CN
EN

无线产品

九州娱乐智能制造前沿趋势与实施策略!

1970-01-01

 九州国际娱乐

 

  2017年9月22日,由国度商务部、中国国际商业推进委员会、湖北省人平易近、武汉市人平易近从办,e-works数字化企业网、武汉•中国光谷制制业消息化手艺立异财产联盟、武汉市两化融合推进核心、武汉东湖新手艺开辟区两化融合财产窗口办事平台承办的2017(第三届)智能制制国际论坛,正在武汉洲际酒店昌大召开。正在以工业软件支持智能制制为从题的分会场上,e-works总编黄培博士颁发了《智能制制前沿趋向取实施策略》的从题,本文按照内容拾掇而成。

  列位宾客下战书好,很是欢送大师加入2017(第三届)智能制制国际论坛,目前为止,e-works曾经成功组织了12次国际调查,通过调查洞悉了大量国际前沿趋向,所以今天的从题是《智能制制前沿趋向和实施策略》。

  纵不雅整个制制业,制制模式正正在发生变化,如图1,横坐标代表产物品种,下面的箭头代表客户的需求,沿箭头标的目的暗示客户需求越来越分化,纵坐标代表每一种产物的产量,左边箭头代表需求,越往上需求越不变。能够看出,制制业履历了从手工制制到多量量制制到多量量定制,再到今天的个性化制制,此图是很值得我们思虑的,代表着制制模式的变化。

  今天的从题是智能制制,其焦点是制制业的数字化转型,若是企业还不完全地去拥抱数字化,还只是逗留正在部门消息化系统的使用,而没有一个全体的数字化转型规划,那么将面对着庞大的问题。所谓数字化转型就是智能地毗连人、物和营业,这是一个很焦点的趋向。

  何谓智能制制?智能制制(Smart Manucturing)不只仅是智能工场,它的方针是实现整个制制业价值链的智能化,涵盖研发、工艺规划、出产制制、采购、仓储、营销、办事等各个环节。它融合了消息手艺、先辈制制手艺、从动化手艺、新一代的通信手艺和人工智能手艺。即将到来的5G时代,以及语音识别、图像识别等手艺,将对出产、数据采集等有严沉改变。所以,智能制制是一个持久的、渐进的、持续改善的系统工程。推进智能制制是为了更好地满脚客户不竭变化的需求,强调柔性、集成、协同、高效、精益、绿色,以报酬本。推进智能制制,需要充实连系行业特质、产物和工艺特点,建立一个健康协调的生态系统,不克不及再成为一次活动。

  图4所示为一家拖沓机制制商的产物进化过程!通俗产物(机械拖沓机)--智能产物(拖沓机带有智能化的节制系统,机电一体化产物)--智能互联产物(不只是机电一体化产物,还能够和农场生态进行互联)--产物系统(拖沓机、播种机、收割机等其他农业机械的产物系统)--产物系统(仅有农业机械是不敷的,农场还包罗灌溉系统、种子系统、天气数据系统,这些系统构成一个复杂的农业办理系统。将来的农场不只将农机设备互连,更连接了灌溉、土壤和施肥系统,公司可随时获取天气、做物价钱和期货价钱的相关消息,从而优化农业出产的全体效益。)

  工业4。0涵盖了良多手艺,如从动化、机械人、系统集成、工业物联网、边缘计较、雾计较、云计较以及工业平安,还包罗大数据阐发、增材制制、仿实手艺、加强现实手艺等等。图5来自美国大学金炯华传授的分享,能够看出美国人理解的智能制制也包罗了智能的产物、智能的配备、智能的出产、智能的办理和智能的办事。智能制制是工业4。0的一个焦点,企业应具有极具合作力的产物,高度柔性化的工场和运营,同时应带给社会可持续化的影响。

  美国人总结的实现智能制制的三个阶段!毗连,柔性、自从,将来的企业将是一个自从化的企业。正在推进智能制制过程中,我们认为工业软件坐正在了一个焦点的。图6是处置订单的Y型布局,我们需要供应链办理系统、ERP系统(按照发卖打算来制定采购和出产打算);左边代表产物,任何一个产物都要成立一个产物立异平台,从而成立精确的产物数据。这两者的交互则通过制制施行系统,所以制制施行系统是一个主要的枢纽。CPS(cyber physical systems),通过3C(Computing、Communication、Control)手艺的无机融合取深度协做,打通从动化数据取IT数据,实现工程系统的及时、动态节制和消息办事。最底层便是及时的智能工场。

  我们能够看到,各行各业都正在思虑若何实现工场的智能化。比来去日本调查参不雅了三菱电机名古屋制做所,图8所示第一张图是二十年前的一条电磁阀全从动出产线,其时设想的出产节奏是5s一个电磁阀,三个工人,一般运转率是60%。这个出产线m,设备占地面积太大,面积出产效率低(部门供给安拆占大部门),因为部件切换等工艺流程时间过长,无法提高运转率。国内很多多少出产线都是如许的。之后,他们将其成了长9m,宽4。9m的回字形出产线,通过人取设备的融合,构成了高运转率、省空间、高质量的出产系统。

  图8 三菱电机名古屋制做所!从从动化到智能化产线是对新旧两条出产线的对比。由此看出,日本企业正在对从动化出产线时仍是很精打细算的,节奏并不是越快越好,而是要出产线的高运转率和高靠得住性。

  比来,个性化定制可谓炙手可热。红领的西服个性化定制、尚品宅配的全屋家具定制,正在国内构成庞大影响,浩繁企业纷纷效仿。可是,个性化定制是有前提的,也有分歧的模式和分歧的定制深度。其实良多公共产物仍是需要多量量出产的,纵不雅智妙手机市场不难发觉,龙头老迈苹果其实发卖的产物品种很是少,反而是市场上的跟从者不得不采用多品种小批量的出产模式。正由于品种少、设置装备摆设简单,苹果能够委托富士康成立黑灯工场多量量出产,从而大大提拔本人的盈利空间,攫取了整个全球智妙手机市场90%的利润。一流的企业建尺度,具有尺度的企业能够引领需求,满脚客户的共性需求。我们调查的数控系统和工业机械人龙头企业FANUC就是如许的一流企业,采纳尺度化、系列化的出产模式,实现高度从动化的出产,用机械人拆卸、每条出产线配备立体仓库,尺度化、系列化产物的加工和拆卸可实现720小时无人值守。所以,企业正在推进智能制制过程中,需要按照本人的出产特点,出产批量来确定出产模式,不克不及盲目逃求个性化定制。

  图10所示为加强现实手艺的一个使用,好比正在一台自行车上安拆监测速度、加快度、骑行者心理参数等消息的各类传感器,操纵ipad能够查看比更多的消息量。加强现实手艺还能够使用于产物设想、市场营销、出产制制、工业设想维修、操做培训等诸多环节。

  本年去日本调查,我们参不雅了富士通总部,欢迎人员通过PPT向我们展现了富士通智能工场的具体环境,它已实现了取出产连动的备料、取看板连动的出产、机械人同出产线的流程节制、设备质量的流程连锁、画像阐发从动全数查抄、良品/不良品的从动查抄、工程正在库及时办理。正在从动化方面强调投入挨次的从动化、搬运从动化、拆卸从动化、备料从动化和查抄从动化。

  调查中参不雅了沉型卡车巨头MAN工场,参不雅过程中,感觉最活泼的正在于AGV的使用,这里的AGV不是正在出产线旁来传输物料,而是正在拆卸过程顶用来托举物料,这种体例的益处就是正在进行产线调整时出格便利,整车的拆卸也是两台AGV架起的,很是矫捷、柔性。智能制制强调的就是柔性的从动化,而非刚性的。

  欧特克提出了将来智制(the Future Of Making Things)的概念,要求正在概念阶段,充实考虑个性化需求;正在设想阶段,需要进行协做和大量立异;正在出产阶段,采用矫捷的出产模式;正在发卖阶段,考虑消费者的体验需求;正在运转和报废阶段,供给互联办事。

  正在设想方面,欧特克还提出了衍生式设想的概念,是由英文Generative Design翻译而来,是指正在保守的CAD设想的根本上,通过拓扑优化来确定和去除那些不影响零件刚性部位的材料,从而实现轻量化的立异设想,然后再操纵增材制制手艺将这些保守制制工艺无法实现的复杂布局制制出来,从而实现整个立异过程,衍生式设想简化了设想制制整个流程,能够说对保守制制业而言是个性的改变。

  工业物联网是智能制制十分主要的支持手艺,也是企业很是关心的核心。工业物联网带领者象限里有PTC、IBM、GE、Microsoft,Amazon做为云办事商介于带领者和表示强劲者之间,SAP和Cisco等公司则是表示强劲者。据统计,中国的物联网平台已跨越150个。

  下面来阐发一下这些公司提出的概念。从动化厂商罗克韦尔提出互联企业(Connected Enterprise)的概念,强调IT取OT的融合。目前良多企业都是消息化和从动化两张皮,我认为将来从动化、消息化和运营这三个部分会越走越近。

  GE公司是最全最大的制制企业之一,他们正正在操纵本人的配备企业来实践Predix工业物联网平台,客岁11月份到GE美国工场参不雅了内燃机车的再制制工场,将裁减的内燃机车全数拆解后,从头拆卸成一台新的内燃机车,正在再制制过程中,新的内燃机车和Predix工业物联网平台相毗连。目前,GE曾经取中国电信集团签订了计谋合做和谈,其焦点是将Predix工业互联网平台,通过中国电信的通信收集和云平台正在我国落地运营。GE还提出了杰出工场的概念,强调毗连、洞察、优化。

  我们也参不雅了专注石化、钢铁等流程行业从动化的EMERSON(艾默生),艾默生1997年就推出了面向流程行业的数字化工场架构Plantweb,颠末二十年的不竭完美,构成了基于工业物联网的Plantweb数字生态系统。如图17所示,Plantweb最底层是数据层,操纵丈量仪表实现全面、数据采集;第二层为平安层,使用一系列收集平安手艺和设备,将各类仪表采集的数据单向传输到IT平台,供英特网和云端利用,同时防止外部数据侵入企业过程运营平台;第三层参谋系统能够对设备的健康形态、运营绩效和能耗进行阐发取优化。Plantweb还支撑挪动使用,并能够通过云办事将整个工业物联网平台的消息传送给专家,从而供给近程办事。

  西门子Mindsphere工业物联网平台架构的最底层是毗连,两头是物联网使用开辟平台,上层为各类各样的工业使用软件。过去的十年里,西门子卖掉了良多制制业部分,买进了大量工业软件公司。西门子将Mindsphere工业物联网平台称为基于云的式物联网操做系统。

  以上分享的是一些前沿趋向及一些大公司的做法。具体到企业推进智能制制,起首要做一个现状的评估,评估企业到底处正在哪一个条理--已规划级、规范级、集成级、优化级、引领级。图20是国度发布的智能制形成熟度评估系统,包罗设想、出产、物流、发卖、办事等各个环节,还涉及到互联互通、系统集成、消息融合和新兴业态等新模式。

  关于国际智能制制调查,我们曾经成功组织了六次工业4。0调查,四次美国工业互联网调查,一次新工业法国调查,一次日本智能制制调查。顿时11月上旬将组织第五届美国智能制制取物联网使用调查,12月中旬组织第二届日本智能制制调查。欢送大师加入!前往,查看更多