什么是智能制造.doc

1、智能制造概念 　　"智能制造"可以从制造和智能两方面进行解读。首先，制造是指对原材料进行加工 或再加工，以及对零部件进行装配的过程。通常，按照生产方式的连续性不同，制造分 为流程制造与离散制造(也有离散和流程混合的生产方式)。根据我国现行标准GB/T4754 -2002，我国制造业包括31个行业，又进一步划分约175个中类、530个小类，涉及了国民 经济的方方面面。 　　智能是由"智慧"和"能力"两个词语构成。从感觉到记忆到思维这一过程，称为"智慧 "，智慧的结果产生了行为和语言，将行为和语言的表达过程称为"能力"，两者合称为" 智能"。因此，将感觉、记忆、回忆、思维、语言、行为的整个过程称为智能过程，它是 智慧和能力的表现。 　　目前，国际和国内尚且没有关于智能制造的准确定义，但工信部组织专家给出了一 个比较全面的描述性定义：智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、 服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等 功能的先进制造过程、系统与模式的总称。具有以智能工厂为载体，以关键制造环节智 能化为核心，以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征，可有效缩短产品研制 周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。这实际上指 出了智能制造的核心技术、管理要求、主要功能和经济目标，体现了智能制造对于我国 工业转型升级和国民经济持续发展的重要作用。 　　然而，由于我国技术基础薄弱发展不平衡，企业在智能制造实施和升级改造过程中 往往茫然不知从何做起。因此，以下将根据智能制造的描述性定义，提出关于智能工厂 、制造环节及装备智能化、网络互联互通、端到端数据流等四个方面的初步认识，以期 说明智能制造的主要内容。 　　2、什么是智能工厂 　　智能工厂是实现智能制造的载体。在智能工厂中通过生产管理系统、计算机辅助工 具和智能装备的集成与互操作来实现智能化、网络化分布式管理，进而实现企业业务流 程、工艺流程及资金流程的协同，以及生产资源(材料、能源等)在企业内部及企业之间 的动态配置。 　　一方面，"工欲善其事，必先利其器"，实现智能制造的利器就是数字化、网络化的 工具软件和制造装备，包括以下类型： 　　计算机辅助工具，如CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、CAPP(计算机辅 助工艺设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试，如ICT信息测试、FCT功能 测试)等; 　　计算机仿真工具，如物流仿真、工程物理仿真(包括结构分析、声学分析、流体分析 、热力学分析、运动分析、复合材料分析等多物理场仿真)、工艺仿真等; 　　工厂/车间业务与生产管理系统，如ERP(企业资源计划)、MES(制造执行系统)、PLM (产品全生命周期管理)/PDM(产品数据管理)等; 　　智能装备，如高档数控机床与机器人、增材制造装备(3D打印机)、智能炉窑、反应 釜及其他智能化装备、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; 　　新一代信息技术，如物联网、云计算、大数据等。 　　另一方面，智能制造是一个覆盖更宽泛领域和技术的"超级"系统工程，在生产过程 中以产品全生命周期管理为主线，还伴随着供应链、订单、资产等全生命周期管理，如 图1所示。 　　在智能工厂中，借助于各种生产管理工具/软件/系统和智能设备，打通企业从设计 、生产到销售、维护的各个环节，实现产品仿真设计、生产自动排程、信息上传下达、 生产过程监控、质量在线监测、物料自动配送等智能化生产。下面介绍了几个智能工厂 中的典型"智能"生产场景。 　　场景1：设计/制造一体化。在智能化较好的航空航天制造领域，采用基于模型定义 (MBD)技术实现产品开发，用一个集成的三维实体模型完整地表达产品的设计信息和制造 信息(产品结构、三维尺寸、BOM等)，所有的生产过程包括产品设计、工艺设计、工装设 计、产品制造、检验检测等都基于该模型实现，这打破了设计与制造之间的壁垒，有效 解决了产品设计与制造一致性问题。制造过程某些环节，甚至全部环节都可以在全国或 全世界进行代工，使制造过程性价比最优化，实现协同制造。 　　场景2：供应链及库存管理。企业要生产的产品种类、数量等信息通过订单确认，这 使得生产变得精确。例如：使用ERP或WMS(仓库管理系统)进行原材料库存管理，包括各 种原材料及供应商信息。当客户订单下达时，ERP自动计算所需的原材料，并且根据供应 商信息即时计算原材料的采购时间，确保在满足交货时间的同时使得库存成本最低甚至 为零。 　　场景3：质量控制。车间内使用的传感器、设备和仪器能够自动在线采集质量控制所 需的关键数据;生产管理系统基于实时采集的数据，提供质量判异和过程判稳等在线质量 监测和预警方法，及时有