智慧工廠31培訓資料課件

工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生產(chǎn)第一頁，共三十二頁。以信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)CPPS為模型構(gòu)建智憊工廠，或者數(shù)字化工廠信息物理系統(tǒng)（CybcrP.1》，sicals》，stcn,,CPs）強調(diào)物理過程與信息間的反饋。2008年美國加利福利亞大學的Lee.E在其技術(shù)報告《信息物理系統(tǒng)：設(shè)計挑戰(zhàn)》中指出：信息物理系統(tǒng)是計算和物理過程的整合集成。嵌入式計算機和網(wǎng)絡(luò)對物理過程進行監(jiān)測和控制。從自動化技術(shù)的觀點看，CPS是一種工程系統(tǒng)，由一個嵌入在物體中的計算和通信的內(nèi)核，以及物理環(huán)境中的結(jié)構(gòu)所監(jiān)測和控制。（KarlIlonrikJoh,n、son,2011)．工業(yè)4.0自動化一信息物理系統(tǒng)（CPS)第二頁，共三十二頁。面向智慧工廠的APP商店下載量身定制的用戶界面APP第三頁，共三十二頁。以人為中心的基于信息物理系統(tǒng)的智能工廠輔助系統(tǒng)010402060503基于肢體動作的物理輔助基于虛擬現(xiàn)實／增強現(xiàn)實的復(fù)雜工作流程輔助管理工具移動式個性化自適應(yīng)的輔助導(dǎo)骯系統(tǒng)多模式的人機交互基于上下文的自適應(yīng)故障診斷輔助工具基于位置的維護和規(guī)劃輔助工具第四頁，共三十二頁。工業(yè)4.0自動化-信息物理系統(tǒng)（CPS）垂直集成與網(wǎng)絡(luò)化制造在明天的智慈工廠，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不會是固定的，預(yù)定義的。相反，一組lT配置的規(guī)則將被定義，可以根據(jù)具體情況進行工廠結(jié)構(gòu)的拓撲結(jié)構(gòu)配置組合，其中包括針對模型，數(shù)據(jù)，通信和計算算法的所有相關(guān)要求。第五頁，共三十二頁。工業(yè)4.0下的產(chǎn)品特點集成了信息存儲、傳感、無線通信功能產(chǎn)品是信息載體產(chǎn)品在整個完整的供應(yīng)鏈和生命周期中都一直帶有自身信息產(chǎn)品是一個agent產(chǎn)品會影響其所在環(huán)境產(chǎn)品具有自監(jiān)測功能產(chǎn)品會對其自身狀態(tài)和環(huán)境進行監(jiān)測第六頁，共三十二頁。智慧工廠中的機器人技術(shù)機器人不再被固定在安全工作地點而是與人一起協(xié)同工作新一代輕量化，靈活的機器人與人類在智能工廠一起協(xié)同工作今天明天第七頁，共三十二頁。總結(jié)多品種小批t智能產(chǎn)品的高精度卓越品質(zhì)生產(chǎn)是未來像德國一樣成功經(jīng)濟的發(fā)展趨勢80％制造創(chuàng)新基于信息通信技術(shù)，通過信息通信技術(shù)實現(xiàn)了智憊工廠、綠色和城市生產(chǎn)第四次工業(yè)革命將基于信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)服務(wù)，它將產(chǎn)生大最的大數(shù)據(jù)流，這些大數(shù)據(jù)能夠被搜集和分析用于指導(dǎo)高效高品質(zhì)生產(chǎn)；基于信息物理系統(tǒng)的工業(yè)輔助系統(tǒng)能夠支持、幫助和培訓智慈工廠的下一代工人；多通道增強現(xiàn)實系統(tǒng)能夠允許個性化的工作流程和快速學習新產(chǎn)品工藝。第八頁，共三十二頁。智慧工廠中的智能裝配DFKI研發(fā)的抽象產(chǎn)品記憶系統(tǒng)用于自適應(yīng)抓取和智能產(chǎn)品裝配機器人利用左手內(nèi)部天線從產(chǎn)品內(nèi)存中讀取尺寸、重量和加持點，同時機器人能夠從信息物理系統(tǒng)中獲得產(chǎn)品裝配說明書。第九頁，共三十二頁。APPStoreAPP駕駛員輔助APP動力管理APP綠色駕駛APP職能用戶界面智能產(chǎn)品案例·智能化汽車第十頁，共三十二頁。工業(yè)4.0自動化-信息物理系統(tǒng)（CPS）通過價值鏈實現(xiàn)橫向集成跨整個價值鏈的工程第十一頁，共三十二頁。德國一些企業(yè)已經(jīng)開始實施industry4.0TRUMPF公司SAP公司BOSCH公司W(wǎng)ITTENSTEIN公司FESTO公司第十二頁，共三十二頁。工業(yè)4.0自動化-信息物理系統(tǒng)（CPS）物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟文化…與所有領(lǐng)域相關(guān)的通用技術(shù)（語義技術(shù)、云計算服務(wù)平臺）工業(yè)CPS應(yīng)用智慧工廠CPPS能源CPS應(yīng)用智能電網(wǎng)移動通訊CPS應(yīng)用智能手機健康CPS應(yīng)用智能健康…安全、工程、教育、參考框架、模型第十三頁，共三十二頁。工業(yè)4.0的標準規(guī)范工業(yè)4.0智慧工廠USDL：信息物理產(chǎn)品系統(tǒng)的語義服務(wù)OMM：語義產(chǎn)品內(nèi)存EMMMA：多模式工業(yè)輔助系統(tǒng)W3C標準第十四頁，共三十二頁。工業(yè)4.0自動化·信息物理系統(tǒng)（CPS)服務(wù)云物理對象算法文檔三維模型工藝數(shù)據(jù)…CPS:系統(tǒng)中的物理對象和相應(yīng)的虛擬對過泛在信息網(wǎng)絡(luò)進行通信Cyber:算法和服務(wù)，服務(wù)的動態(tài)集成和服務(wù)提供商，并跨越邊界進行信息交流Cyber:包括3D校型，仿真模型，文檔，關(guān)系，工作條件等數(shù)據(jù)能夠通過可變信息網(wǎng)絡(luò)在任何地方和任何時間進行搜集Phiscial:在生產(chǎn)系統(tǒng)中的人和自動化枝塊具有鉀能化、自我解釋、自我意識、自我診斷、交互評估能力CPS系統(tǒng)觸發(fā)了工業(yè)自動化模式轉(zhuǎn)變第十五頁，共三十二頁。智能產(chǎn)品案例·波音波音公司已經(jīng)在一些領(lǐng)域（軍用民用）應(yīng)用信息物理系統(tǒng)，從中獲益匪淺。CPS對于波音公司航空航天領(lǐng)域至關(guān)重要第十六頁，共三十二頁。Industry4·0―德國高科技戰(zhàn)略計劃兩大主題：智慈工廠、智能生產(chǎn)三個設(shè)想：產(chǎn)品、設(shè)施、管理產(chǎn)品：集成有動態(tài)數(shù)字存儲器、感知和通信能力，承載著在其整個進應(yīng)魚和生魚周塑中所需的各種必需信息設(shè)施：由整個生產(chǎn)位值璧所集成，可實現(xiàn)自組織管理：能夠根據(jù)當前的狀況靈活決定生產(chǎn)過程第十七頁，共三十二頁。Industry4·0―德國高科技戰(zhàn)略計劃兩大主題：智慧工廠、智能生產(chǎn)智慧工廠重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)智能生產(chǎn)主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機互動、30打印以及增材制造等技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等第十八頁，共三十二頁。面向智慧工廠的室內(nèi)精確定位第十九頁，共三十二頁。工業(yè)4.0―從智慧工廠到智能生產(chǎn)高精度高品質(zhì)多品種小批量的智能產(chǎn)品綠色生產(chǎn)：清潔、資源利用率高的可持續(xù)發(fā)展智能工廠位于城市的城市生產(chǎn)第二十頁，共三十二頁。Industry4.0―德國高科技戰(zhàn)略計劃首位“工業(yè)4.0"研究項目由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部聯(lián)手資助在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動下形成并已上升為國家級戰(zhàn)略。德國聯(lián)邦政府投入達2億歐元。第二十一頁，共三十二頁。智慧工廠的布局面向服務(wù)的工廠系統(tǒng)布局ERPMESFieldLayer現(xiàn)場層ServerLibrary服務(wù)庫Sensor-ServiceValve-ServicePump-ServiceControl-ServiceCommunication-Service硬件無關(guān)抽象服務(wù)硬件相關(guān)設(shè)備控制第二十二頁，共三十二頁。工業(yè)4.0-從智慧工廠到智能生產(chǎn)90％的計算機都是嵌入式基于物聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)的智能化環(huán)境發(fā)展過程中央計算機嵌入式計算機智能手機智能卡PC1個計算機：多個用戶1個計算機：1個用戶多個計算機：1個用戶智能化環(huán)境19411960198020002020第二十三頁，共三十二頁。智慧工廠中的增強現(xiàn)實技術(shù)工業(yè)環(huán)境佩戴谷歌眼鏡的工人工具第二十四頁，共三十二頁。語音01眼球跟蹤06肢體動作05面部表情身體語言04手勢03圖形視覺02多模式交互工業(yè)4.0下的多模式交互第二十五頁，共三十二頁。電力廣泛應(yīng)用信息物聯(lián)系統(tǒng)工業(yè)革命4.0電子、IT、工業(yè)機器人工業(yè)革命3.0工業(yè)革命3.2工業(yè)革命3.118世紀末20世紀初時間復(fù)雜程度Industry4.0德國高科技戰(zhàn)略計劃首位第二十六頁，共三十二頁。工業(yè)4.0下的數(shù)據(jù)挖據(jù)與知識發(fā)現(xiàn)―大數(shù)據(jù)制造業(yè)存儲了超過其他工業(yè)部門的數(shù)據(jù)從2010年以來新產(chǎn)品數(shù)據(jù)達到接近2艾字節(jié)（2)儀器儀表產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)產(chǎn)品全生命周期系統(tǒng)16第二十七頁，共三十二頁。服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)智能物料APP平臺智能產(chǎn)品APP平臺基于語義的PLM、ERP、QMS、ERP智慧工廠APP平臺信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)智慧工廠的架構(gòu)基于物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)第二十八頁，共三十二頁。智慧工廠的車間基于無線、RFID、傳感器和服務(wù)的架構(gòu)第二十九頁，共三十二頁。智慧工廠的流程基于云安全網(wǎng)絡(luò)云安全網(wǎng)絡(luò)智能物料智能產(chǎn)品智慧工廠2●●●N智慧工廠1智能機床1智能機床2面向機床的APP平臺機床間通信信息物理上生產(chǎn)系統(tǒng)第三十頁，共三十二頁。謝謝觀看！第三十一頁，共三十二頁。內(nèi)容總結(jié)工業(yè)4.0。以信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)CPPS為模型構(gòu)建智憊工廠，或者數(shù)字化工廠。嵌入式計算機和網(wǎng)絡(luò)對物理過程進行監(jiān)測和控制。（KarlIlonrikJoh,n、son,2011)．。集成了信息存儲、傳感、無線通信功能。多品種小批t智能產(chǎn)品的高精度卓越品質(zhì)