基于能量有效的可持續(xù)制造(新)

基于能量有效的可持續(xù)制造報(bào)告單位：武漢理工大學(xué)提綱我國(guó)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)可持續(xù)制造簡(jiǎn)介國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀基于能量有效的可持續(xù)制造應(yīng)用前景1.我國(guó)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)我國(guó)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)我國(guó)仍處于工業(yè)化進(jìn)程中，與先進(jìn)國(guó)家相比還有較大差距，體現(xiàn)在：制造業(yè)大而不強(qiáng)，自主創(chuàng)新能力弱；產(chǎn)品檔次不高，缺乏世界知名品牌；資源能源利用效率低，環(huán)境污染問(wèn)題較為突出；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，高端裝備制造業(yè)和生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)發(fā)展滯后；信息化水平不高，與工業(yè)化融合深度不夠；產(chǎn)業(yè)國(guó)際化程度不高，企業(yè)全球化經(jīng)營(yíng)能力不足。推進(jìn)制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)，必須著力解決以上問(wèn)題。——《中國(guó)制造2025》制造業(yè)綠色改造升級(jí)的迫切需求制造業(yè)占據(jù)了90%的工業(yè)能耗；我國(guó)的制造業(yè)整體一直未能擺脫高損耗和低效率的困局,這制約著我國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的提高。我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)已成為能源消耗大戶(hù)，并且能源利用率是33%,比發(fā)達(dá)國(guó)家低約10個(gè)百分點(diǎn)。我國(guó)每年因環(huán)境污染造成的損失約占GDP的10%左右；目前，我國(guó)所有造成環(huán)境污染的排放物中70%來(lái)源于制造業(yè)。2008年,我國(guó)CO2排量占世界總量的21.8%，已成為世界上排放CO2最多的國(guó)家。環(huán)境和能源問(wèn)題已成為全球制造業(yè)所關(guān)注的焦點(diǎn)！傳統(tǒng)制造業(yè)的困局：高耗能、高污染、高排放制造業(yè)綠色改造升級(jí)的迫切需求產(chǎn)品制造過(guò)程中存在的不足：制造過(guò)程中的物耗、能耗和廢棄物排放嚴(yán)重，機(jī)電產(chǎn)品制造工藝與裝備水平不高。制造業(yè)生產(chǎn)車(chē)間粉塵、油煙、水霧、噪聲及廢棄物排放等對(duì)生產(chǎn)人員身體健康和自然環(huán)境危害嚴(yán)重。通用性機(jī)電產(chǎn)品通常表現(xiàn)為設(shè)備效率低、物耗、材耗普遍偏高，在節(jié)能產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品無(wú)害化方面差距很大。國(guó)家戰(zhàn)略“中國(guó)制造2025”指導(dǎo)思想創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本任務(wù)重點(diǎn)提高國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新能力推進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合強(qiáng)化工業(yè)基礎(chǔ)能力加強(qiáng)質(zhì)量品牌建設(shè)全面推行綠色制造國(guó)家戰(zhàn)略“中國(guó)制造2025”綠色制造工程專(zhuān)欄組織實(shí)施傳統(tǒng)制造業(yè)能效提升、清潔生產(chǎn)、節(jié)水治污、循環(huán)利用等專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)改造。開(kāi)展重大節(jié)能環(huán)保、資源綜合利用、再制造、低碳技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范。實(shí)施重點(diǎn)區(qū)域、流域、行業(yè)清潔生產(chǎn)水平提升計(jì)劃，扎實(shí)推進(jìn)大氣、水、土壤污染源頭防治專(zhuān)項(xiàng)。制定綠色產(chǎn)品、綠色工廠(chǎng)、綠色園區(qū)、綠色企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，開(kāi)展綠色評(píng)價(jià)。到2020年，建成千家綠色示范工廠(chǎng)和百家綠色示范園區(qū)，部分重化工行業(yè)能源資源消耗出現(xiàn)拐點(diǎn)，重點(diǎn)行業(yè)主要污染物排放強(qiáng)度下降20%。到2025年，制造業(yè)綠色發(fā)展和主要產(chǎn)品單耗達(dá)到世界先進(jìn)水平，綠色制造體系基本建立。我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)汽車(chē)裝備制造實(shí)力還有較大差距，主要體現(xiàn)在：汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn)用成套裝備能力弱；汽車(chē)裝備共性技術(shù)與工藝、基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)設(shè)備等仍是制約汽車(chē)裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素；生產(chǎn)過(guò)程中資源能源消耗大、廢棄物排放多。與國(guó)外先進(jìn)汽車(chē)制造公司的生產(chǎn)能效對(duì)比舉例：為全產(chǎn)業(yè)鏈注入更多的綠色，是當(dāng)前我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的有效途徑我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求全面推進(jìn)汽車(chē)制造業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)策略：將汽車(chē)生態(tài)設(shè)計(jì)理念化為實(shí)際行動(dòng)，貫穿于全產(chǎn)業(yè)鏈；加大先進(jìn)節(jié)能環(huán)保技術(shù)、工藝和裝備的研發(fā)力度，提高制造業(yè)資源利用效率；強(qiáng)化產(chǎn)品全生命周期綠色管理，構(gòu)建高效、清潔、低碳、循環(huán)的綠色制造體系；從產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段到報(bào)廢回收的全生命周期，充分考慮優(yōu)化各個(gè)環(huán)節(jié)資源環(huán)境問(wèn)題，最大限度實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約，從源頭減少環(huán)境污染綠色生產(chǎn)，清潔、資源利用率高的可持續(xù)發(fā)展我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求汽車(chē)制造業(yè)可以從整車(chē)設(shè)計(jì)、材料選擇、技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)管理等各環(huán)節(jié)入手，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能，降低汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程能耗和全生命周期碳排放，符合政府日趨嚴(yán)格的監(jiān)管要求，最終提高環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的多重效益，實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。提高汽車(chē)企業(yè)能量有效性，能夠提高企業(yè)生產(chǎn)效率，降低單位產(chǎn)品的成本，從而提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。西門(mén)子公司通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析，預(yù)測(cè)對(duì)于汽車(chē)制造中廣泛使用的工業(yè)機(jī)器人，有約10%的能耗降低空間，汽車(chē)制造企業(yè)在產(chǎn)品制造過(guò)程中總體有30%的能耗降低潛能。我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)綠色化轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求2.可持續(xù)制造簡(jiǎn)介可持續(xù)制造概念綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響和資源效益的現(xiàn)代化制造模式，其目標(biāo)是使產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，對(duì)環(huán)境的影響（負(fù)作用）最小，資源利用率最高，并使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)優(yōu)化，是人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)中的體現(xiàn)?？沙掷m(xù)制造是采用對(duì)環(huán)境影響小、能量和資源節(jié)約、安全、經(jīng)濟(jì)可行的生產(chǎn)工藝來(lái)加工產(chǎn)品的制造模式，滿(mǎn)足環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的均衡發(fā)展。體系框架網(wǎng)絡(luò)層經(jīng)濟(jì)環(huán)境社會(huì)有效性充分性一致性公司層車(chē)間層工藝層可持續(xù)制造維度可持續(xù)制造層級(jí)可持續(xù)制造策略主要內(nèi)容可持續(xù)制造包括廢棄物排放最小化、提高材料有效性、提高資源有效性、提高生態(tài)有效性等四個(gè)方面?？沙掷m(xù)制造環(huán)境友好制造成本人員健康操作安全能量消耗廢棄物管理支撐可持續(xù)制造的相關(guān)技術(shù)體系主要包括：能耗監(jiān)測(cè)、面向環(huán)境可持續(xù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品全生命周期閉環(huán)供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)（正向供應(yīng)鏈和逆向供應(yīng)鏈）、可持續(xù)生產(chǎn)規(guī)劃和調(diào)度等。可持續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)調(diào)度和工藝規(guī)劃能耗監(jiān)測(cè)生產(chǎn)加工檢測(cè)與拆解正向供應(yīng)鏈產(chǎn)品回收逆向供應(yīng)鏈產(chǎn)品獲取和使用技術(shù)體系能量有效的制造是可持續(xù)制造的一個(gè)重要方向，它重點(diǎn)關(guān)注制造系統(tǒng)的資源輸入到制造過(guò)程的實(shí)施全過(guò)程中，更加有效地提高能量利用效率、降低CO2排放。研究?jī)?nèi)容主要包括：制造系統(tǒng)能耗數(shù)據(jù)的獲取、生產(chǎn)制造過(guò)程能耗建模、評(píng)估與優(yōu)化、生產(chǎn)調(diào)度方法等方面。能量有效的制造(Energy-EfficientManufacturing)3.國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀歐盟FP7項(xiàng)目

—基于云架構(gòu)的企業(yè)可持續(xù)制造自適應(yīng)服務(wù)SustainableManufacturingAdaptiveServiceswithCloudArchitecturesforEnterprises(SMARTER)為提高制造企業(yè)可持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行能耗優(yōu)化，提高制造過(guò)程能量有效性，并通過(guò)智能云服務(wù)，克服產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造階段存在的動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性。主要內(nèi)容：制造過(guò)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)服務(wù)有效的可持續(xù)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)服務(wù)自適應(yīng)生產(chǎn)規(guī)劃服務(wù)可持續(xù)的社會(huì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)云制造服務(wù)平臺(tái)歐盟FP7項(xiàng)目—基于創(chuàng)新知識(shí)的中小企業(yè)計(jì)算機(jī)輔助自適應(yīng)規(guī)劃Innovativeknowledge-basedComputerAidedProcessPlanningforSMEs(CAPP-4-SMEs)為了幫助中小企業(yè)應(yīng)對(duì)客戶(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和交付速度越來(lái)越高以及產(chǎn)品可持續(xù)性要求，采用創(chuàng)新知識(shí)的計(jì)算機(jī)輔助自適應(yīng)規(guī)劃方法，提高制造過(guò)程的自適應(yīng)性、響應(yīng)速度、魯棒性和可持續(xù)性。主要內(nèi)容：創(chuàng)新和自適應(yīng)的工藝規(guī)劃服務(wù)基于知識(shí)的產(chǎn)品全生命周期評(píng)估服務(wù)基于功能模塊的自適應(yīng)過(guò)程控制服務(wù)裝備能力和使用的實(shí)時(shí)監(jiān)控服務(wù)基于云和面向服務(wù)的可持續(xù)制造方法歐盟Horizon2020項(xiàng)目—基于云的快速靈活制造Cloud-basedRapidElasticMAnufacturing(CREMA)使工業(yè)4.0企業(yè)能夠?qū)κ袌?chǎng)需求做出柔性響應(yīng)，并快速的提供相應(yīng)制造能力，實(shí)現(xiàn)制造資源服務(wù)的按需高效使用，包括：1)根據(jù)需求和實(shí)用性實(shí)現(xiàn)制造資源的發(fā)布和租用；2)通過(guò)對(duì)租賃的制造資源根據(jù)需求進(jìn)行可持續(xù)制造規(guī)劃，并實(shí)現(xiàn)制造服務(wù)的快速靈活性；3)通過(guò)評(píng)估度量服務(wù)實(shí)現(xiàn)制造資源使用按需付費(fèi)。主要內(nèi)容：制造虛擬化和互操作云制造過(guò)程和優(yōu)化框架云制造協(xié)作、知識(shí)和用戶(hù)交互中美(NSFC-NSF)環(huán)境可持續(xù)性合作研究項(xiàng)目AdvancingEnvironmentalSustainabilitythroughInnovativeDesignandOperationofDigitalManufacturingEquipment面向環(huán)境可持續(xù)性的數(shù)字化制造裝備設(shè)計(jì)、制造與運(yùn)行的基礎(chǔ)理論研究面向設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、維護(hù)到再制造的產(chǎn)品全生命周期，構(gòu)建提高數(shù)字制造裝備資源利用率和能量有效性的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和運(yùn)行知識(shí)框架，提升數(shù)字制造裝備的環(huán)境可持續(xù)性。主要內(nèi)容：機(jī)床級(jí)的能量流建模、分析和優(yōu)化數(shù)控機(jī)床的可持續(xù)性設(shè)計(jì)面向數(shù)字化車(chē)間的能量有效性生產(chǎn)調(diào)度數(shù)控加工機(jī)床的改裝和再制造B.Data

將過(guò)程控制系統(tǒng)和辦公環(huán)境下的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，能夠完成能源使用及能源費(fèi)用的采集、計(jì)算及分析，以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源監(jiān)控、能源報(bào)表、能源趨勢(shì)、物料平衡、能耗設(shè)備管理、成本中心管理、能源預(yù)測(cè)、能源采購(gòu)、能源績(jī)效等的管理功能。西門(mén)子B.Data能源管理系統(tǒng)在德國(guó)雷根斯堡寶馬汽車(chē)廠(chǎng)的應(yīng)用主要內(nèi)容能源和物料平衡全廠(chǎng)平衡（綜合考慮熱和電平衡）獲得典型數(shù)據(jù)（公司的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)）內(nèi)部能耗費(fèi)用分配和統(tǒng)計(jì)耗能分析和估算監(jiān)控當(dāng)前和歷史的能量流能量控制（目標(biāo)/實(shí)際消耗）效益基于西門(mén)子B.Data系統(tǒng)，2012年，雷根斯堡該工廠(chǎng)將耗能量在2004年的基礎(chǔ)上削減了30%，相當(dāng)于每年節(jié)省1.68億度電。德國(guó)雷根斯堡寶馬汽車(chē)用B.Data實(shí)現(xiàn)的能源管理系統(tǒng)ABBcpmPlusEnergyManager能源管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫(kù)、能量管理服務(wù)器、用戶(hù)端組成，能耗數(shù)據(jù)來(lái)自自動(dòng)化采集和監(jiān)控系統(tǒng)；系統(tǒng)的功能包括能耗監(jiān)測(cè)、報(bào)告，以及根據(jù)能耗目標(biāo)降低生產(chǎn)能耗等。ABBcpmPlusEnergyManager系統(tǒng)在瑞士鋼鐵廠(chǎng)的應(yīng)用能源管理系統(tǒng)幫助瑞士鋼鐵廠(chǎng)每隔15分鐘顯示當(dāng)前電能消耗情況，并根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃預(yù)測(cè)能耗需求，減少電能過(guò)載使用而遭受的處罰，降低電能的使用費(fèi)用。該系統(tǒng)包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層、站控管理層。實(shí)現(xiàn)了車(chē)間能源消耗數(shù)據(jù)的智能化、自動(dòng)化、可視化、可量化，發(fā)現(xiàn)可能存在的用能不經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，提出改進(jìn)措施并推動(dòng)整改，持續(xù)優(yōu)化車(chē)間用能，是一個(gè)循環(huán)改進(jìn)逐步提升車(chē)間能效水平的綜合能源管理系統(tǒng)。Acrel-5000能源管理系統(tǒng)在上海通用汽車(chē)金橋南廠(chǎng)油漆車(chē)間應(yīng)用廣州黃埔船廠(chǎng)能源管理系統(tǒng)包括分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、能源信息網(wǎng)絡(luò)和能源管理應(yīng)用平臺(tái)三層，用于主變配電站、空壓站、液氧汽化站和液二氧化碳汽化站等的管理。系統(tǒng)的建設(shè)有效提高了船廠(chǎng)能源管理水平，較系統(tǒng)實(shí)施前能源單耗降低了5%，節(jié)能效果顯著。廣州黃埔船廠(chǎng)能源管理系統(tǒng)現(xiàn)狀分析與對(duì)策當(dāng)前國(guó)內(nèi)外可持續(xù)制造相關(guān)研究工作涉及到了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、維護(hù)到回收、再制造等全生命周期的多個(gè)環(huán)節(jié)，其中降低制造過(guò)程中的能量消耗是最為有效、關(guān)注度最高的研究方向。當(dāng)前已經(jīng)有研究工作通過(guò)將可持續(xù)制造與制造服務(wù)等新型制造模式相結(jié)合，基于服務(wù)優(yōu)化的方法達(dá)到生產(chǎn)過(guò)程能效提升的目的；智能制造策略和技術(shù)的引入，將使得優(yōu)化手段更加豐富，性能提升潛力更大?，F(xiàn)有工程應(yīng)用還主要停留在能耗監(jiān)測(cè)層面，通過(guò)制造過(guò)程的管控優(yōu)化主動(dòng)實(shí)現(xiàn)能效性能提升還不多見(jiàn)。針對(duì)汽車(chē)制造生產(chǎn)過(guò)程領(lǐng)域的可持續(xù)制造工程應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能耗和效率多目標(biāo)均衡優(yōu)化的工作還比較缺乏。當(dāng)前針對(duì)數(shù)控機(jī)床這類(lèi)制造裝備降低能耗的研究工作較多，對(duì)于汽車(chē)制造業(yè)中的工業(yè)機(jī)器人這類(lèi)核心制造裝備的相關(guān)研究工作還較少?，F(xiàn)狀分析與對(duì)策制造業(yè)新模式——智能制造智能制造將專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)融入感知、決策、執(zhí)行等制造活動(dòng)中，賦予產(chǎn)品制造在線(xiàn)學(xué)習(xí)和知識(shí)進(jìn)化的能力，涉及到產(chǎn)品全生命周期中的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)等制造活動(dòng)。智能制造涵蓋智能制造技術(shù)、智能制造裝備、智能制造系統(tǒng)和智能制造服務(wù)等，衍生各種各樣的智能制造產(chǎn)品。智能制造人工智能腦科學(xué)生物智能認(rèn)知科學(xué)仿生學(xué)材料科學(xué)物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)計(jì)智能軟件知識(shí)庫(kù)模型庫(kù)科學(xué)內(nèi)涵技術(shù)核心現(xiàn)狀分析與對(duì)策制造業(yè)新模式——云制造

“云制造”是一種面向服務(wù)的智能化、敏捷化、綠色化、網(wǎng)絡(luò)化制造新模式：融合與發(fā)展了現(xiàn)有信息化制造技術(shù)及云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、面向服務(wù)等新興信息技術(shù)；將各類(lèi)制造資源和制造能力虛擬化、服務(wù)化，進(jìn)行統(tǒng)一的、集中的管理和經(jīng)營(yíng)；隨時(shí)按需獲取制造資源與能力服務(wù)，以完成其制造全生命周期的各類(lèi)活動(dòng)。推進(jìn)制造能力的高度共享、按需使用、動(dòng)態(tài)協(xié)同；實(shí)現(xiàn)制造任務(wù)動(dòng)態(tài)優(yōu)化排產(chǎn)、生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)管控。現(xiàn)狀分析與對(duì)策以數(shù)字制造為基礎(chǔ)，可持續(xù)制造與多種制造業(yè)新模式有機(jī)結(jié)合、相互促進(jìn)、協(xié)同發(fā)展，形成合力共同推動(dòng)中國(guó)制造由大變強(qiáng)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)我國(guó)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字制造智能制造可持續(xù)制造云制造形成合力中國(guó)制造由大變強(qiáng)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)化解決方案面向服務(wù)和基于能量有效的可持續(xù)智能制造以服務(wù)為方法，以智能為核心，基于能量有效制造，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展4.基于能量有效的可持續(xù)制造整體架構(gòu)建立自用戶(hù)至車(chē)間裝備的制造信息物理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)間裝備能耗狀態(tài)信息的智能采集和處理及其控制；采用制造服務(wù)技術(shù)作為車(chē)間執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本方法，將車(chē)間能耗監(jiān)測(cè)與生產(chǎn)管理服務(wù)化；智能制造的理念貫穿于車(chē)間能耗管理和生產(chǎn)管控的始終，制造智能依托制造服務(wù)形式實(shí)現(xiàn)；最終通過(guò)基于能量有效和面向服務(wù)的可持續(xù)智能制造模式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。以服務(wù)為方法，以智能為核心，基于能量有效制造，實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展車(chē)間裝備能效狀態(tài)智能感知與數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)采集數(shù)據(jù)匯聚網(wǎng)關(guān)智能電表分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)視頻監(jiān)控多傳感器能耗狀態(tài)&生產(chǎn)狀態(tài)適配接入節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)車(chē)間裝備能效狀態(tài)智能感知網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)系統(tǒng)基于智能電表、視頻監(jiān)控和多類(lèi)型傳感器的車(chē)間裝備能效狀態(tài)智能感知網(wǎng)絡(luò)，感知大數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)采集匯聚和存儲(chǔ)。實(shí)現(xiàn)：車(chē)間制造裝備能耗狀態(tài)的智能感知；

車(chē)間生產(chǎn)狀態(tài)的智能感知，輔助車(chē)間能耗優(yōu)化；自動(dòng)化的信息采集和匯聚；

基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的感知數(shù)據(jù)傳輸；感知大數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)。車(chē)間裝備能效狀態(tài)智能感知與數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)采集制造裝備電能嵌入式智能采集裝置無(wú)線(xiàn)適配接入節(jié)點(diǎn)與匯聚網(wǎng)關(guān)柔性生產(chǎn)線(xiàn)能耗監(jiān)測(cè)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)車(chē)間大數(shù)據(jù)集成管理與智能分析

車(chē)間感知大數(shù)據(jù)統(tǒng)一建模和集成管理，可持續(xù)制造能力綜合指標(biāo)體系和動(dòng)態(tài)評(píng)估分析方法與系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)：基于元數(shù)據(jù)的車(chē)間數(shù)據(jù)統(tǒng)一建模；建立車(chē)間大數(shù)據(jù)統(tǒng)一視圖，便于不同部門(mén)之間共享數(shù)據(jù)；基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的可持續(xù)制造能力動(dòng)態(tài)評(píng)估方法與系統(tǒng)，為可持續(xù)制造能力服務(wù)優(yōu)化提供支持。開(kāi)發(fā)車(chē)間裝備制造大數(shù)據(jù)集成管理和可持續(xù)制造能力動(dòng)態(tài)評(píng)估分析系統(tǒng)車(chē)間大數(shù)據(jù)集成管理與智能分析加工質(zhì)量與成本評(píng)估基于感知數(shù)據(jù)的制造能力評(píng)估結(jié)果制造裝備狀態(tài)統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型制造裝備狀態(tài)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的車(chē)間裝備運(yùn)行控制智能優(yōu)化數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的車(chē)間制造裝備能耗單元級(jí)自適應(yīng)優(yōu)化和車(chē)間級(jí)協(xié)同優(yōu)化。實(shí)現(xiàn)：基于能耗模型優(yōu)化工業(yè)機(jī)器人軌跡，減小機(jī)器人工作能耗；基于車(chē)間裝備能耗信息，調(diào)整裝備狀態(tài)，降低生產(chǎn)線(xiàn)能耗；基于分析獲得的車(chē)間生產(chǎn)狀態(tài)，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行智能調(diào)度，提高設(shè)備利用效率和能量效率。開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的車(chē)間裝備能耗智能優(yōu)化技術(shù)以及生產(chǎn)能耗協(xié)同優(yōu)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的車(chē)間裝備運(yùn)行控制智能優(yōu)化基于蜜蜂算法的制造資源智能調(diào)度方法生產(chǎn)調(diào)度過(guò)程中基于覓食調(diào)整策略的智能優(yōu)化算法車(chē)間可持續(xù)智能制造服務(wù)管理云平臺(tái)對(duì)車(chē)間裝備可持續(xù)制造能力進(jìn)行數(shù)字化和虛擬化，并封裝為制造服務(wù)，支持企業(yè)車(chē)間內(nèi)部和外部用戶(hù)安全協(xié)同使用。實(shí)現(xiàn)：跨車(chē)間和跨企業(yè)的制造能力高度共享、按需使用；制造資源服務(wù)組合與重構(gòu)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，提升生產(chǎn)效率；能源管理系統(tǒng)服務(wù)化、模塊化，降低維護(hù)成本；

企業(yè)制造信息安全管理機(jī)制。開(kāi)發(fā)具有服務(wù)發(fā)布、查詢(xún)、調(diào)用和管理功能的車(chē)間可持續(xù)智能制造服務(wù)平臺(tái)車(chē)間可持續(xù)智能制造服務(wù)管理云平臺(tái)制造服務(wù)管理平臺(tái)裝備資源本體描述模型裝備資源的虛擬化制造服務(wù)系統(tǒng)角色權(quán)限管理5.應(yīng)用前景生產(chǎn)過(guò)程狀態(tài)實(shí)時(shí)感知與可視化呈現(xiàn)應(yīng)用前景：車(chē)間級(jí)生產(chǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括：制造裝備能耗狀態(tài)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和加工狀態(tài)數(shù)據(jù)，生產(chǎn)線(xiàn)任務(wù)狀態(tài)數(shù)據(jù)，車(chē)間供應(yīng)鏈和倉(cāng)儲(chǔ)狀態(tài)數(shù)據(jù)等。生產(chǎn)信息的實(shí)時(shí)傳遞和基于位置的工況信息主動(dòng)推送生產(chǎn)異常的實(shí)時(shí)預(yù)警和生產(chǎn)能力信息的實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)信息的多維度可視化呈現(xiàn)和多途徑人機(jī)交互預(yù)期目標(biāo)：提升生產(chǎn)信息掌控能力和響應(yīng)變化能力提升生產(chǎn)溝通效率和部門(mén)協(xié)作溝通滿(mǎn)意度降低產(chǎn)品不良品率為生產(chǎn)能耗和生產(chǎn)效率管理水平提升