精益生產(chǎn)課件：智能制造

智能制造路創(chuàng)?互聯(lián)網(wǎng)+精益現(xiàn)象評析現(xiàn)象評析問題評析結(jié)合未來工廠，你認為現(xiàn)代工廠應(yīng)該有哪些改變？

在未來工廠，人在工廠中將扮演什么角色，發(fā)揮哪些作用？

四次工業(yè)革命20世紀初70年代初至今第一次工業(yè)革命機械化生產(chǎn)蒸汽驅(qū)動第二次工業(yè)革命批量流水線生產(chǎn)電力驅(qū)動第三次工業(yè)革命自動化柔性生產(chǎn)計算機信息技術(shù)驅(qū)動第四次工業(yè)革命智能化工廠智能裝備及信息通信機械化電氣化數(shù)字化智能化機器人人工智能數(shù)字制造能耗低環(huán)境友好可持續(xù)發(fā)展需求定制快速響應(yīng)柔性生產(chǎn)1智能化制造業(yè)變化的速度比以往更快2

綠色化3服務(wù)化制造業(yè)競爭力發(fā)展趨勢什么是智能制造智能制造技術(shù)是傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)、人工智能技術(shù)等先進技術(shù)與制造技術(shù)融合而成的先進制造技術(shù)，通過智能化的感知、人機交互、決策和執(zhí)行技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期各環(huán)節(jié)以及制造裝備（生產(chǎn)線、工廠）智能化。智能管控智能數(shù)據(jù)智能工廠智能設(shè)備智能制造的作用更加綠色更加柔性更高協(xié)同讓制造系統(tǒng)更加敏捷和柔性，滿足用戶的定制化要求能夠與工人更好地配合，分擔一部分思考和決策工作，盡可能少犯錯實現(xiàn)工廠內(nèi)各個部門，制造過程的各個環(huán)節(jié)，以及自身與上下游相互協(xié)同，實現(xiàn)更優(yōu)的資源利用減少資源浪費，降低生產(chǎn)能耗。更加透明使原本不可見的設(shè)備衰退、質(zhì)量風險、資源浪費等問題變得可見，通過預測性的手段加以避免更加智能智能制造的三大模塊制造執(zhí)行系統(tǒng)虛擬制造技術(shù)智能制造技術(shù)一、虛擬制造技術(shù)以計算機仿真技術(shù)、制造系統(tǒng)與加工過程建模理論、VR技術(shù)、分布式計算理論、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)等為理論基礎(chǔ)，研究如何在計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及虛擬現(xiàn)實環(huán)境下，利用制造系統(tǒng)各層次及各環(huán)節(jié)的數(shù)字模型，完成制造系統(tǒng)整個過程的計算與仿真的技術(shù)。有限元分析運動分析與仿真虛擬加工數(shù)字孿生Texthereerereere虛擬制造技術(shù)在智能制造的典型應(yīng)用（一）有限元分析有限元分析（FEA，F(xiàn)initeElementAnalysis）利用數(shù)學近似的方法對真實物理系統(tǒng)（幾何和載荷工況）進行模擬。利用簡單而又相互作用的元素（即單元），就可以用有限數(shù)量的未知量去逼近無限未知量的真實系統(tǒng)。有限元主要應(yīng)用1）桿、梁、板、殼、塊體等各類單元構(gòu)成的彈性、彈塑性或塑性問題；2）水流管路、電路、潤滑、噪聲以及固體、流體、溫度相互作用的問題。（二）運動分析與仿真對二維或三維機構(gòu)進行復雜的運動學分析、動力分析和設(shè)計仿真。主要作用：1）零件裝配分析，如裝配干涉檢查2）運動機構(gòu)的運動合理性分析，如軌跡包絡(luò)等。3）輸出各個部件的位移、坐標、加速度、速度和力的變化情況，對運動機構(gòu)進行優(yōu)化。施加彈簧阻尼下的運動（三）虛擬加工虛擬加工是在虛擬環(huán)境下對產(chǎn)品對象實現(xiàn)幾何及物理性能變化過程主要作用：1）全面反映現(xiàn)實加工環(huán)境和加工過程2）真實描述加工過程的物理效應(yīng)3）對加工過程出現(xiàn)的碰撞、干涉進行檢測并預警4）對夾具的適應(yīng)性進行評價5）對產(chǎn)品的可加工性和工藝規(guī)程進行評估6）對加工時間、精度進行準確預估（四）數(shù)字孿生數(shù)字孿生是實體或邏輯對象在數(shù)字空間的全生命周期的復制體。數(shù)字孿生的作用1）應(yīng)用平臺：作為開發(fā)運行環(huán)境，支持行業(yè)應(yīng)用2）數(shù)字空間：實現(xiàn)一次建模，多處服用3）模型平臺：融合機理模型、算法模型，獲得深度分析4）數(shù)據(jù)平臺：統(tǒng)一不同結(jié)構(gòu)和來源的數(shù)據(jù)一、智能制造裝備指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，它是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合的產(chǎn)物。0102030504工業(yè)機器人3D打印RFID圖像識別智能傳感智能制造技術(shù)典型應(yīng)用（一）工業(yè)機器人焊接:車身焊接裝配：儀表板裝配噴漆：車身噴涂碼垛：啤酒裝箱搬運：AGV配送工業(yè)機器人是由多關(guān)節(jié)機械手或多自由度的機器裝置，具有一定的自動性，可依靠自身的動力能源和控制能力實現(xiàn)各種工業(yè)加工制造功能。廣泛應(yīng)用于電子、物流、化工等各個工業(yè)領(lǐng)域之中。（二）3D打印3D打?。?DP）即快速成型技術(shù)的一種，又稱增材制造，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。模具制造：打印玩具模型造型設(shè)計：制作產(chǎn)品創(chuàng)意造型樣件生產(chǎn)：生產(chǎn)汽車儀表板樣件定制產(chǎn)品：火箭零件、牙齒（三）RFID射頻識別（RFID）是閱讀器與標簽之間進行非接觸式的數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)識別的技術(shù)。RFID的應(yīng)用非常廣泛，典型應(yīng)用有：動物晶片：跟蹤動物生活軌跡汽車晶片防盜器、門禁系統(tǒng)：小區(qū)開門停車場管制：車輛出入產(chǎn)品跟蹤：產(chǎn)品生產(chǎn)跟蹤與市場追溯物料管理：電子標簽。

（四）智能傳感智能傳感器（intelligentsensor）是具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機，具有采集、處理、交換信息的能力，是傳感器集成化與微處理機相結(jié)合的產(chǎn)物。智能傳感器優(yōu)點：1）通過軟件技術(shù)可實現(xiàn)高精度的信息采集，而且成本低；2）具有一定的編程自動化能力；3）功能多樣化。智能溫控葡萄糖手表（五）圖像識別圖像識別是指利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對象的技術(shù)。質(zhì)量檢測：驗瓶機（啤酒瓶臟污、破損檢測）人臉識別：門禁、刷臉支付制造防錯：零件錯裝、漏裝三、制造執(zhí)行系統(tǒng)企業(yè)層工廠層現(xiàn)場層企業(yè)資源計劃制造執(zhí)行系統(tǒng)過程控制系統(tǒng)1992年AMR提出了三層的企業(yè)集成模型。現(xiàn)在這三層模型也是現(xiàn)今公認的需要建設(shè)的企業(yè)信息化模型。三層結(jié)構(gòu)模型是一個集“計劃-執(zhí)行-控制”三位一體的系統(tǒng)，其中MES起著承上啟下的作用，是制造信息化的關(guān)鍵。從企業(yè)信息化說起制造執(zhí)行系統(tǒng)國際制造執(zhí)行系統(tǒng)協(xié)會(ManufacturingExecutionSystemAssociation，MESA)對MES所下的定義：“制造執(zhí)行系統(tǒng)能通過信息傳遞對從訂單下達到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進行優(yōu)化管理。制造執(zhí)行系統(tǒng)運用及時、準確的信息，指導、啟動、響應(yīng)并記錄工廠活動，從而能夠?qū)l件的變化做出迅速的響應(yīng)、減少非增值活動、提高工廠運作過程的效率制造執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)展沿革以計劃為中心以現(xiàn)場為中心歐美信息化是以計劃為中心的道路，日韓信息化是以現(xiàn)場為中心的道路，各有側(cè)重。制造執(zhí)行系統(tǒng)是總結(jié)ERP成敗得失的基礎(chǔ)，基于精益生產(chǎn)理念形成的制造工廠信息系統(tǒng)理論制造執(zhí)行系統(tǒng)與精益生產(chǎn)精益生產(chǎn)方式是現(xiàn)代制造企業(yè)的基本管理理念。制造執(zhí)行系統(tǒng)正是在充分吸收精益生產(chǎn)實踐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，離開精益生產(chǎn)，制造執(zhí)行系統(tǒng)就是無源之水，無本之木。精益生產(chǎn)理念與方法MES原理與信息技術(shù)制造執(zhí)行系統(tǒng)功能干根果制造執(zhí)行系統(tǒng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)和新一代信息技術(shù)與全球工業(yè)系統(tǒng)深度融合形成的產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用生態(tài)。制造執(zhí)行系統(tǒng)是工業(yè)軟件的核心系統(tǒng)。工業(yè)軟件工業(yè)控制系統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)平臺工業(yè)傳感物理設(shè)備現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)制造執(zhí)行系統(tǒng)的關(guān)鍵成功因素制造是工業(yè)企業(yè)的核心業(yè)務(wù),精益思想是創(chuàng)造經(jīng)營能力和競爭優(yōu)勢的知道思想,制造信息化不能脫離精益思想制造離不開設(shè)備與工藝,制造信息化必須充分結(jié)合工廠的制造工程,才能充分發(fā)揮價值變化的市場和有限的制造資源之間的矛盾是制造不得不面對的問題,只有充分建立制造柔性,快速響應(yīng)客戶,才能最有效地硬的市場基于精益思想柔性與快速響應(yīng)能力與制造工程高度融合制造涉及產(chǎn)品、工程、技術(shù)，以及管理等，成功的制造執(zhí)行系統(tǒng)，需要關(guān)注一下幾點制造執(zhí)行系統(tǒng)架構(gòu)生產(chǎn)計劃排序送料系統(tǒng)產(chǎn)品跟蹤SPS配送系統(tǒng)物料拉動系統(tǒng)物料存儲物料索取系統(tǒng)質(zhì)量確認系統(tǒng)產(chǎn)品存儲暗燈系統(tǒng)工廠云電子看板系統(tǒng)工位管理自主保全統(tǒng)計過程控制貫徹從訂單到交付生產(chǎn)全過程，集成工廠生產(chǎn)、質(zhì)量、物流等管理的信息系統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)的典型應(yīng)用生產(chǎn)質(zhì)量物流生產(chǎn)計劃管理產(chǎn)品跟蹤系統(tǒng)暗燈系統(tǒng)自主保全工位管理質(zhì)量確認系統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量審計統(tǒng)計過程控制物料拉動系統(tǒng)排序送料系統(tǒng)SPS配送系統(tǒng)索取配送系統(tǒng)物料存儲管理（一）生產(chǎn)計劃管理生產(chǎn)計劃管理是根據(jù)市場需求，合理配置制造資源，快速滿足客戶需要的過程生產(chǎn)節(jié)拍需求曲線主要功能：均衡訂單；

柔性管理。（一）生產(chǎn)計劃管理主生產(chǎn)計劃車間作業(yè)計劃生產(chǎn)派工銷售計劃車間作業(yè)計劃預測計劃指導計劃指令計劃生產(chǎn)計劃管理流程（二）產(chǎn)品跟蹤系統(tǒng)產(chǎn)品跟蹤系統(tǒng)也稱產(chǎn)品追溯系統(tǒng)，是對產(chǎn)品生產(chǎn)進行在線跟蹤的過程主要功能：（1）實時了解計劃執(zhí)行進度和生產(chǎn)動態(tài)（2）支持產(chǎn)品生產(chǎn)與質(zhì)量追溯（3）制造周期管理（二）產(chǎn)品跟蹤系統(tǒng)A車間B車間C車間作業(yè)計劃通常針對關(guān)鍵節(jié)點進行跟蹤，貫徹從生產(chǎn)指令下達到產(chǎn)品發(fā)運過程常用跟蹤技術(shù)RFID條碼/二維碼（三）暗燈系統(tǒng)暗燈系統(tǒng)是在生產(chǎn)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題時，發(fā)出聲光信號，驅(qū)動管理人員現(xiàn)場響應(yīng)和解決問題的系統(tǒng)主要功能：（1）發(fā)出暗燈信息，驅(qū)動在線響應(yīng)現(xiàn)場（2）分析停線數(shù)據(jù)，改進生產(chǎn)控制（三）暗燈系統(tǒng)暗燈系統(tǒng)體系構(gòu)成：（1）暗燈服務(wù)器（2）工位暗燈（3）暗燈看板（4）移動終端暗燈看板工位暗燈工廠云移動終端暗燈服務(wù)器----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------GA-01R工位#項目類別頻次工位5S檢查安全每班一份鐘檢查質(zhì)量周一交接班記錄其他每班自主保全是生產(chǎn)員工對崗位相關(guān)的安全、質(zhì)量、設(shè)備等開展日常檢查，確保生產(chǎn)高質(zhì)高效運行的方法（四）自主保全主要功能：（1）定義自主保全項目及操作方法，指導員工日常檢查與保養(yǎng)（2）及時發(fā)現(xiàn)和報告問題，支持快速問題解決（五）工位管理工位管理是對工位“人機料法環(huán)”的管理工廠云統(tǒng)計過程控制工位自主保全暗燈系統(tǒng)工位5S管理工位電子看板安全小視頻APP人法測工位文檔管理環(huán)機主要功能：（1）上下班管理（2）工位文檔管理（3）安全小視頻（4）暗燈系統(tǒng)（5）自主保全（6）統(tǒng)計過程控制質(zhì)量確認站自主保全是生產(chǎn)員工對崗位相關(guān)的安全、質(zhì)量、設(shè)備等開展日常檢查，確保生產(chǎn)高質(zhì)高效運行的方法（六）質(zhì)量確認系統(tǒng)主要功能：（1）定義缺陷結(jié)構(gòu)（2）采集質(zhì)量數(shù)據(jù)并反饋問題（3）分析質(zhì)量問題，指導質(zhì)量改進檢驗SOS質(zhì)量缺陷樹（七）產(chǎn)品質(zhì)量審計質(zhì)量審計是以客戶的眼光，按照質(zhì)量標準對產(chǎn)品進行全面評審的方法主要功能：（1）質(zhì)量評審數(shù)據(jù)采集（2）質(zhì)量評審分析報告（八）統(tǒng)計過程控制統(tǒng)計過程控制是應(yīng)用統(tǒng)計技術(shù)，實現(xiàn)過程控制的質(zhì)量管理方法。主要功能：（1）數(shù)據(jù)采集：包括軟硬件兩種采集方式（2）控制圖分析：均值方差控制圖、頻數(shù)直方圖（3）在線預警：預警數(shù)據(jù)異常（八）統(tǒng)計過程控制質(zhì)量跟蹤看板設(shè)備數(shù)據(jù)采集工廠云移動終端控制柜統(tǒng)計過程控制應(yīng)用軟硬件體系物料拉動系統(tǒng)是按照缺件補充進行物料配送的程序。主要功能：（1）拉動需求（2）拉動揀選（3）拉動配送（九）物料拉動系統(tǒng)安全帶蓄電池輪胎接收配送中心配送緩存拉動配送拉動揀選排序送料系統(tǒng)是根據(jù)產(chǎn)品上線信息計算相應(yīng)的裝配物料，通知配送員按序裝箱并送往對應(yīng)工位，排序送料方式通常用于種類較多的大件物料。（十）排序送料系統(tǒng)后保險杠上線上線距離提前量BOM物料排序清單前保險杠SPS即隨線配送系統(tǒng)。它會根據(jù)產(chǎn)品上線信息計算SPS配送物料清單，通知配送員及時揀貨，并由SPS運輸工具按序送到工位。SPS配送通常用于防錯及效率要求較高的物料。（十一）SPS配送系統(tǒng)SPS揀選緩存（分揀指示系統(tǒng)）后縱梁揀選前縱梁揀選前隔板揀選地板揀選上線AGVBOMSPS揀選清單（十二）智能存儲管理存儲管理是對產(chǎn)品、物料進行接收、存儲、分發(fā)、