网络化制造
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根据智能制造数字化网络化智能化的基本技术特征,智能制造可总结归纳为三种基本范式,即:•数字化制造——第一代智能制造•数字化网络化制造——“互联网+”制造或第二代智能制造•数字化网络化智能化制造——新一代智能制造☝智能制造基本范式的演进数字化制造第一代智能制造是数字化制造,它是智能制造的第一种范式。
20世纪80年代后期,智能制造的概念被首次提出。
当时智能制造的主体就是数字化制造,是后两个智能制造基本范式的基础。
20世纪下半叶以来,随着制造业对于技术进步的强烈需求,数字化制造引领和推动了第三次工业革命。
数字化制造是在制造技术和数字化技术融合的背景下,通过对产品信息、工艺信息和资源信息进行数字化描述、集成、分析和决策,进而快速生产出满足用户要求的产品。
数字化制造的主要特征表现为:第一,在产品方面,数字化技术得到普遍应用,形成数控机床等“数字一代”创新产品。
第二,大量采用计算机辅助设计/工程设计中的计算机辅助工程/计算机辅助工艺规划/计算机辅助制造(CAD/CAE/CAPP/CAM)等数字化设计、建模和仿真方法;大量采用数控机床等数字化装备;建立了信息化管理系统,采用制造资源计划/企业资源计划/产品数据管理(MRPII/ERP/PDM)等,对制造过程中的各种信息与生产现场实时信息进行管理,提升各生产环节的效率和质量。
第三,实现生产全过程各环节的集成和优化,产生了以计算机集成制造系统(CIMS)为标志的解决方案。
在这个阶段,以现场总线为代表的早期网络技术和以专家系统为代表的早期人工智能技术在制造业得到应用。
20 世纪80年代,我国企业开始了解和认识到数字化制造的重大意义,经过几十年的发展,我国数字化制造从探索示范渐入推广发展阶段。
但是,相对我国巨大的企业基数,我国真正完成数字化制造转型的企业还是少数的。
因此,我国的智能制造发展必须坚持实事求是的原则,踏踏实实从数字化“补课”做起,进一步夯实智能制造发展的基础。
智能制造技术智能制造技术是指在生产制造过程中,通过引入先进的信息技术和自动化技术,实现了生产过程的数字化、网络化和智能化。
智能制造技术的出现和发展,极大地改善了传统制造业的生产效率、质量和灵活性,具有非常重要的意义。
目前,随着人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术的不断发展和进步,智能制造技术已经产生了很大的变革和发展。
智能制造技术主要涵盖了以下几个方面:一、数字化制造技术数字化制造技术是指将生产设备、工艺流程、生产计划等制造过程中的各种信息资料进行数字化处理和管理。
具体的技术包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助工程(CAE)等。
数字化制造技术实现了计算机模拟、数字控制和仿真等关键技术的应用。
通过数字化制造技术,可以大幅度提高产品设计、制造和工艺流程等方面的效率和质量,同时也能够大大减少生产成本和人为误差。
二、智能化制造技术智能化制造技术是指通过研发智能机器人、智能设备、智能生产线和智能厂房等,使得生产制造过程具备一定的自主决策和自适应能力。
具体的技术涵盖了人工智能、机器学习、模式识别等技术。
智能化制造技术可以协助人类从重复劳动和高强度的工作中解放出来。
智能化制造技术可以大幅度提高生产效率、生产质量和生产灵活性,同时也能有效地解决劳动力短缺、工人劳动强度过大等问题。
三、网络化制造技术网络化制造技术是指通过建立完备的信息化和网络化系统,实现生产制造过程中的数据互通、集成和共享。
具体的技术包括企业资源计划(ERP)、生产执行系统(MES)、供应链管理(SCM)等。
网络化制造技术可以大幅度提高生产过程的透明度、可控性和可追溯性,有效地解决了传统制造业中信息孤岛、信息不对称和信息不透明等问题。
同时也提升了企业的生产效益和市场竞争能力。
综上所述,智能制造技术在现代制造业的生产过程中,发挥着愈加重要的作用。
在未来的发展中,智能制造技术将会更加深入和广泛地应用于制造业的各个领域。
网络化制造一、背景及国内外的研究现状1.1制造业的发展趋势现代市场己经从卖方市场转向买方市场,制造业面临的不仅是产品质量和价格的竞争,而且更重要的是产品的上市时间、售前售后服务等方面的竞争,这是一种对万变的市场和客户需求的响应能力。
全球经济一体化成为一种不可阻挡的趋势,这一方面表现在全球市场的一体化,传统的市场壁垒正在消失,另一方面表现为跨国企业的大量涌现。
在这种经济背景下,制造业出现了大联合化、大集团化和分散化、小型化的二种趋势,;’。
随着全球经济一体化的迅速进展,全世界的制造产业正在以空前未有的速度和程度迅速集中,企业规模越来越大、越来越国际化。
企业的大联合化和大集团化是社会化大生产发展的必然趋势,是社会生产力得以迅速发展的必要条件,可以更加有效地利用各种生产要素,创造更高的生产力,从而取得更好的经济效果。
并且使企业在竞争中经得起各种风浪。
为了维护本国企业的利益,各国政府放松了对企业兼并的限制,为大规模的公司并购提供了条件。
计算机技术和交通运输的发展为管理大规模企业提供了可能。
全球计算机网络使各公司能够一按键就立即转移资金并使它们的大企业能够保持经营的一致行为。
世界范围的企业并购案例大量出现。
仅1997年,全球汽车工业就出现数百次并购活动,交易额达280亿美元。
1998年以来,出现了德国戴姆勒-奔驰与美国克莱斯勒公司高达920亿美元的合并,通用收购德国欧宝并与瑞典的绅宝合作,福特与英国美洲虎、日本马自达结盟,德国大众收购英国劳斯莱斯,意大利菲亚特与法国雪铁龙、德国大众与英国罗孚、美国通用与日本五十铃都己合并或正在商谈之中。
有人预测,世界汽车工业将由5-6家汽车巨人主宰。
在21世纪的经济竞争中,企业规模优势将占很大分量,过去国家之间的比较优势是通过国际贸易来实现的,而现在则越来越多地通过大企业间的竞争来实现。
但大企业有大企业的缺点,大企业实现内部协调的代价很高,在更加有效地利用人力资源方面也存在某些问题,呈现出一种所谓的“大企业病”,在竞争日趋激烈的市场上变得越来越脆弱。
网络化设计与制造技术引言网络化设计与制造技术是一种基于互联网和现代制造技术的新型制造方式。
它通过将设计、生产和供应链等各个环节进行数字化和网络化的整合,实现了设计和制造的高效协同。
本文将介绍网络化设计与制造技术的定义、特点以及对制造业发展的影响。
定义网络化设计与制造技术是利用互联网和现代信息技术,通过数字化、虚拟化和网络化的方式,将设计、制造和供应链等关键环节进行高效协同的制造方式。
它通过集成各类设计工具、制造设备和信息系统,实现了设计和制造过程的高度自动化和智能化。
特点网络化设计与制造技术具有以下几个特点:1. 数字化整合:利用互联网和信息技术,将设计、制造和供应链等关键环节进行数字化整合,实现了信息的流动和共享。
数字化整合:利用互联网和信息技术,将设计、制造和供应链等关键环节进行数字化整合,实现了信息的流动和共享。
2. 高效协同:通过网络化平台,不同环节的参与者可以共享设计信息、制造计划等,实现了设计和制造的高效协同。
高效协同:通过网络化平台,不同环节的参与者可以共享设计信息、制造计划等,实现了设计和制造的高效协同。
3. 智能化制造:借助人工智能、大数据和物联网等技术,实现制造过程的智能化管理,提高了生产效率和产品质量。
智能化制造:借助人工智能、大数据和物联网等技术,实现制造过程的智能化管理,提高了生产效率和产品质量。
4. 个性化定制:网络化设计与制造技术可以根据客户的需求,实现个性化产品的设计和制造,提供更多样化的产品选择。
个性化定制:网络化设计与制造技术可以根据客户的需求,实现个性化产品的设计和制造,提供更多样化的产品选择。
影响网络化设计与制造技术对制造业的发展产生了重大影响:1. 提高生产效率和产品质量:网络化设计与制造技术可以减少传统制造过程中的人为干预和错误,提高生产效率和产品质量。
提高生产效率和产品质量:网络化设计与制造技术可以减少传统制造过程中的人为干预和错误,提高生产效率和产品质量。
网络化制造(Networked-manufacturing)姓名:班级:专业:摘要:网络化制造是指通过采用先进的网络技术、制造技术及其其它相关技术, 构建面向企业特定需求的基于网络的制造系统, 并在系统的支持下, 突破空间对企业生产经营范围和方式的约束, 开展覆盖产品整个生命周期全部或部分环节的企业业务活动(如产品设计、制造、销售、采购、管理等) , 实现企业间的协同和各种社会资源的共享与集成, 高速度、高质量、低成本地为市场提供所需的产品和服务。
关键词:网络化制造技术应用迄今为止, 国内外许多专家、学者、企业应用人员在网络化制造方面已经开展了大量的研究和应用实践工作, 德国Produktion2000 框架方案旨在建立一个全球化的产品设计与制造资源信息服务网; 欧洲联盟公布的“第五框架计划(1998- 2002 年) ”已将虚拟网络企业列入研究主体, 其目标是为联盟内各个国家的企业提供资源服务和共享的统一基础平台, 在此基础上公布的“第六框架计划(2002- 2006 年) ”的一个主要集成平台体系结构目标是进一步研究利用Internet 技术改善联盟内各个分散实体之间的集成和协作机制。
国内方面, 华中科技大学的杨叔子院士阐述了网络经济时代制造环境的变化与特点, 指出了网络化制造模式的必然性, 研究基于Agent 的网络化制造模式及基于利益驱动的动态重组机制。
重庆大学的刘飞教授对网络化制造的定义、内涵特征进行了描述, 并归纳出了支撑网络化制造的技术体系; 浙江大学的祁国宁和顾新建教授则分析了网络化制造的几种发展途径并指出了网络化制造模式在21 世纪制造业中的重要地位; 贵州工业大的谢庆生教授提出了基于ASP 模式的网络化制造系统结构, 并针对我国发展网络化制造的实际着重讨论了基于ASP 模式网络化制造的发展策略。
网络化制造内容企业信息涉及有关产品设计、计划、生产资源、组织等类型的数据,不仅数据量大,数据类型和结构复杂。
智能制造技术的发展历程智能制造技术是指通过信息技术和先进制造技术的融合,实现制造过程的自动化、智能化和柔性化,以提高生产效率和产品质量的一种制造模式。
随着信息技术的迅猛发展,智能制造技术也经历了几个重要的阶段。
一、第一阶段:数字化制造技术数字化制造技术是智能制造技术的起点,它通过数字化手段对产品、流程和设备进行建模和仿真,实现生产过程的可视化和数据化。
在这个阶段,制造企业开始引入计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和计算机辅助工艺(CAPP)等先进的数字化工具,实现了制造环节的数据集成和信息共享。
二、第二阶段:网络化制造技术网络化制造技术是智能制造技术向前迈出的重要一步,它通过网络、云计算和物联网等技术手段,实现了制造企业内外的信息互联和协同。
在这个阶段,制造企业开始建设企业资源计划(ERP)系统,实现了内部各个环节的协同管理;同时也开始与供应商、合作伙伴和顾客实现信息的共享和交换,形成了供应链网络。
三、第三阶段:智能化制造技术智能化制造技术是智能制造技术的核心所在,它通过人工智能、大数据和物联网等技术手段,实现了机器的智能化和自主决策能力。
在这个阶段,制造企业开始引入工业机器人、自动化生产线和智能传感器等先进设备,实现了生产过程的自动化和柔性化。
同时也开始利用数据分析和预测技术,实现生产过程的优化和改进。
四、第四阶段:智慧化制造技术智慧化制造技术是智能制造技术的高级形态,它通过人工智能、云计算和物联网等技术手段,实现了制造过程的智能化和自动化。
在这个阶段,制造企业开始构建智能工厂,实现了生产过程的自动化和智能化。
同时也开始引入虚拟实境技术、智能仓储和自动化物流等先进设备,实现了生产和供应链的全面协同。
由此可见,智能制造技术的发展经历了数字化制造、网络化制造、智能化制造和智慧化制造四个阶段。
这些阶段的发展离不开信息技术和先进制造技术的创新和突破。
随着技术的不断进步和应用的推广,智能制造技术将会带来制造业的革新和转型,为经济社会的可持续发展做出更大的贡献。
工业4.0时代制造技术特点引言工业4.0时代,以数字化、智能化、网络化、灵活化为特征的制造技术得到了广泛的关注和应用。
新一代制造技术的出现,彻底改变了传统制造业的生产方式和经营模式,对企业的产品质量和效率提出了更高的要求。
本文将就工业4.0时代制造技术的特点进行探讨。
1. 数字化在工业4.0时代,数字化成为制造技术的核心。
传感器、物联网、大数据分析等技术的应用使得企业可以实时采集和处理大量的生产数据,实现对生产过程的数字化监控和管理。
通过对数据的收集和分析,企业能够更好地理解生产状况,实时调整生产计划,提高生产效率和产品质量。
通过数字化技术,制造企业还可以实现设备的远程监控和维护,减少人为巡检和维护的工作量,提高设备的利用率和寿命。
同时,数字化还使得制造企业实现了与供应商和客户的信息共享,形成了更加紧密的供应链关系,提高了生产效率和产品交付速度。
2. 智能化工业4.0时代的制造技术还具有智能化的特点。
通过人工智能、机器学习等技术的应用,制造企业能够实现对复杂工艺的智能化控制和优化。
智能制造系统可以根据生产数据的实时变化做出智能化的决策,避免了传统制造过程中人为的判断和干预,提高了制造过程的稳定性和一致性。
智能化制造技术还使得制造企业能够实现对产品的个性化定制。
通过智能化的生产线和设备,企业可以根据不同客户的需求设计和生产出个性化的产品,满足市场的多样化需求,提高了企业的竞争力和市场份额。
3. 网络化工业4.0时代的制造技术具有强大的网络化特点。
制造企业可以通过云计算和物联网技术实现设备的连接和信息的共享。
不同的设备和系统之间可以实现无缝的数据交互和协同操作,实现了生产过程的自动化和柔性化。
在网络化的制造环境中,制造企业可以实现对生产过程的全面监控和调控,提高了生产效率和产品质量。
网络化制造技术还使得制造企业能够实现供应链的整合和优化。
通过与供应商和客户的信息共享,企业可以实现对供应链的实时监控和调整,减少库存和运输成本,提高供应链的灵活性和响应速度。
先进制造技术有哪些先进制造技术是指应用新材料、新工艺和新装备等先进技术手段,改进传统制造过程,提高产品质量和生产效率的方法和技术。
随着科技的发展和创新的推动,先进制造技术不断涌现并得到应用,为制造业的提升和发展起到了重要作用。
本文将介绍其中几种主要的先进制造技术。
1. 3D打印技术3D打印技术,又称为增材制造技术,是一种通过逐层堆积材料构造物体三维模型的制造技术。
它通过计算机辅助设计(CAD)软件将物体切片成多层的二维图形,然后通过3D打印机逐层打印并堆叠材料,最终形成一个完整的物体。
3D打印技术具有成本低、生产周期短、个性化定制等优点,被广泛应用于医疗、航空航天、汽车制造等领域。
2. 精密加工技术精密加工技术是一种通过精密的工艺控制和高精度的设备加工制造产品的技术。
它包括精密切削加工、精密成型加工、精密模具加工等多种加工方法。
精密加工技术可以实现对产品尺寸、表面粗糙度和形状等要求的高度控制,提高产品的加工精度和质量。
目前,精密加工技术被广泛应用于光学、半导体、电子等工业领域。
3. 智能制造技术智能制造技术是指通过集成先进传感器、机器人、自动化控制系统和信息技术等手段,实现生产无人化、智能化和自动化的制造技术。
智能制造技术可以提高生产效率和产品质量,实现生产过程的可追溯性和灵活性。
例如,工厂中的机器人可以自动完成危险、重复和繁琐的任务,提高生产效率和工作环境安全性。
4. 柔性制造技术柔性制造技术是一种通过灵活调整生产工艺和生产线布局,快速响应市场需求和客户定制的制造技术。
柔性制造技术可以根据市场需求的变化,快速调整生产线的工艺流程和设备配置,实现快速转换和批量定制生产。
柔性制造技术可以有效提高生产效率和降低生产成本。
5. 网络化制造技术网络化制造技术是一种通过网络和信息技术实现制造生产过程中各个环节的信息共享、协同和优化的技术。
它可以实现企业内部各个生产环节的信息流通和协同;同时,还可以通过供应链和价值链的整合,实现企业之间的信息共享和合作。
智能制造:推动制造业数字化、网络化、智能化的转型引言随着信息技术的飞速发展,智能制造逐渐成为制造业转型升级的关键驱动力。
智能制造以数字化、网络化、智能化为核心,旨在提高制造业的效率、灵活性和创新能力,推动制造业向高质量、可持续发展的方向迈进。
本文将从数字化、网络化、智能化三个方面探讨智能制造对制造业的重要性和影响。
数字化的转型数字化是智能制造的基础,其主要目标是将物理世界数字化,建立数字孪生,以实现对制造过程和产品的全面监控和管理。
数字化转型使得制造业能够更好地采集、分析和利用数据,实现自动化和智能化的生产。
数据采集与分析通过传感器、物联网等技术手段,制造业可以实时采集生产过程中的各种数据,包括温度、压力、速度等参数。
这些数据被传输到云端,并通过数据分析算法进行处理,从中提取有价值的信息和知识,为制造业决策提供依据。
自动化生产数字化转型为制造业带来了更高程度的自动化。
通过数字化控制系统,制造过程可以实现更精准的控制,减少人为干预的机会,提高生产效率和质量。
例如,柔性生产线可以根据不同产品的需求进行自适应调整,实现批量定制化生产。
智能维护数字化转型也为制造业的维护提供了新的机会和挑战。
通过对设备和系统的数据监测和分析,可以实现预测性维护,提前发现故障迹象,减少停机时间和维修成本。
同时,还可以通过远程监控和管理,实现智能化的维护操作。
网络化的转型网络化是智能制造的重要组成部分,其主要目标是建立互联互通的制造生态系统,促进制造资源的共享和协同,并提高企业的响应速度和灵活性。
工业互联网工业互联网是一个基于网络的制造生态系统,通过连接各种设备、系统和物品,实现数据和信息的共享和交换。
工业互联网可以打破传统产业的界限,实现产业链的全面整合和协同创新。
通过网络化的协作,企业可以更好地融入全球供应链,共享资源和市场机会。
供应链管理网络化转型对供应链管理提出了新的要求。
通过网络化的信息流和物流,供应链可以实现全程可视化和跟踪,提高物料和资源的利用率,减少库存和运输成本。
网络化制造内涵及发展趋势
1、引言
在目前计算机网络的迅速发展以及企业为适应新形势下能实现利益最大化的双重驱动力下,网络化制造应运而生。
网络化制造的出现与发展,引起了全球制造领域的极大关注。
1993年,美国政府在宣布“国家信息基础设施(NII)”计划时指出:“网络将实现制造到流通的信息一体化;将实现远程共享科学信息资源和仪器设备资源;将提高劳动生产率和工作效率,刺激经济高速发展[1]。
”
随着经济全球化的推进,企业也面临着全球化市场竞争,这对于企业来说既是挑战又是机遇,而能否在这场战役中取得胜利掌握、发展网络化制造这一核心技术至关重要。
2、网络化制造定义及基本特征
网络化制造,从字面上可以了解一定涉及“网络”与“制造”这两个概念,并将它们有机的结合起来。
网络制造中的“网络”是广义上的网络,对于制造企业来说,通常包括互联网(Internet)、企业内联网(Intranet)、企业外联网(Extranet)。
而“制造”目前有两种理解:“小制造”和“大制造”。
“小制造”是指产品的制作和生产。
“大制造”是涉及到产品的设计与开发、物料资源管理、生产计划、生产加工过程、产品质量控制、经营管理、市场营销、售后服务等一系列相关活动。
网络化制造中的“制造”就是“大制造”概念即包括产品整个生命周期及这过程中涉及的制造技术及系统。
综上所述,网络化制造是基于网络的制造企业的各种制造活动及所涉及的制造技术及系统的总称[2]。
网络化制造有着丰富的内涵,其内容还在不断丰富的过程当中。
所具有基本特征主要有:1、基于网络的先进制造模式,企业通过互联网,企业内、外联网组织并管理;2、快速响应市场需求;3、资源整合共享,节省成本;4、突破了地域和时间的限制等特征。
3、网络制造关键技术及现如今存在的发展瓶颈
在网络化制造的研究与应用中,涉及大量的组织、使能、平台、工具、系统实施和运行管理技术,这些技术的掌握程度直接影响到网络化制造的研究与发展。
而网络化制造技术大致可以分为:总体技术、基础技术、集成技术与应用实施技术[3]。
在关键技术的支持下网络化制造虽然在资源服务化建模与封装、资源配置与调度、协同设计、工作流管理等得到不断的发展,但就现如今网络化制造的发展
状况来看,仍存在着一些瓶颈有待突破。
在服务模式上由于缺乏对服务的集中管理和运营,资源服务提供者(RSP)的利益没能得到保障,很多RSP不愿意提供本企业的制造资源,也没有动力和机制提供高质量的制造服务。
由于缺乏稳定、高质量的制造服务,资源服务需求者(RSD)亦很难在整个过程中十分满意,从而阻碍了网络化制造的应用和发展。
在制造资源的共享与技术问题上,目前主要是“分散资源集中使用”思想,体现的是一个整体的独立系统,固定的资源以及既定的解决方案,业务流程相对比较固定,缺乏可调控行柔性不强。
除此之外,由于系统和平台本身存在安全隐患,加上网络通信安全隐患,以及RSP与RSD相互之间缺乏信任,担心企业核心竞争技术泄露等问题,也严重阻碍了网络化制造的进一步推广。
4、网络化制造新模式——云制造
网络化制造要进一步发展和推广,就必须突破以上的瓶颈。
究出现瓶颈问题的症结是缺乏一个高效率、高信誉的第三方服务运营商搭建计算机存储和计算机服务中心,为用户提供服务。
这就是近两年出现的一种新的服务化计算模式——云计算。
而这种面向服务的网络化制造新模式就是云制造。
云制造是一种利用网络和云制造服务平台,按用户需求组织网上制造资源,为用户提供各类按需制造服务的一种网络化制造新模式。
这种制造模式就传统意义上的网络化制造来说,可汇聚分布式资源服务进行集中管理,为多个用户同时提供服务而且在对于客户需求解决方案上多变,不固定,所以动态性能比较好。
5、网络化制造发展趋势
就当今发展形势可以看出,未来网络化制造系统的空间范围将不断的发展并逐渐形成一种全球化的网络制造系统,网络化制造系统的集成功能将会得到进一步的发展,而云制造也必将成为未来网络化制造攻关方向之一。
参考文献
[1] Marsha Woodbury. National information infrastructure; Agenda for action. /program/nii/nii.html,1988 .
[2] 刘飞,雷琦,宋豫川.网络化制造的内涵及研究发展趋势[J].机械工程学报,2003
[3] 范玉顺.网络化制造的内涵与关键技术问题[J].计算机集成制造系统,2003,7:576-582
[4] 李伯虎,张霖,王时龙,陶飞,曹军威,姜晓丹,宋晓,柴旭东.云制造——面向服务的网络化制造新模式[J] .计算机集成制造系统,2010,1:1-7
[5] 徐向纮.网络化制造的若干理论与方法研究[D].2002,1
[6] 孙林夫.面向网络化制造的协同设计技术[J] .计算机集成制造系统,2005,1:1-6。