智能制造导论 课件第7章 智能制造的发展前景展望.ppt

2.智能制造的“三不要原则”不要在落后的工艺基础上搞自动化不要在落后的管理基础上搞信息化不要在不具备数字化网络化基础时搞智能化7.2.2推进与实施智能制造1.智能制造的主攻方向——五大集成实现价值大量的差异化需求个性化需求中的共性集中智能制造体系集成客户的过程是：通过通讯工具（例如二维码）把客户吸引到相应的网站，下载APP，客户注册登陆APP后就进入了一个互动的社区。实现智能制造，需要智能制造的四大元素（智能产品、人、物料、工厂）有效的组合，也需要把客户集成、智力集成、纵向集成、横向集成、价值链集成这五方面集成起来，通过这五大方面的集成，把制造的价值凝聚在一起，从而产生更大的价值。客户集成可以集成全世界的大数据资源，分析研究各种趋势可以集成全世界的最权威的专家，引领趋势智力集成可以集成全世界最优秀的制作人员，精工细作确保不同层次的设备和传感器的信号传输到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，进行模块化和可重用性的开发是很重要的纵向集成对智能系统进行功能性描述的话，纵向系统其实也就是智能工厂系统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。横向集成价值链集成就是要把在一个企业之中或者多个企业之间的产品从需求分析开始直到销售服务全价值链集成起来，确保个性化的产品能够实现并获得一定的经济效益。智能制造体系中，将通过CPS通过底层的无缝集成来实现，同时CPS与PLM\MES\ERP之间通过纵向集成实现数据交互。价值链集成价值链集成的意义在于，他可以确保即使是唯一生产的个性化产品，也能够在整个价值链上被准确地、高效地生产出来。同时，价值链集成把横向集成和纵向集成连接在一起，实现了端到端的价值最大化，从而最大化地满足了客户的需求。2.企业实施智能制造的具体步骤的建议对于不同的行业、不同的领域，或是不同的企业，具体实施智能制造会有各自不同的技术路线和解决方案。一般说来，推进智能制造的实施技术路线大体可以分为需求分析、网络基础设施建设、互联可视的数字化、现场数据驱动的动态优化、虚实融合的智能生产等五个具体步骤。指在系统设计前和设计开发过程中对用户实际需求所做的调查与分析，是系统设计、系统完善和系统维护的依据。主要涉及发展趋势、已有基础、问题与差距、目标定位等内容。需求分析主要包括工厂内部网络、工厂外部网络、工业设备/产品联网、网络设备、网络资源管理等网络互联为实现企业内部纵向集成和企业外部横向集成提供网络互联基础设施和技术保障。在网络互联基础建设中，还必须考虑网络安全和信息安全问题。网络基础设施建设主要内容包括产品全生命周期价值链的数字化、数据采集与网络互联、数据可视化及展示。以产品全生命周期数字化管理（PLM）为基础，把产品全价值链的数字化、制造过程数据获取、产品及生产过程数据可视化作为智能化第一步，实现对数字化和数据可视化呈现。互联网可视的数字化主要内容包括:现场数据感知与获取、建模分析和仿真、动态优化与执行等。本质上就是以工厂内部“物理层设备-车间制造执行系统-企业资源管理信息系统”纵向集成为基础，通过对物理设备、控制器、传感器的现场数据采集和分析处理，获得对生产过程、生产环境的状态感知，进行数据建模分析和仿真，对生产运行过程进行动态优化，做出最佳决策，并通过相应的工业软件和控制系统精准执行，完成对生产过程的闭环控制。现场数据驱动的动态优化这是智能制造的高级阶段，主要内容包括:数字孪生建模及仿真、智能工厂、智能生产。在实现产品全生命周期价值链端到端数字化集成、企业内部纵向管控集成和网络化制造、企业外部网络化协同这三大集成的基础上，进一步建立与产品、制造装备及工艺过程、生产线/车间/工厂和企业等不同层级的物理对象映射融合的数字孪生，并构建以CPS为核心的智能工厂，全面实现动态感知、实时分析、自主决策和精准执行等功能，进行信息物理融合的智能生产。虚实融合的智能生产7.3智能制造的未来展望7.3.1未来制造的新特征小规模、定制化在大城市以外地方的工业生产与日俱增利用更少的能源，消耗更少的原料，使用更少的零部件，以及要求更多的智能设计工厂的许多机器由消费者自己远距离地遥控而不是由工人直接操作预测未来工业的生产方式具有如下的主要特征7.3.2未来制造的新形态1.混合制造在单台机床上将增材制造与传统加工方法相结合的一种新制造模式增材制造，也称为3D打印，用来在一个零件上快速成形所需