离散型智能制造模式研究——基于海尔智能工厂
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智能制造什么是智能制造智能制造,源于人工能的研究。
一般认为能是知识和力的总和,前者是智能的基础,后者是指获取和运用知识求解的能力。
智能制造应当包含能制造技术和,能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库,而且还具有自学习功能,还有搜集与理解环境信息和自身的信息,并进行分析判断和规划自身行为的能力。
一、智能制造的制造原理从智能制造系统的本质特征出发,在分布式制造网络环境中,根据分布式集成的基本思想,应用分布式人工智能中多Agent系统的理论与方法,实现制造单元的柔性智能化与基于网络的制造系统柔性智能化集成。
根据分布系统的同构特征,在智能制造系统的一种局域实现形式基础上,实际也反映了基于Internet的全球制造网络环境下智能制造系统的实现模式。
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二、智能制造系统智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统,它突出了在制造诸环节中,以一种高度柔性与集成的方式,借助计算机模拟的人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,同时,收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。
由于这种制造模式,突出了知识在制造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。
智能制造系统是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。
一般而言,在概念上认为是一个复杂的相互关联的子系统的整体集成,从制造系统的功能角度,可将智能制造系统细分为设计、计划、生产和系统活动四个子系统。
在设计子系统中,智能制定突出了产品的概念设计过程中消费需求的影响;功能设计关注了产品可制造性、可装配性和可维护及保障性。
另外,模拟测试也广泛应用智能技术。
在计划子系统中,数据库构造将从简单信息型发展到知识密集型。
在排序和管理中,模糊推理等多类的将集成应用;智能制造的生产系统将是自治或半自治系统。
附件1智能制造新模式关键要素一、离散型智能制造模式1、工厂的总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现规划、生产、运营全流程数字化管理。
2、应用数字化三维设计与工艺技术进行产品、工艺设计与仿真,并通过物理检测与试验进行验证与优化。
建立产品数据管理系统(PDM),实现产品数据的集成管理。
3、实现高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备在生产管控中的互联互通与高度集成。
4、建立生产过程数据采集和分析系统,充分采集生产进度、现场操作、质量检验、设备状态、物料传送等生产现场数据,并实现可视化管理。
5、建立车间制造执行系统(MES),实现计划、调度、质量、设备、生产、能效的全过程闭环管理。
建立企业资源计划系统(ERP),实现供应链、物流、成本等企业经营管理的优化。
6、建立车间内部互联互通网络架构,实现设计、工艺、制造、检验、物流等制造过程各环节之间,以及与制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)的高效协同与集成,建立全生命周期产品信息统一平台。
7、建有工业信息安全管理制度和技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。
建有功能安全保护系统,采用全生命周期方法有效避免系统失效。
通过持续改进,实现企业设计、工艺、制造、管理、物流等环节的集成优化,推进企业数字化设计、装备智能化升级、工艺流程优化、精益生产、可视化管理、质量控制与追溯、智能物流等方面的快速提升。
二、流程型智能制造模式1、工厂总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现生产流程数据可视化和生产工艺优化。
2、实现对物流、能流、物性、资产的全流程监控与高度集成,建立数据采集和监控系统,生产工艺数据自动数采率达到90%以上。
3、采用先进控制系统,工厂自控投用率达到90%以上,关键生产环节实现基于模型的先进控制和在线优化。
4、建立制造执行系统(MES),生产计划、调度均建立模型,实现生产模型化分析决策、过程量化管理、成本和质量动态跟踪以及从原材料到产成品的一体化协同优化。
基于精益的航天离散型企业“数字工厂”的探索与实践航天离散型企业是指具有大型离散产品研发和生产的航天企业。
在当前数字化时代,传统的生产模式已经无法适应市场的需求和发展的要求,因此航天离散型企业也需要加速数字化转型,提升生产效率,降低成本,提高产品质量和整体竞争力。
精益生产是一种追求最大价值和最小浪费的生产理念,结合数字化技术,可以为航天离散型企业实现可持续发展和创新。
本文将探索和实践基于精益的航天离散型企业“数字工厂”,探讨如何将精益理念和数字化技术相结合,实现航天离散型企业生产的转型升级。
1. 精益生产理念在航天离散型企业的应用精益生产理念是由丰田汽车公司引入的,其核心理念是通过不断地压缩生产过程中的浪费,最大限度地提供价值,实现生产的高效率和高品质。
对于航天离散型企业来说,精益生产可以帮助企业降低生产成本、提高产品质量、缩短生产周期,实现持续的改进和创新。
在航天离散型企业中,精益生产的具体应用包括价值流分析、精益生产工具的运用、精益文化的建立等方面。
价值流分析是指通过对生产流程的分析,识别并消除非增值活动,最大限度地提高生产的价值输出。
精益生产工具的运用包括5S管理、KANBAN管理、精益供应链管理等,通过精益工具的应用可以提高生产效率,减少浪费。
精益文化的建立是指建立一种注重改进、追求卓越的企业文化,激励员工不断提高生产效率和产品质量。
2. 航天离散型企业数字工厂的建设随着智能制造技术的进步和落地,数字工厂已成为航天离散型企业实现精益生产的重要手段。
数字工厂是指通过信息技术实现生产全过程数字化、智能化和自动化,提高生产效率、降低成本、提高产品质量的工厂。
数字工厂建设的关键是数字化技术的应用,包括物联网、大数据、人工智能、云计算等技术的应用。
物联网技术可以实现设备和生产线的互联互通,实现远程监控和管理,提高生产效率。
大数据技术可以对生产过程中的数据进行分析,发现问题和改进空间,实现生产过程的优化。
离散型制造模式概述离散型制造模式是一种生产制造方式,它将整个生产过程划分为离散的步骤,并通过组装和加工来生产最终产品。
这种制造模式广泛应用于各个行业,包括汽车、电子、机械等领域。
离散型制造模式与连续型制造模式相对应。
连续型制造模式是指生产过程中的物料流动是连续不间断的,而离散型制造模式则是将物料分割成离散的单元进行处理。
特点离散型制造模式具有以下特点:1.批量生产:离散型制造模式适用于大规模批量生产的场景。
通过将产品分割成离散的单元进行处理,可以实现高效率和高质量的批量生产。
2.灵活性:离散型制造模式具有较高的灵活性,可以根据需求进行定制化生产。
由于产品在不同步骤之间是独立进行加工和组装的,因此可以根据客户需求进行个性化定制。
3.故障隔离:由于产品在不同步骤之间是独立进行加工和组装的,因此在出现故障时可以很容易地进行隔离和修复,不会影响整个生产线的运作。
4.质量控制:离散型制造模式可以实施严格的质量控制。
每个离散单元都可以独立进行质检,确保产品符合质量标准。
5.生产效率:离散型制造模式通过优化生产流程和提高设备利用率来提高生产效率。
每个离散单元都可以独立工作,避免了生产过程中的等待时间,提高了整体生产效率。
实施步骤实施离散型制造模式需要以下步骤:1.设计产品架构:根据产品需求和市场需求,设计产品的整体架构和功能模块。
将产品分解成不同的组件和部件,并确定每个组件和部件之间的关系。
2.制定生产计划:根据产品设计和市场需求,制定详细的生产计划。
确定每个组件和部件的加工和组装顺序,以及所需的物料、设备和人力资源。
3.采购物料:根据生产计划,采购所需的物料。
确保物料的供应和质量符合要求。
4.加工和组装:根据生产计划,对每个组件和部件进行加工和组装。
每个离散单元都可以独立进行加工和组装,确保产品质量和生产效率。
5.质检和测试:对加工和组装完成的产品进行质检和测试。
确保产品符合质量标准,并修复任何缺陷或故障。
离散制造企业智能制造系统研究随着社会快速发展,生产领域的竞争越来越激烈。
为了提高生产效率、降低成本和增强产品品质,离散制造企业越来越倾向于采用智能制造系统来完成生产过程中的各个环节。
本文将探讨离散制造企业智能制造系统的研究现状和未来发展趋势。
一、智能制造系统的定义智能制造系统是指在计算机技术、物联网技术和人工智能技术的支持下,通过将传统的生产流程数字化,并对数据进行实时监控和分析,实现智能预测和自动化控制,从而提高生产效率和品质,降低成本和资源浪费。
二、离散制造企业智能制造系统的特点与连续制造企业相比,离散制造企业的产品种类和规格较为复杂,生产过程中涉及的机器和工装也较为多样化。
因此,离散制造企业智能制造系统相较于其他行业,在以下几个方面具有独特的特点。
1、灵活性离散制造企业智能制造系统需要能够灵活适应快速变化的市场需求,能够进行针对性的生产计划和调度,同时也需要能够快速响应生产过程中的异常情况。
2、智能化离散制造企业的生产流程十分复杂,需要很多环节都具备智能化的能力,包括智能化的生产计划、调度、加工以及自动化的质量控制等等。
3、集成化离散制造企业智能制造系统需要将不同步骤、不同区域的数据整合起来进行监控和管理,同时还要能够与其他系统进行集成,比如与供应链管理系统进行对接。
三、离散制造企业智能制造系统的研究现状尽管离散制造企业智能制造系统对于提高生产效率和质量具有重要意义,但是其实际应用在国内仍处于起步阶段。
目前研究的重点主要集中在以下几个方面。
1、智能加工技术研究研究如何通过数控加工、机器人加工等技术实现对于复杂工件的加工工艺智能化控制,提高加工效率和质量。
2、质量监控和预测技术研究研究如何通过数据分析和智能算法实现质量监控和预测,包括对于产线上的样本进行自适应建模、规律挖掘等。
3、智能调度技术研究研究如何通过智能算法实现离散制造系统中的生产计划与实际生产之间的快速响应和调度,降低物料库存和生产周期。
智能工厂评定标准智能工厂是指综合运用信息技术、网络技术、智能装备等先进技术手段,实现研发、设计、工艺、生产、检测、物流、销售、服务等环节的集成优化和智能管理决策,具备“设备互联、数字互享、系统互通、业态互融”特征,实现生产效率提高、质量效益提升、资源消耗减少、运营成本降低、环境生态友好的新型工厂。
智能工厂应实现多个数字化车间的统一管理和协同生产,带动企业实现制造技术突破、工艺创新、应用场景集成和业务流程再造。
根据产品特性和生产工艺的不同,主要分为离散型和流程型。
一、离散型智能工厂评定标准离散型生产特征是产品由许多零部件构成,各零部件的加工装配过程彼此独立,整个产品的生产工艺是离散的,制成的零件通过部件装配和总装配最终成为成品。
典型行业有汽车、机床、家电、电子设备等。
1.信息基础设施。
建有覆盖工厂的工业通信网络,建有工业信息安全技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。
采用5G、工业以太网等技术,实现生产装备、传感器、控制系统与管理系统等的互联互通,实现数据的采集、传输和处理。
采用自建工业互联网平台或选择面向市场提供公开服务的工业互联网平台,实现数据的集成、挖掘和分析,支撑数字化管理、智能化制造、个性化定制、网络化协同、服务化延伸等创新发展模式的应用。
2.研发设计。
工厂的总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现规划、生产、运营全流程数字化管理。
应用三维数字化设计与工艺智能规划技术进行产品、工艺设计与仿真,并通过数字样机仿真模拟与物理检测试验相结合的方式进行验证与优化。
3.生产制造。
聚焦企业生产制造层面,通过对实时生产数据的全面感知,对产品、设备、质量、能源、物流等数据的分析,提升企业运行效率和协同管理水平。
建立企业级的统一数据中心和工业信息安全技术防护体系,工厂级制造执行系统(MES),实现生产计划管理、生产过程控制、产品质量管理、车间库存管理、项目看板管理的高度智能化,提高企业制造执行能力。
离散型智能制造模式研究作者:岳维松程楠侯彦全来源:《工业经济论坛》2017年第01期摘要:智能制造日益成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容,也是加快发展方式转变,促进工业向中高端迈进、建设制造强国的重要举措。
青岛海尔从2008年开始,逐步探索出一条以互联工厂为核心的智能制造发展路线,为离散制造型企业,特别是白色家电企业树立起智能制造典范。
本文从生产柔性化、零部件模块化、平台资源化和产品智能化四个方面着手分析了海尔离散型智能制造模式,并对政府提出了四点建议:支持生产线数字化改造,鼓励开放性平台建设,引导企业发展服务型制造,开展离散型智能制造试点。
关键词:青岛海尔;离散型;智能制造中图分类号:F407.44 文献标识码:AStudy on Discrete Intelligent Manufacturing Model---Uses HAIER Intelligent Factory as an ExampleWeisongYue Nan Cheng Yanquan Hou(The Development Center of Information Industry of China, Beijing 100846 ,China)Abstract: Since 2008, Haier has gradually explored some Internet factories as the core of intelligent manufacturing, and established an intelligent manufacturing model for discrete manufacturing enterprises, especially for the white goods enterprises. This paper analyzed the Haier discrete intelligent manufacturing model from the four aspects of production flexibility,modularization of components, platform resources and product intellectualization, and put forward four suggestions to the government: to support the digital transformation of production lines, to encourage open platform construction, to guide enterprises to develop service-oriented manufacturing and to carry out discrete intelligent manufacturing pilot.Keywords: Haier; Discrete; Intelligent Manufacturing一、引言智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。