(shù)控一代智能化

智能機(jī)床

智能一代

制造業(yè)發(fā)展的幾個(gè)主要階段

蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)曾給機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展帶來(lái)革命

數(shù)字化：信息化與工業(yè)化融合的重要手段

智能化：裝備和機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)第四次工業(yè)革命：智能制造第一次工業(yè)革命蒸汽動(dòng)力機(jī)械設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn)第二次工業(yè)革命電機(jī)發(fā)明和電能使用，大規(guī)模流水線生產(chǎn)第三次工業(yè)革命應(yīng)用IT技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)第四次工業(yè)革命實(shí)現(xiàn)智能制造智能制造幾何精度微觀組織性能表面完整性殘余應(yīng)力分布品質(zhì)一致性……什么叫智能制造

智能制造通過(guò)工況在線感知（看）、智能決策與控制（想）

、裝

備自律執(zhí)行（做）大閉環(huán)過(guò)程，不斷提升裝備性能、增強(qiáng)自適應(yīng)能

力，是高品質(zhì)復(fù)雜零件制造的必然選擇。

高品質(zhì)制造國(guó)家對(duì)智能制制造的重視國(guó)家中長(zhǎng)期科科技術(shù)發(fā)展規(guī)規(guī)劃綱要對(duì)““數(shù)字化智能化制造技技術(shù)”提出了了迫切需求：：國(guó)家科技部發(fā)發(fā)布《智能制制造科技發(fā)展展“十二五”重點(diǎn)專專項(xiàng)規(guī)劃》，，重點(diǎn)突破智智能化的高端裝備國(guó)家工信部發(fā)發(fā)布了《智能能制造裝備產(chǎn)產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)發(fā)展規(guī)劃》，，并啟動(dòng)了智智能制造裝備重大專專項(xiàng)大飛機(jī)、發(fā)動(dòng)動(dòng)機(jī)等重大科科技專項(xiàng)中，，2/3的重大專項(xiàng)急急需智能制造造裝備與技術(shù)術(shù)國(guó)家中長(zhǎng)期科科學(xué)和技術(shù)發(fā)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)★重點(diǎn)研究數(shù)字字化設(shè)計(jì)制造造集成技術(shù)“十二五”國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略性新新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃★做大做強(qiáng)數(shù)字字制造裝備，，促進(jìn)制造業(yè)業(yè)智能化、精密密化、綠色化化發(fā)展☆國(guó)家科技重重大專項(xiàng)（02專項(xiàng)）極大規(guī)模集成成電路制造裝裝備及成套工藝☆國(guó)家科技重重大專項(xiàng)（04專項(xiàng)）高檔數(shù)控機(jī)床床數(shù)字化設(shè)計(jì)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)與工具集研發(fā)發(fā)及典型產(chǎn)品品應(yīng)用☆國(guó)家智能制制造裝備重大大專項(xiàng)智能制造關(guān)鍵鍵技術(shù)、數(shù)字字化車間示范應(yīng)用、智能能制造系統(tǒng)等等InitsreportEnsuringAmericanLeadershipinAdvancedManufacturing,inJune2011國(guó)際對(duì)智能制制造的重視智能制造作為為先進(jìn)的制造造科學(xué)與技術(shù)術(shù)手段，已成成為各國(guó)搶占占制造科技制高點(diǎn)的的重點(diǎn)研究領(lǐng)領(lǐng)域：奧巴馬總統(tǒng)2011年啟啟動(dòng)“高端制制造合作伙伴伴（AMP））計(jì)劃”，企業(yè)/高校共共同實(shí)施，將將智能制造確確定為美國(guó)奪奪回制造業(yè)霸霸主的三大重點(diǎn)領(lǐng)領(lǐng)域之一(美國(guó)科技委委員會(huì)制造研研發(fā)報(bào)告)美歐日等發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)家：將智智能制造列為為支撐未來(lái)可可持續(xù)制造的的重要科學(xué)技術(shù)(IMS2020Roadmap)13智能制造的基基本特征1)信息驅(qū)動(dòng)采集產(chǎn)品制造造的各類數(shù)據(jù)據(jù)、知識(shí)、圖圖形、圖像等等信息，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程系統(tǒng)統(tǒng)的預(yù)報(bào)、評(píng)評(píng)價(jià)、調(diào)度、、控制、監(jiān)控控、診斷、決決策和優(yōu)化等。。2)自治能力采用分層或分分級(jí)的自治單單元，通過(guò)協(xié)協(xié)調(diào)機(jī)制對(duì)其其自身的操作作行為做出規(guī)劃劃，對(duì)意外事事件（如制造造資源變化、、制造任務(wù)貨貨物要求變化等等）做出反應(yīng)應(yīng)，實(shí)現(xiàn)行為為可控。14智能制造的基基本特征3)人機(jī)協(xié)同同實(shí)現(xiàn)人和系統(tǒng)統(tǒng)的協(xié)同交互互，輔助人類類進(jìn)行分析、、判斷、決策策；人機(jī)之間平等等共事、相互互“理解”、、相互協(xié)作。。4)自組織與柔性性根據(jù)獲取的市市場(chǎng)、設(shè)計(jì)和和過(guò)程信息，，制造單元和和系統(tǒng)自行組組成一種最佳結(jié)結(jié)構(gòu)的智能制制造系統(tǒng)，以以高效可靠的的方式運(yùn)行，，完成給定的制制造任務(wù)。15智能制造的基基本特征5)自學(xué)習(xí)能力以專家知識(shí)為為基礎(chǔ)，不斷斷完善、優(yōu)化化、更新系統(tǒng)統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)；；通過(guò)感知環(huán)境境狀態(tài)來(lái)學(xué)習(xí)習(xí)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的的最優(yōu)行為策策略，實(shí)現(xiàn)環(huán)環(huán)境自適應(yīng)、在在線學(xué)習(xí)等能能力。6)自維護(hù)能力對(duì)系統(tǒng)的故障障進(jìn)行診斷、、預(yù)測(cè)和自修修復(fù)，自動(dòng)更更新系統(tǒng)知識(shí)識(shí)庫(kù)、維護(hù)單元元設(shè)備；對(duì)系系統(tǒng)的整體運(yùn)運(yùn)行狀況進(jìn)行行評(píng)估，及時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)問(wèn)題。16智能制造關(guān)鍵鍵技術(shù)綜合利用智能能傳感技術(shù)、、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)動(dòng)控制技術(shù)、人工工智能技術(shù)、、現(xiàn)代管理技技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工工廠生產(chǎn)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)絡(luò)化、數(shù)字化化和智能化，，其關(guān)鍵技術(shù)術(shù)有：智能傳感與智智能制造網(wǎng)絡(luò)絡(luò)技術(shù)分布制造智能能與系統(tǒng)建模模技術(shù)信息管理、集集成與數(shù)據(jù)挖挖掘技術(shù)智能決策、規(guī)規(guī)劃、調(diào)度與與企業(yè)管理技技術(shù)現(xiàn)代制造服務(wù)務(wù)技術(shù)造裝備/工藝生產(chǎn)管理服CAD/CAE/CAMPDM/ERP/SCM銷售/維護(hù)/報(bào)廢智能裝備感知自主/半自主主智能制造體系系結(jié)構(gòu)企業(yè)制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可重重構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)行自組組織、自適應(yīng)、自協(xié)協(xié)作智能制造系統(tǒng)統(tǒng)客戶信息感知知與管理客戶需求智能能分析與個(gè)性化服務(wù)智能制造服務(wù)務(wù)決策規(guī)劃智能控制制造智能統(tǒng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)應(yīng)用引起機(jī)械械產(chǎn)品本身內(nèi)內(nèi)涵發(fā)生根本本性變化伺服驅(qū)動(dòng)系簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)縮短制造周期期提高制造精度度提升裝備性能能齒輪箱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作裝置伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)控制系統(tǒng)工作裝置輸入信息信息反饋傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品品動(dòng)力源數(shù)控機(jī)械產(chǎn)品品制造裝備智能能化的基礎(chǔ)2、高速、高高精、高可靠靠現(xiàn)場(chǎng)總線先進(jìn)數(shù)控機(jī)床床加速度可達(dá)達(dá)10g，快快移速度達(dá)720m/min普通數(shù)控加加工精度5μm，精精密級(jí)1μμm，超精精密0.01μm數(shù)控裝置MTBF值值達(dá)60000h以以上，伺服服系統(tǒng)達(dá)30000h高速納米插插補(bǔ)3、智能化化、網(wǎng)絡(luò)化化、復(fù)合化化加工參數(shù)自自調(diào)整、防防碰撞、誤誤差補(bǔ)償、、顫振預(yù)測(cè)測(cè)抑制等從單一的數(shù)數(shù)據(jù)傳輸向向網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控控、維護(hù)與與管理方向向發(fā)展同時(shí)完成復(fù)復(fù)雜零件的的主要乃至至全部加工工工序加工參數(shù)自自動(dòng)調(diào)整制造裝備智智能化的內(nèi)內(nèi)涵1、平臺(tái)全全數(shù)字化現(xiàn)場(chǎng)總線、、碼盤到伺伺服的連接接、驅(qū)動(dòng)單單元等全數(shù)數(shù)字化高檔系統(tǒng)普普遍采用現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總線方方式InstituteonAdvancedManufacturingTechnology,TongjiUniversity操作權(quán)限指紋確認(rèn)數(shù)碼相機(jī)加工任務(wù)完完成情況和和機(jī)床狀態(tài)可可用手機(jī)查查詢信息塔(e-Tower)機(jī)床信息化化，具有語(yǔ)語(yǔ)音、文本和視視像等通訊訊功能。與生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃調(diào)度系系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)反反映機(jī)床工工作狀態(tài)和加工進(jìn)進(jìn)度操作權(quán)限指指紋確認(rèn)。。工件試切時(shí)，，可在屏幕幕上觀察加工過(guò)程程。故障報(bào)報(bào)警顯示、在線幫幫助排除。。Prof.ShuZhang智能化制造造裝備—國(guó)國(guó)內(nèi)外進(jìn)展展智能化與自自主管理知道本系統(tǒng)統(tǒng)的加工能能力和狀態(tài)能夠監(jiān)控和和自主優(yōu)化化加工過(guò)程能夠自行度度量工作（輸出）的的質(zhì)量能夠不斷持持續(xù)學(xué)習(xí)和和提高自己的的能力智能通訊單元智能化制造造裝備—國(guó)國(guó)內(nèi)外進(jìn)展展智能化與自自主管理提綱綱一、智能制制造的背景景、特征與與關(guān)鍵技術(shù)術(shù)二、RFID在智能能制造中的的應(yīng)用模式式三、智能制制造解決方方案及應(yīng)用用案例四、數(shù)字化化工廠及應(yīng)應(yīng)用案例五、相關(guān)工工作基礎(chǔ)適應(yīng)復(fù)雜工工況：防雨水、、抗污漬、、抗油污、、可噴涂讀寫方便快快捷：可讀可寫寫，“盲視”““透視”掃掃描批量操作：批量讀/寫、遠(yuǎn)距離離讀寫讀識(shí)性能可可靠：一次性““盲掃”，，識(shí)別可靠靠性達(dá)99.8%以上RFID系統(tǒng)組成RFID工作原理RFID在在智能制造造中的應(yīng)用用模式RFID（RadioFrequencyIdentification）是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別別技術(shù)，它它通過(guò)射頻信號(hào)自自動(dòng)識(shí)別目目標(biāo)對(duì)象并并獲取相關(guān)關(guān)數(shù)據(jù)。電子標(biāo)簽讀寫器讀寫器天線線讀寫器天線線射頻信號(hào)號(hào)RFID中間件企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)應(yīng)用擴(kuò)展企業(yè)網(wǎng)絡(luò)RFID在在智能制造造中的應(yīng)用用模式托盤夾具ID容器RFID標(biāo)簽工裝板加工零件刀具TAG智能制造在在AGV搬搬運(yùn)機(jī)器人人上的應(yīng)用用應(yīng)用說(shuō)明：：在AGV小小車需要判判別轉(zhuǎn)向信信息的部分設(shè)置RFID感感應(yīng)標(biāo)簽。。AGV搬運(yùn)運(yùn)機(jī)器人底底部安裝RFID讀讀寫設(shè)備，通通過(guò)識(shí)別AGV車路路徑上的RFID標(biāo)簽，獲獲取不同路路徑轉(zhuǎn)向點(diǎn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)向和報(bào)報(bào)站信息通過(guò)RFID系統(tǒng)和和AGV車車載控制系系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)AGV小小車更加智能化的的運(yùn)行應(yīng)用效果：：實(shí)現(xiàn)AGV小車路徑徑柔性化，，提高運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)效率，更更具備路徑徑適應(yīng)性和和制造流程適應(yīng)應(yīng)性，能與與MES、、ERP系系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)對(duì)接。智能制造在在碼垛機(jī)器器人上的應(yīng)應(yīng)用應(yīng)用說(shuō)明：：在自動(dòng)立庫(kù)庫(kù)的出入口口、碼垛機(jī)機(jī)器人、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)構(gòu)等位置部部署RFID讀寫器器在自動(dòng)立庫(kù)庫(kù)中的托盤盤（載具））上固定RFID電子標(biāo)簽簽在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程程中通過(guò)識(shí)識(shí)別RFID標(biāo)簽的的信息，加載載產(chǎn)品或物物料信息將RFID信息傳遞遞給碼垛機(jī)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)現(xiàn)全自動(dòng)出庫(kù)庫(kù)、入庫(kù)、、分配位置置等動(dòng)作應(yīng)用效果：：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)動(dòng)化立庫(kù)的的自識(shí)別功功能，能夠夠?qū)崿F(xiàn)隨機(jī)機(jī)快速分配配倉(cāng)位，實(shí)實(shí)現(xiàn)自由調(diào)倉(cāng)等功功能，提高高自動(dòng)化立立庫(kù)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)效率，降降低出錯(cuò)率率智能制造在在煙草業(yè)中中的應(yīng)用作為煙草生生產(chǎn)管理信信息系統(tǒng)的的一部分，，SYGOLE-RFID用用于在自動(dòng)動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)和管理系統(tǒng)統(tǒng)中追蹤和和管理生產(chǎn)產(chǎn)，質(zhì)量信信息。目標(biāo)標(biāo)是實(shí)現(xiàn)質(zhì)質(zhì)量和物料料的控制。煙棒過(guò)濾嘴嘴自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)庫(kù)的RFID倉(cāng)庫(kù)容器傳傳送機(jī)堆垛機(jī)Sygole智能制造在在數(shù)控加工工中心輔助助機(jī)器人應(yīng)應(yīng)用應(yīng)用說(shuō)明：：給每一個(gè)工工件安裝一一個(gè)RFID標(biāo)簽，，需具備抗金金屬、抗油油污、高防防護(hù)等級(jí)性能；通過(guò)機(jī)器人人自動(dòng)抓取取，實(shí)現(xiàn)在在工件倉(cāng)庫(kù)、機(jī)床床環(huán)節(jié)之間間的自動(dòng)加加工和流轉(zhuǎn)；機(jī)器人安裝裝RFID讀寫設(shè)備備，通過(guò)讀讀取工件的RFID標(biāo)標(biāo)簽，識(shí)別別不同工件件的加工工藝藝和位置參參數(shù)等信息息。應(yīng)用效果：：通過(guò)七軸關(guān)關(guān)節(jié)機(jī)器人人，配備一一個(gè)擁有數(shù)數(shù)百個(gè)托盤盤位的自動(dòng)動(dòng)化電極倉(cāng)倉(cāng)庫(kù)，將放電電加工、高高速銑削等等多個(gè)加工工流程可靠靠連接起來(lái)來(lái)，提高數(shù)數(shù)控設(shè)備稼稼動(dòng)率30%以上上智能制造在在線測(cè)量機(jī)機(jī)器人的應(yīng)應(yīng)用應(yīng)用說(shuō)明：：在電極夾具具上裝載RFID標(biāo)標(biāo)簽，讓每一個(gè)夾具具都有唯一一標(biāo)識(shí)在測(cè)量設(shè)備備上安裝讀讀寫裝置，，讓每臺(tái)設(shè)備具具有智能感感知功能設(shè)備讀取標(biāo)標(biāo)簽信息后后，能夠自自動(dòng)進(jìn)行誤差測(cè)測(cè)量、型面面測(cè)量并形形成檢測(cè)報(bào)告應(yīng)用效果：：（1）提高高了測(cè)量的的效率20%（2）實(shí)現(xiàn)現(xiàn)了測(cè)量目目標(biāo)體和測(cè)測(cè)量指標(biāo)的自識(shí)別，，提高設(shè)備備利用率18%（3）減少少人工錯(cuò)誤誤，提高準(zhǔn)準(zhǔn)確率10%29電極數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫器讀取取電極標(biāo)簽簽編碼QC測(cè)量電極偏移量X、Y值傳傳遞至上位位機(jī)軟件標(biāo)簽編碼傳遞至上位機(jī)軟件向標(biāo)簽內(nèi)寫寫入X、Y偏移量值向數(shù)據(jù)庫(kù)寫入入X、Y偏移量量值汽車噴涂中的的智能制造技技術(shù)SYGOLE在汽車車身裝裝RFID遠(yuǎn)遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽在汽車車身側(cè)側(cè)邊或頂部部部署RFID讀寫寫器，同時(shí)將將讀寫器和噴涂機(jī)器人實(shí)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)通訊訊汽車通過(guò)時(shí)，，RFID將將識(shí)別的信息傳輸給機(jī)器器人，機(jī)器人人通過(guò)對(duì)信息的識(shí)別別加載不同的的噴涂參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自自動(dòng)化混流噴噴涂應(yīng)用效果：通過(guò)對(duì)機(jī)器人人識(shí)別技術(shù)的的改造，使得得汽車噴涂具具備混流自動(dòng)動(dòng)化的特征，，提高了噴涂涂效率，提高了整整車生產(chǎn)效率率。發(fā)動(dòng)機(jī)裝配混混流中智能制制造應(yīng)用說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)組裝過(guò)過(guò)程在主體盤盤上裝RFID電子子標(biāo)簽，并將將發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)號(hào)信息寫入標(biāo)簽簽在發(fā)動(dòng)機(jī)組裝裝過(guò)程中，在在發(fā)動(dòng)機(jī)組裝流水線線線邊裝讀寫裝裝置，識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)信息息RFID設(shè)備備讀取到信息息后，將信息息RFID標(biāo)簽sygole讀寫裝置傳遞給PLC以及現(xiàn)場(chǎng)機(jī)機(jī)器人，通過(guò)機(jī)器人的不不同動(dòng)作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)混流裝配。應(yīng)用效果：實(shí)實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)組裝全過(guò)程程的混流裝配配，全程追溯溯發(fā)動(dòng)機(jī)裝配配信息，使得得發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量穩(wěn)穩(wěn)定性大大提提升。物流快速批量量識(shí)別和AGV集成應(yīng)用用應(yīng)用說(shuō)明物流載具、托托盤、叉車RFID電子子標(biāo)簽，并將物物品信息寫入入標(biāo)簽在物流運(yùn)輸及及出入庫(kù)過(guò)程程中，關(guān)鍵物流節(jié)點(diǎn)處處安裝讀寫裝裝置，快速批量識(shí)別通通過(guò)的物品信信息RFID設(shè)備備讀取到信息息后，將信息息傳遞給后臺(tái)設(shè)設(shè)備、系統(tǒng)以以及AGV機(jī)器人，通過(guò)過(guò)AGV機(jī)器器人將物品搬運(yùn)到相應(yīng)位位置。應(yīng)用效果：實(shí)實(shí)現(xiàn)了物流過(guò)過(guò)程批量識(shí)別別全自動(dòng)化過(guò)過(guò)程，AGV實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)動(dòng)搬運(yùn)和輸送送一、智能制造造的背景、特特征與關(guān)鍵技技術(shù)二、RFID在智能制造造中的應(yīng)用模模式三、智能制造造解決方案及及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工工廠及應(yīng)用案案例五、相關(guān)工作作基礎(chǔ)提綱智能制造應(yīng)用用解決方案智能制造智能家電車間物流工程機(jī)械物流園供應(yīng)鏈智能維護(hù)混流制造輔具控制產(chǎn)品制造研發(fā)設(shè)計(jì)反饋饋生產(chǎn)過(guò)程跟蹤蹤出廠測(cè)試記錄錄銷售管控商業(yè)模式轉(zhuǎn)變變以租代售銷售信息匯總總廠商信息同步步售后維護(hù)數(shù)據(jù)分析記錄錄壽命預(yù)測(cè)故障診斷客戶體驗(yàn)個(gè)性化交互故障智能提醒醒自適應(yīng)控制節(jié)能高效智能制造方案案：機(jī)電產(chǎn)品智能能化應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品制造產(chǎn)品服務(wù)全面提升產(chǎn)品品附加值全生命周期產(chǎn)品智能化：：工程機(jī)械產(chǎn)產(chǎn)品智能化車載智能中控控系統(tǒng)裝備使用狀態(tài)態(tài)GPS衛(wèi)星定位后臺(tái)服務(wù)支撐撐系統(tǒng)設(shè)備業(yè)主監(jiān)控控設(shè)備狀況信息息上報(bào)、狀態(tài)態(tài)定位監(jiān)控、、廠商業(yè)主指指令遠(yuǎn)程下達(dá)達(dá)、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)務(wù)支持刀具管理基于RFID的方案：輔具全生命周周期信息交互互過(guò)程適應(yīng)惡劣加工工工況刀具與加工機(jī)機(jī)床/對(duì)刀儀M2M刀具全生命周周期管控提升刀具利用用率提高機(jī)床使用用率提高加工零件件質(zhì)量?jī)r(jià)值智能維護(hù)方案價(jià)值1維修體制優(yōu)化化，合理分配配預(yù)知性檢修、定定期檢修及故故障檢修，實(shí)現(xiàn)設(shè)備可靠靠性和經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化化平衡；2構(gòu)建以可靠性性為中心的狀狀態(tài)檢修體系，，實(shí)現(xiàn)設(shè)備健健康狀態(tài)的全方方位監(jiān)控，保保障設(shè)備安全運(yùn)運(yùn)行；3開(kāi)發(fā)全流程智智能維護(hù)系統(tǒng)統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)-診斷-評(píng)估-決策-維修的信息化化管理，保障障智能維護(hù)的完完整實(shí)施。一、智能制造造的背景、特特征與關(guān)鍵技技術(shù)二、RFID在智能制造造中的應(yīng)用模模式三、智能制造造解決方案及及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工工廠及應(yīng)用案案例五、相關(guān)工作作基礎(chǔ)提綱數(shù)字化工廠的的作用：以汽汽車工業(yè)為例例2010年，，國(guó)務(wù)院發(fā)展展研究中心《《汽車產(chǎn)業(yè)藍(lán)藍(lán)皮書(shū)》發(fā)布布比較結(jié)果：日本汽車車工業(yè)91.62分，中國(guó)汽車車工業(yè)54.33分自主品牌汽車工業(yè)發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)家品種效率質(zhì)量1000多種種變型共線3.5分鐘/輛（江淮商務(wù)車車）224個(gè)PP100（每百輛新車車問(wèn)題數(shù)）4000多種種變型共線（2000年年豐田Coronas裝裝配線）48秒/輛（日本本田轎轎車、商務(wù)車車共線）135個(gè)PP100（每百輛新車車問(wèn)題數(shù)）——2010年J.D.Power亞亞太公司中國(guó)國(guó)新車質(zhì)量研研究報(bào)告數(shù)字化工廠的的作用：以汽汽車工業(yè)為例例設(shè)備能力生產(chǎn)過(guò)程管控控與優(yōu)化能力力要實(shí)現(xiàn)上述目目標(biāo)，設(shè)備的智能化化水平和生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程管控與與優(yōu)化的能力力缺一不可多品種高效率低成本高質(zhì)量在設(shè)備能力逐逐步提升的情情況下，制造造環(huán)節(jié)的數(shù)字字化管控與優(yōu)優(yōu)化能力不足足更顯突出，已成為為我國(guó)汽車工工業(yè)與國(guó)外差差距的主要原原因之一。什么是數(shù)字化化工廠數(shù)字化工廠以MES為核核心，對(duì)工廠內(nèi)的的制造資源、、計(jì)劃、流程等等進(jìn)行管控?cái)?shù)字化工廠與與產(chǎn)品設(shè)計(jì)層層有緊密關(guān)聯(lián)，，是設(shè)計(jì)意圖圖的物化環(huán)節(jié)通過(guò)系統(tǒng)集成成，數(shù)字化工工廠還與企業(yè)層層和設(shè)備控制制層實(shí)時(shí)交換數(shù)數(shù)據(jù)，形成制制造決策、執(zhí)行行和控制等信信息流的閉環(huán)?物流通道及設(shè)設(shè)備監(jiān)控?叉車/AGV/堆垛機(jī)運(yùn)運(yùn)行情況?物流設(shè)備位置置數(shù)字地圖顯顯示?配送執(zhí)行狀態(tài)態(tài)跟蹤及監(jiān)控控?倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)/庫(kù)存/缺料料跟蹤生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字字化?WIP跟蹤(工位/工序序/部件)?各工位關(guān)重件件安裝匹配查查驗(yàn)?生產(chǎn)報(bào)工與節(jié)節(jié)拍價(jià)值分析析?各型號(hào)/各訂訂單的完工情情況?各工位/各關(guān)關(guān)重件實(shí)作工工時(shí)質(zhì)量管控?cái)?shù)字字化?質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析析報(bào)表及異常常報(bào)告?質(zhì)檢現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)據(jù)/質(zhì)檢設(shè)施施數(shù)據(jù)?主機(jī)及關(guān)重件件流轉(zhuǎn)過(guò)程監(jiān)監(jiān)控?質(zhì)量報(bào)表數(shù)據(jù)據(jù)/統(tǒng)計(jì)分析析數(shù)據(jù)?現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量事故故位置與性質(zhì)質(zhì)分析制造資源數(shù)字字化?設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)態(tài)和運(yùn)行參數(shù)數(shù)?刀具/量具/模具在庫(kù)/在工位?裝運(yùn)車輛的定定位/跟蹤/調(diào)度?關(guān)鍵崗位人員員的定位/呼呼叫?資源的能力/效率跟蹤分分析現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)字字化?安燈內(nèi)容信息息采集與發(fā)布布?設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)態(tài)和運(yùn)行參數(shù)數(shù)?線邊物料的消消耗與配送?現(xiàn)場(chǎng)視頻采集集與近景分析析?現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境(光光/溫/濕/塵/氣)物料管控?cái)?shù)字字化管控中心PCC生產(chǎn)質(zhì)量ERPPDM物流設(shè)備數(shù)字化工廠的的核心內(nèi)容數(shù)字化工廠的的分層管理數(shù)字化制造決決策與管控層層商業(yè)智能/制制造智能（BI/MI））：可針對(duì)質(zhì)量量管理、生產(chǎn)產(chǎn)績(jī)效、依從性、產(chǎn)品總總譜和生命周周期管理等提提供業(yè)務(wù)分析析報(bào)告無(wú)縫縮放和信信息鉆取：通過(guò)先進(jìn)的可可定制可縮放放矢量圖形技技術(shù)，使用者可充分分考慮本企業(yè)業(yè)需求及行業(yè)業(yè)特點(diǎn)，輕松松創(chuàng)建特定的的數(shù)據(jù)看板、圖形顯顯示和報(bào)表，，可快速鉆取取至所需要的的信息實(shí)時(shí)制造信息息展示：無(wú)論在車間或是公司辦辦公室、會(huì)議議室，通過(guò)掌上電腦腦、PC機(jī)、、大屏幕顯示器，用戶戶都可以隨時(shí)時(shí)獲得所需的實(shí)時(shí)信信息數(shù)字化工廠的的分層管理數(shù)字化制造執(zhí)執(zhí)行層先進(jìn)排程與任任務(wù)分派：通過(guò)對(duì)車間生生產(chǎn)的先進(jìn)排排程和對(duì)工作作任務(wù)的合理理分派，使制造造資源利用率率和人均產(chǎn)能能更高，有效效降低生產(chǎn)成成本質(zhì)量控制：通過(guò)對(duì)質(zhì)量信信息的采集、、檢測(cè)和響應(yīng)應(yīng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)并處理質(zhì)量量問(wèn)題，杜絕因因質(zhì)量缺陷流流入下道工序序所帶來(lái)的風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)時(shí)化物料配配送：通過(guò)對(duì)生產(chǎn)計(jì)計(jì)劃和物料需需求的提前預(yù)預(yù)估，確保在在正確的時(shí)間將正確確的物料送達(dá)達(dá)正確的地點(diǎn)點(diǎn)，在降低庫(kù)庫(kù)存的同時(shí)減減少生產(chǎn)中的的物料短缺問(wèn)題題及時(shí)響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)異常：通過(guò)對(duì)生產(chǎn)狀狀態(tài)的實(shí)時(shí)掌控控，快速處理理車間制造過(guò)程中的生產(chǎn)產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)見(jiàn)的延期交貨、物料短缺缺、設(shè)備故障障、人員缺勤等各種異常常情形數(shù)字化工廠的的分層管理數(shù)字化制造裝裝備層（工位位層）實(shí)時(shí)硬件裝備備集成：通過(guò)對(duì)數(shù)控設(shè)設(shè)備、工業(yè)機(jī)機(jī)器人和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備的的集成，實(shí)時(shí)獲取取制造裝備狀狀態(tài)、生產(chǎn)過(guò)過(guò)程進(jìn)度以及及質(zhì)量參數(shù)控控制的第一手手信息，并傳遞遞給執(zhí)行層與與管控層，實(shí)實(shí)現(xiàn)車間制造造透明化，為為敏捷決策提提供依據(jù)多源異構(gòu)構(gòu)數(shù)據(jù)采采集：采用了先先進(jìn)的數(shù)數(shù)據(jù)采集集技術(shù)，，可以通通過(guò)各種種易于使使用的車間間設(shè)備來(lái)來(lái)收集數(shù)數(shù)據(jù)，同同時(shí)確保保系統(tǒng)中中生產(chǎn)活活動(dòng)信息息傳遞的的同步化化和有效性性生產(chǎn)指令令傳遞與與反饋：支持向向現(xiàn)場(chǎng)工工業(yè)計(jì)算算機(jī)、智智能終端端及制造造設(shè)備下下發(fā)過(guò)程控控制指令令，正確確、及時(shí)時(shí)地傳遞遞設(shè)計(jì)及及工藝意意圖設(shè)備控制制電子看板板按燈智能料架架條碼掃描描RFIDProductionIntegrationCenter波音787數(shù)字字化工廠廠通過(guò)采用用數(shù)字化化工廠，，波音公公司在制制造環(huán)節(jié)節(jié)取得了了顯著的的效益：顯著提高高了生產(chǎn)產(chǎn)效率減少了質(zhì)質(zhì)量缺陷陷率減少了因因供應(yīng)商商原因?qū)?dǎo)致的生生產(chǎn)延期期Boeing787研研制周期期縮短至至1/3，研制制成本降降低50%新一代戰(zhàn)戰(zhàn)神航天天運(yùn)載工工具的研研制和C130的航空空電子升升級(jí)中，，縮短裝配工期期57%波音787數(shù)字字化工廠廠解決方案案與應(yīng)用-涂裝-總裝-總自主品牌牌汽車生生產(chǎn)企業(yè)業(yè)（江淮淮、奇瑞瑞、海馬馬、江鈴鈴、中國(guó)國(guó)重汽、、萬(wàn)山等等）沖壓車間間焊裝焊裝-涂涂裝車間裝車間發(fā)動(dòng)機(jī)加加工/裝裝配車間間作業(yè)型生生產(chǎn)流水型生生產(chǎn)生產(chǎn)混合型生生產(chǎn)多車間關(guān)關(guān)聯(lián)優(yōu)化化工藝序列列優(yōu)先的的混合排程程加工/裝裝配物料料配送硬件裝置置與軟件系系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)術(shù)與算法在制品跟跟蹤與生生產(chǎn)過(guò)程程可視化化監(jiān)控系系統(tǒng)車間信息息采集終端端車身路由由控制器配色驗(yàn)證證控制器智能料架架物料匹配配裝置數(shù)字化工工廠解決決方案：：汽車數(shù)字化工工廠解決決方案：：汽車工藝過(guò)程程優(yōu)化多車間生生產(chǎn)排序序涂膠工藝藝切換裝裝置缸體工裝裝快速切換裝置置生產(chǎn)數(shù)據(jù)據(jù)采集車身識(shí)別別缸蓋3D掃描數(shù)據(jù)采集識(shí)別中央控制制涂裝路由由控制PBS路由控制制生產(chǎn)執(zhí)行控制物料精準(zhǔn)準(zhǔn)配送物料搬運(yùn)運(yùn)智能料架架物料匹配配支持多條條生產(chǎn)線線：11條沖壓線線、3條焊裝線線、2條涂裝線線、3條總裝線支持六大大平臺(tái)八八種車型型：瑞風(fēng)（MPV）、瑞鷹鷹（SUV）、賓悅悅、同悅、和和悅、悅悅悅（轎轎車）江淮汽車車案例介紹紹：江淮淮汽車數(shù)字化工工廠解決決方案：：工程機(jī)機(jī)械行業(yè)業(yè)智能化加加工設(shè)備備DNC智能化機(jī)機(jī)械手智能刀具具管理中央控制制室現(xiàn)場(chǎng)Andon現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視視裝置智能加工工中心與生產(chǎn)產(chǎn)線智能化倉(cāng)倉(cāng)儲(chǔ)/運(yùn)運(yùn)輸與物物流智能化生生產(chǎn)執(zhí)行過(guò)程管管控智能化生生產(chǎn)控制制中心數(shù)字化工工廠自動(dòng)化立立體倉(cāng)庫(kù)庫(kù)AGV智智能小車