《智能集成制造系统》 课件第四章 智能制造系统的集成.pptx

第四章智能制造系统的集成

1智能制造系统集成的类型智能制造系统集成是将智能制造过程中各个子系统和设备连接起来，实现信息共享、协同工作和智能决策的过程。智能制造系统的集成类型主要有三种。

1）纵向集成：装备和产品、生产车间、企业/工厂、行业等不同层级之间的集成，主要解决企业内部信息孤岛的问题。在智能工厂内部，通过纵向集成，把传感器、各层次智能机器、工业机器人、智能车间与产品有机的整合在一起，同时确保这些信息能够传输到ERP系统中，对横向集成、以及端到端的价值链集成提供支持。

这种纵向集成构成了工厂内部的网络化制造体系，这个网络化制造体系有很多的模块组成，这些模块包括模型、数据、通信、算法等等所有必要的需求。在不通过的产品生产过程中，模块化的网络制造体系可以根据需要对模块的拓扑结构进行重组，从而可以很好地满足个性化产品生产的需求。

1智能制造系统集成的类型这个集成后的网络化制造体系可以看成是一个巨大的智能机器系统，模块可以看成他的程序单元，而改变拓扑结构的过程就是重新编程的过程，只不过这所有活动全部是自动完成的。根据不同产品发出的指令，网络化制造体系能够根据需要来组织完成生产。

纵向集成具有三种特点：确保不同层次的设备和传感器的信号传输到MES、ERP层面，提供对横向集成以及端到端集成的数据支持；为了满足智能制造的可变性，开发模块化和可重用性是很重要的；对智能系统进行功能性描述。纵向系统其实也就是智能工厂系统。

1智能制造系统集成的类型按照国际模型，一个工厂的纵向系统由三层结构组成：过程控制系统（SFC）、生产执行系统（MES）、资源计划系统（ERP）。智能工厂就是这三层的上下贯通，每一层模块化，共同组成一个智能平台；同时，建构生产数据中心。这样就可以实现智能产品核智能设备之间的数据流动，从而实现数据自动采集、数据自动传输、数据自动决策、自动操作运行、自主故障处理等等。

1智能制造系统集成的类型2）端到端集成：所谓端到端集成就是把所有该连接的端头（点）都集成互联起来，通过价值链上不同端口的整合，实现从产品设计、生产制造、物流配送、使用维护的产品全生命周期管理和服务。通过端到端集成，客户的需求和反馈可以直接与研发设计端相连，形成以产品为核心的互联互通的业务闭环流程。

体现在各种不同信息终端和数字化的物理终端，实现制造资源、过程、产品、用户信息的全面集成和互通。过去，产品交付到用户手上以后，产品的使用状况、维修管理等环节与生产制造是分离的，信息是不及时不透明的。

3）横向集成：通过产业链及社会化信息网络实现资源整合，是智能制造社会网络的集成。横向集成是指将各种不同的制造阶段的智能系统集成在一起，既包括一个公司内部的材料、能源和信息的配置（如原材料、生产过程、产品外出物料、市场营销等等），也包括不同公司之间的价值网络的配置。横向集成与纵向集成、价值链集成整合起来构成了智能制造网络。

1智能制造系统集成的类型横向集成通过互联网、物联网、云计算、大数据、移动通信等等全新技术手段，对分布式的智能生产资源进行高度的整合，从而构建起在网络基础上的智能工厂间的集成。

横向集成也是实现价值链集成的基础，没有横向集成，也就没有价值链集成。如图4-1所示：

图4-1系统集成

2纵向集成2.1装备和产品集成智能集成制造系统的基础,实现如工业机器人等装备的互联、集成和管控，实现软硬件产品的集成。

2纵向集成2.2车间集成车间集成是指将制造车间中的各种设备、传感器、数据采集系统、控制系统和信息系统等各种技术要素进行有机整合、融合和协同，以构建数字化车间系统。这种集成旨在实现车间生产全过程的追踪监测、数据采集和信息管理等目的。

车间集成具有以下几个特点：

1）涵盖面广：车间集成要求覆盖制造车间的各个方面，包括设备管理、生产调度、品质检测、员工安全等多个方面。

2）数据化程度高：车间集成要求将制造车间各类数据进行实时采集、存储、分析和共享，以便实现全面的监测和管理。

3）智能化水平高：车间集成在数据采集和分析的基础上，通过人工智能、机器学习等技术

2纵向集成2.2车间集成手段实现车间生产的自适应调整和协同决策。

通过车间集成，企业可以提高生产效率，优化生产流程，降低生产成本，提高产品质量，并增强企业的市场竞争力。同时，车间集成还可以帮助企业实现数字化转型，提高企业的智能化水平，为企业的可持续发展提供有力支持。

基于车间级的运营中心，实现装备与生产线、仓储与物流、制造执行管理、车间生产决策等环节的集成和统一管理，提高生产车间的生产效率和管理透明度。实现同行业内各企业的设计研发、生产制造、服务保障等资源的集成和优化配置，实现行业知识、数据、信息等在一定规模上的共享。实现同行业内各企业的设计研发、生产制造、服务保障等资源的集成和