什么是智能制造.doc

1、智能制造概念 　　"智能制造"可以从制造与智能两方面进行解读。首先,制造就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(也有离散与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。 　　智能就是由"智慧"与"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与语言,将行为与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,它就是智 慧与能力的表现。 　　目前,国际与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:智能制造就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、主要功能与经济目标,体现了智能制造对于我国工业转型升 级与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与升级改造过程中往 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、什么就是智能工厂 　　智能工厂就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 工具与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就是数字化、网络化的工 具软件与制造装备,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 及其她智能化装备、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,智能制造就是一个覆盖更宽泛领域与技术的"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/系统与智能设备,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(M BD)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与制造信 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、设备与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,提供质量判异与过程判稳等在线质量 监测与预 【智能制造概述】 智能制造是制造业与信息技术深度融合的产物，它涵盖了从设计、生产、管理到服务的全过程，并通过信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能，实现制造的自动化、智能化和高效化。智能制造的核心技术包括新一代信息技术，如物联网、云计算、大数据等，以及智能装备，如高档数控机床、机器人、3D打印设备等。 智能制造的实施有助于缩短产品研制周期、降低成本、提高生产效率、提升产品质量和降低能源消耗，对我国工业转型升级和国民经济持续发展具有重要意义。但由于我国的技术基础和企业发展水平存在差异，企业在实施智能制造时需要明确方向，如智能工厂建设、制造环节智能化、网络互联互通和端到端数据流管理等。 【智能工厂】 智能工厂是智能制造的实体载体，它依赖于生产管理系统、计算机辅助工具和智能装备的集成与互操作。智能工厂实现了企业业务流程、工艺流程和资金流程的协同，以及生产资源的动态配置。其中，计算机辅助工具如CAD、CAE、CAPP、CAM等用于设计和工艺规划；仿真工具如物流仿真、工程物理仿真用于优化生产流程；ERP、MES、PLM/PDM等系统管理企业资源和产品生命周期；智能装备则涵盖了各种自动化设备，如机器人、3D打印设备等。 此外，智能工厂还利用新一代信息技术，如物联网、云计算、大数据等，实现供应链、订单、资产等全生命周期管理，通过自动化和信息化手段，打通企业从设计到销售的各个环节，实现智能化生产。 【智能制造的实践应用】 1. 设计/制造一体化：在航空航天等领域，采用MBD技术，以三维实体模型整合设计和制造信息，打破设计与制造的界限，实现协同制造，提高效率和一致性。 2. 供应链与库存管理：通过ERP和WMS系统，企业可以精确管理原材料库存，自动化处理订单，优化采购时间和成本，确保按时交付的同时减少库存。 3. 质量控制：通过传感器和仪器实时采集质量数据，结合生产管理系统进行在线监测和预警，及时发现并解决问题，保障产品质量。 总结来说，智能制造是制造业向更高层次发展的趋势，通过智能技术的运用，实现制造过程的优化、效率提升和资源节约，对于企业的竞争力提升和行业的可持续发展至关重要。在实践中，企业需要逐步推进，从智能工厂的构建、智能装备的应用、网络互联的完善和数据流的管理等方面入手，打造适应未来竞争环境的智能制造体系。