智能制造5大关键技术及发展阶段

智能制造5大关键技术及发展阶段导读:在过去的10年里,数字计算和通信的发展从根本上改变了制造工厂的运营模式。智能制造通过工业自动化与信息技术(IT)的融合,将很快提升工厂的生产灵活性,并可节约能源、保护环境、降低成本、提高质量和人身安全,从而使工厂的生产效率和质量得到大幅度的优化提高。

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智能制造5大关键技术详解

1、识别技术

识别功能是智能制造服务环节关键的一环,需要的识别技术主要有射频识别技术,基于深度三维图像识别技术,以及物体缺陷自动识别技术基于三维图像物体识别的任务是识别出图像中有什么类型的物体,并给出物体在图像中所反映的位置和方向,是对三维世界的感知理解。在结合了人工智能科学、计算机科学和信息科学之后,三维物体识别在智能制造服务系统中识别物体几何情况的关键技术。

2、实时定位系统

实时定位系统可以、对多种材料、零件、工具、设备等资产进行实时跟踪管理,生产过程中,需要监视在制品的位置行踪,以及材料、零件、工具的存放位置等。这样,在智能制造服务系统中需要建立一个实时定位网络系统,以完成生产全程中角色的实时位置跟踪。

3、信息物理融合系统

信息物理融合系统也称为“虚拟网络-实体物理”生产系统,它将彻底改变传统制造业逻辑。在这样的系统中,一个工件就能算出自己需要哪些服务。通过数字化逐步升级现有生产设施,这样生产系统可以实现全新的体系结构。

4、网络安全技术

数字化推动了制造业的发展,在很大程度上得益于计算机网络技术的发展,与此同时也给工厂的网络安全构成了威胁。以前习惯于纸质的熟练工人,现在越来越依赖于计算机网络、自动化机器和无处不在的传感器,而技术人员的工作就是把数字数据转换成物理部件和组件。制造过程的数字化技术资料支撑了产品设计、制造和服务的全过程,必须得以保护。

5、系统协同技术

这需要大型制造工程项目复杂自动化系统整体方案设计技术、安装调试技术、统一操作界面和工程工具的设计技术、统一事件序列和报警处理技术、一体化资产管理技术等相互协同来完成。

智能制造技术发展3个阶段

第一阶段——精益制造+信息化的集成

这个阶段形成了贯穿车间、连接部门、跨越企业的以制造为核心的系统集成,信息数据的集成,将显著改善成本、安全和环境的影响,具有重大的意义。

在这一阶段,精益化流程再造和信息化建设将工厂企业互连,更好地协调制造生产的各个阶段,推进车间生产效率的提高。典型的制造车间使用信息技术、传感器、智能电动机、电脑控制、生产管理软件等来管理每个特定阶段或生产过程的操作。然而,这仅仅解决了一个局部制造岛的效率,并非全企业。

制造信息系统将整合这些制造岛屿,使整个工厂共享数据。机器收集的数据和人类智慧相互融合,推进了车间级优化和企业范围管理目标,包括经济效益大幅增加、人身安全和环境可持续性的实现。这种“制造智能”的出现将开启智能制造的第二阶段。

第二阶段——从车间优化到制造智能

第一阶段产生的大量现场实时数据,通过这些数据配合先进计算机仿真和建模,将创建强大的“制造智能”,实现生产节拍的变化、柔性制造、最佳生产速度和更快的产品定制。

这一阶段应用高性能计算平台(云计算)连接整个供应链体系,进行建模、仿真和数据集成,可以在整个供应链体系内建立更高水平的制造智能。

第三阶段——数据驱动智能制造的实现

随着制造数据的大量积累,导致大数据分析产生制造智能技术的进步,将激励制造工艺过程和产品创新,实现智能制造,颠覆主要市场秩序。

这一阶段将广泛应用信息技术来改变商业模式,消费者习惯的100多年的大规模生产工业供应链将完全颠覆。灵活可重构工厂和IT最优化供应链将改变生产过程,允许制造商按个人需求定制产品,如同生产药物特定剂量和配方一样,客户会“告诉”工厂生产什么样式的汽车,构建什么功能的个人电脑,如何定制一款完美的牛仔裤……这种极富戏剧性的竞争力至关重要,越来越多的生产知识创新奠定了智能制造的第三阶段。这些改变不会停留在量变层面上,它们将彻底改变游戏规则,使产品和工艺市场发生颠覆性变化。

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