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智能制造數(shù)字化智能工廠總體解決方案（48頁PPT）

文檔獲取方式見文末

為什么建設智能工廠—政策的推動

為什么建設智能工廠—新興技術的推動

為什么建設智能工廠—企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在需求

工廠數(shù)字化的四大挑戰(zhàn)

數(shù)字化智能工廠總體目標

設計理念—數(shù)據(jù)集成與流轉(zhuǎn)

九大核心價值之一

技術、產(chǎn)品、業(yè)務深度融合，打造化工工業(yè)升級

九大核心價值之二

集中、靈活的生產(chǎn)調(diào)度，優(yōu)化生產(chǎn)資源配置，確保生產(chǎn)計劃完成

九大核心價值之三

通過“堅強的”數(shù)據(jù)采集平臺，掌握全面生產(chǎn)情況

九大核心價值之四

實現(xiàn)質(zhì)量事件的過程追溯，為質(zhì)量優(yōu)化提升提供支撐

九大核心價值之五

基于設備實時運行，實現(xiàn)設備故障診斷識別

九大核心價值之六

優(yōu)化能源、節(jié)能減排

九大核心價值之七

形成大數(shù)據(jù)中心，支撐輔助決策

九大核心價值之八

重大危險源監(jiān)測預警

九大核心價值之九

安全風險綜合分析與研判

智能制造智慧工廠可視化解決方案

智能制造智慧工廠可視化解決方案需要幾種模式

第一種模式是從生產(chǎn)過程數(shù)字化到智能工廠。在石化、鋼鐵、冶金、建材、紡織、造紙、醫(yī)藥、食品等流程制造領域，企業(yè)發(fā)展智能制造的內(nèi)在動力在于產(chǎn)品品質(zhì)可控，側(cè)重從生產(chǎn)數(shù)字化建設起步，基于品控需求從產(chǎn)品末端控制向全流程控制轉(zhuǎn)變。

第二種模式是從智能制造生產(chǎn)單元到智能工廠。在機械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等離散制造領域，企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品價值空間，側(cè)重從單臺設備自動化和產(chǎn)品智能化入手，基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實現(xiàn)價值增長。

設備和生產(chǎn)過程智能化，也是至關重要的一環(huán)，例如WSI和生英鈦的智慧工業(yè)方案的工廠管理軟件系統(tǒng)

（1）設備智能化：產(chǎn)線設備具有數(shù)據(jù)加工與判斷能力；

（2）數(shù)據(jù)智能采集：設備網(wǎng)絡化與數(shù)據(jù)自動采集；

（3）數(shù)據(jù)智能分析：生產(chǎn)受控狀態(tài)分析，生產(chǎn)持續(xù)改進；

第三種模式是從個性化定制到互聯(lián)工廠。在家電、服裝、家居等距離用戶最近的消費品制造領域，企業(yè)發(fā)展智能制造的重點在于充分滿足消費者多元化需求的同時實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)，側(cè)重通過互聯(lián)網(wǎng)平臺開展大規(guī)模個性定制模式創(chuàng)新。

發(fā)展智能制造有哪些現(xiàn)實意義

智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿設計、生產(chǎn)、管理、服務等制造活動的各個環(huán)節(jié)，具有自感知、自學習、自決策、自執(zhí)行、自適應等功能的新型生產(chǎn)方式，其通過三方面作用推動裝備制造業(yè)形成新一輪技術創(chuàng)新浪潮。

一是裝備制造企業(yè)不斷進行智能制造技術的創(chuàng)新來滿足市場的消費需求。產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新的動力來源于客戶、市場消費者的需求，用戶對產(chǎn)品性能、質(zhì)量及服務需求的變化，導致企業(yè)不斷進行技術創(chuàng)新，滿足人們需求。同時企業(yè)也不斷預測、洞察未來需求變化，進行相應技術創(chuàng)新實踐。人們越來越傾向于多樣化、個性化的需求和網(wǎng)絡化便利的服務，而智能制造能夠滿足此需求特征。

二是全球智能制造的發(fā)展還處于初級階段，如果優(yōu)先一步在智能制造技術及智能制造模式上取得突破，就能獲得先發(fā)的競爭優(yōu)勢，因此每個企業(yè)都想進入第一列方陣，這就會促使裝備制造企業(yè)就智能技術、智能設備、智能管理、智能生產(chǎn)模式等積極尋求創(chuàng)新和突破，掀起一輪創(chuàng)新浪潮。

三是智能制造使得客戶成為產(chǎn)品的設計者和開發(fā)者成為可能，消費者可以進入制造企業(yè)的設計開發(fā)軟件系統(tǒng)，根據(jù)自己的喜好進行產(chǎn)品模型的構建，然后制造企業(yè)將其生產(chǎn)出來，如此以來，會將消費者眾多的創(chuàng)新思維引進來，推動產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新。

智能制造引致裝備制造業(yè)技術創(chuàng)新的效應必然能夠促使其進一步的升級發(fā)展，首先裝備制造業(yè)的技術創(chuàng)新能夠直接帶來生產(chǎn)效率的提高，引起更多的生產(chǎn)要素流入裝備制造行業(yè)，加速該產(chǎn)業(yè)的成長，其次技術創(chuàng)新能夠提升裝備制造業(yè)的科技含量，從而達到提高裝備制造產(chǎn)品附加值的效果。最后智能制造的技術創(chuàng)新能夠改變傳統(tǒng)裝備制造業(yè)原有的資源消耗型生產(chǎn)方式，向綠色發(fā)展轉(zhuǎn)型。

什么是智能制造

智能制造，源于人工智能的研究。一般認為智能是知識和智力的總和，前者是智能的基礎，后者是指獲取和運用知識求解的能力。

智能制造應當包含智能制造技術和智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實踐中不斷地充實知識庫，而且還具有自學習功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。

中文名

智能制造

外文名

Intelligent Manufacturing

起源

于人工智能的研究

性質(zhì)

智能是知識和智力的總和

快速

導航

DNC

CIMS

基本原理

發(fā)展軌跡

釋義初探

綜合特征

智能技術

測控裝置

制造裝備

運作過程

發(fā)展前景

智能機器

實施情況

系統(tǒng)介紹

智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事，去擴大、延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化的概念更新，擴展到柔性化、智能化和高度集成化。

談起智能制造，首先應介紹日本在1990年4月所倡導的“智能制造系統(tǒng)IMS”國際合作研究計劃。許多發(fā)達國家如美國、歐洲共同體、加拿大、澳大利亞等參加了該項計劃。該計劃共計劃投資10億美元，對100個項目實施前期科研計劃。

毫無疑問，智能化是制造自動化的發(fā)展方向。在制造過程的各個環(huán)節(jié)幾乎都廣泛應用人工智能技術。專家系統(tǒng)技術可以用于工程設計，工藝過程設計，生產(chǎn)調(diào)度，故障診斷等。也可以將神經(jīng)網(wǎng)絡和模糊控制技術等先進的計算機智能方法應用于產(chǎn)品配方，生產(chǎn)調(diào)度等，實現(xiàn)制造過程智能化。而人工智能技術尤其適合于解決特別復雜和不確定的問題。但同樣顯然的是，要在企業(yè)制造的全過程中全部實現(xiàn)智能化，如果不是完全做不到的事情，至少也是在遙遠的將來。有人甚至提出這樣的問題，下個世紀會實現(xiàn)智能自動化嗎？而如果只是在企業(yè)的某個局部環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能化，而又無法保證全局的優(yōu)化，則這種智能化的意義是有限的。[1]

2015年9月10日，工業(yè)和信息化部公布2015年智能制造試點示范項目名單，46個項目入圍。這些項目包括沈陽機床（集團）有限責任公司申報的智能機床試點、北京航天智造科技發(fā)展有限公司申報的航天產(chǎn)品智慧云制造試點、中化化肥有限公司申報的化肥智能制造及服務試點等。46個試點示范項目覆蓋了38個行業(yè)，分布在21個省，涉及流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、智能制造新業(yè)態(tài)新模式、智能化管理、智能服務等6個類別，體現(xiàn)了行業(yè)、區(qū)域覆蓋面和較強的示范性。沈陽機床也是本次金屬切削機床行業(yè)中入選的企業(yè)。[2] [3] [1] [4] [5] [6]

工信部在2015年啟動實施“智能制造試點示范專項行動”，主要是直接切入制造活動的關鍵環(huán)節(jié)，充分調(diào)動企業(yè)的積極性，注重試點示范項目的成長性，通過點上突破，形成有效的經(jīng)驗與模式，在制造業(yè)各個領域加以推廣與應用。

工信部部長苗圩在會議上表示，智能制造日益成為未來制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢和核心內(nèi)容，也是加快發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，促進工業(yè)向中高端邁進、建設制造強國的重要舉措，也是新常態(tài)下打造新的國際競爭優(yōu)勢的必然選擇。而推進智能制造是一項復雜而龐大的系統(tǒng)工程，也是一件新生事物，這需要一個不斷探索、試錯的過程，難以一蹴而就，更不能急于求成。為此，“要用好試點示范這個重要抓手。[4]

怎么理解智能制造？智能制造核心是什么

智能制造，廣義上智能制造是具有信息感知獲取、智能判斷決策、自動執(zhí)行等功能的先進制造過程及系統(tǒng)與模式的總稱。具體來看，智能制造體現(xiàn)在制造過程的各個環(huán)節(jié)與信息技術的融合，如大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、物聯(lián)等技術。至于為什么說智能制造需要無線通信？看過來，SKYLAB簡單說給您聽。

智能制造過程中，云平臺和工廠生產(chǎn)設施的實時通信、以及海量傳感器和人工智能平臺的信息交互，和人機界面的高效交互都需要高可靠的無線通信技術來做支持。其中的信息交互所包含的信息可能是各種變量，如濕度、溫度、用戶的位置、貨物的移動等。捕捉的信息隨后會被傳輸至云端或其他設備（即各種“物”）進行數(shù)據(jù)交換或分析。

在成功連接設備的過程中，連接性的角色至關重要，選擇范圍也很廣：如WiFi、低功耗藍牙（BLE）、RFID、NFC等等。SKYLAB研發(fā)生產(chǎn)的WiFi模塊、BLE藍牙模塊都屬于無線通信網(wǎng)絡標準，可以實現(xiàn)無線短距離聯(lián)絡，并且都工作在2.4GHz公共頻段，其中WiFi模塊中還有工作在5GHz頻段的雙頻WiFi模塊。因此，工程師在智能制造各個系統(tǒng)的無線通信解決方案選取中會考慮若干因素，包括環(huán)境因素（如水泥、木材、金屬的存在）、傳感器密度、需要的連接距離和傳輸速度等。

舉個例子，在智能制造自動化控制系統(tǒng)中，低時延的應用尤為廣泛，智能制造閉環(huán)控制系統(tǒng)中傳感器(如壓力、溫度等)獲取到的信息需要通過極低時延的網(wǎng)絡進行傳遞，最終數(shù)據(jù)需要傳遞到系統(tǒng)的執(zhí)行器件(如：機械臂、電子閥門、加熱器等)完成高精度生產(chǎn)作業(yè)的控制，并且在整個過程需要網(wǎng)絡極高可靠性，來確保生產(chǎn)過程的安全高效。這個時候就可以選擇傳輸速率更快的WiFi模塊。

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