智能制造——走进第四次工业革命课件.ppt

? 智能工厂的车间 —— 基于无线、 RFID （无线射频识别芯片）、传感器和服务的架构 2020/5/24 10 智能工厂和智能生产集成了信息存储、传感、无线通信功能 产品是信息载体 ? 产品在整个完整的供应链和生命周期中都一直带有自身信息 我生产于 2010 年 4 月 30 日， 5 月 3 日出厂 工业 4.0 下的产品特点 产品是一个 agent ? 产品会影响其所在环境 请握中间 产品具有自监测功能 ? 产品会对其自身状态和环境进行监测 已经打开 2 分钟了，请盖 上 2020/5/24 11 智慧工厂中的机器人技术 机器人不再被固定在 安全工作地点而是与人一起协同工作 今天 新一代轻量化，灵活的机器人与人类在智能工厂一起协同工作 2020/5/24 明天 12 核心技术内涵—人工智能 通过采用机器人、无人搬运机、无人工厂等人工智能技术，实现智能工厂的建设，大幅度提升企业成本竞争了，同时创造更多的服务与 软件行业岗位。 自 1956 年“人工智能”被提出以来，经过 50 多年的发展，“人工智 能”取得了长足的发展，但在现实生活中的应用还是太少。随着工业 4.0 智 能工厂概念的提出，机器人和人工智能将迎来一轮新的发展。 通过机器视觉，指纹识别，人脸识别，视网膜识别，虹膜识别，掌纹识别，专家系统， 自动规划，智能有哪些信誉好的足球投注网站，定理证明，博弈，自动程序设计，智能控制，机器人学，语言和图 像理解，遗传编程等在工业制造中的实际应用，人工智能将越来越多的参与到工业 4.0 的 推进当中，构建智能工厂。 2020/5/24 13 技术基础 ICT ? ICT 是 信 息 、 通 信 和 技 术 三 个 英 文 单 词 的 词 头 组 合 (Information Communication Technology ，简称 ICT) 。它是信息技术与通信技术相 融合而形成的一个新的概念和新的技术领域。 ? 近二三十年来，德国制造业已成功地利用信息通信技术（ ICT ）实现对工 业生产过程的管理——如今，大约 90% 的工业生产过程已应用 ICT 技术 物联网 ? 物联网（ Internet of things ）是指通过各种信息传感设备，实时采集任 何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结 合形成的一个巨大网络。 ? 目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管 理和控制。 2020/5/24 14 技术基础 信息物理系统 ? 信息物理系统（ CPS, Cyber-Physical Systems ）是一个以通讯 发展过程 ? CPS 雏形： 1948 年 Wiener 在《 Cybernetics ， or Control and 和计算为核心的集成的监控和协调行动的工程化物理系统，是 计算、通讯和控制的融合，具备很高的可靠性、安全性和执行 效率。 2020/5/24 Communication in the Animal and the Machine 》一书所提 出 控 制 论 以 及 我 国 著 名 科 学 家 钱 学 森 博 士 1954 在 《 Engineering Cybernetics 》一书中提出的“工程控制论” ? CPS 官方正式提出来源于 2007 年《美国总统科学技术咨询委员 会报告》 15 三个特征 通过价值网络 实现横向集成 垂直集成和网络 化的制造系统 2020/5/24 工程端到端数字集成 横跨整个价值链 16 三个特征 ? 通过价值网络实现横向集成 ? 把产品、机器、资源、人有机联系在一起，各公司各环节 数据共享 ，实现产品全生命周期和全制 造流程的 数字化 1. 2. 3. 由大规模批量生产向大规模定制生产转变 由集中生产向网络化异地协同生产转变 由传统制造企业向跨界融合企业转变 ? 协同、分享 2020/5/24 17 三个特征 ? 工程端到数字端集成横跨整个价值链 ? 两个特点 ? 在所有终端实现数字化的前提下所实现的基于价值链与不同公司之间的一种 整合 ? 客户可实现随时 参与和决策 并 自由配置 各个功能组件 ? 数字空间＝物理空间 2020/5/24 18 三个特征 ? 垂直集成和网络化的制造系统 ? 在智能工厂中，制造结构将不是固定和事先定义好的，信息技术组合规则为不同情况 自动形成 特定结构。 1. 2. 3. 确保调节器和传感器通讯顺畅 开发工厂模块以及重新使用战略 领导者和操作者需要接受培训 欧盟“智能工厂”研发团 队 FRAME 采用世界上最 先进的创新型传感网络技 术和人机交互技术，开发 出具有自我意识、自我学 习和自我适应能力的智能 英飞凌对工厂进行智能化改造，提供面向物联网的半导体 解决方案，在 2014 年 6 月推出“工业 4.0