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银河集团官网剖析|深度相识智能制造

宣布日期：

2017-04-13

1、智能制造看法
“智能制造”可以从制造和智能两方面举行解读。首先，制造是指对原质料举行加工或再加工，以及对零部件举行装配的历程。通常，凭证生产方法的一连性差别，制造分为流程制造与离散制造（也有离散和流程混淆的生产方法）。凭证我国现行标准GB/T4754-2002，我国制造业包括31个行业，又进一步划分约175其中类、530个小类，涉及了国民经济的方方面面。

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智能是由“智慧”和“能力”两个词语组成。从感受到影象到头脑这一历程，称为“智慧”，智慧的效果爆发了行为和语言，将行为和语言的表达历程称为“能力”，两者合称为“智能”。因此，将感受、影象、回忆、头脑、语言、行为的整个历程称为智能历程，它是智慧和能力的体现。

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现在，国际和海内尚且没有关于智能制造的准确界说，但工信部组织专家给出了一个较量周全的形貌性界说：智能制造是基于新一代信息手艺，贯串设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决议、精准控制自执行等功效的先进制造历程、系统与模式的总称。具有以智能工厂为载体，以要害制造环节智能化为焦点，以端到端数据流为基础、以网络互联为支持等特征，可有用缩短产品研制周期、降低运营本钱、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。这现实上指出了智能制造的焦点手艺、管理要求、主要功效和经济目的，体现了智能制造关于我国工业转型升级和国民经济一连生长的主要作用。

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然而，由于我国手艺基础薄弱生长不平衡，企业在智能制造实验和升级刷新历程中往往茫然不知从何做起。因此，以下将凭证智能制造的形貌性界说，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起源熟悉，以期说明智能制造的主要内容。

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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、盘算机辅助工具和智能装备的集成与互操作来实现智能化、网络化漫衍式管理，进而实现企业营业流程、工艺流程及资金流程的协同，以及生产资源（质料、能源等）在企业内部及企业之间的动态设置。

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?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：

? 盘算机辅助工具，如CAD（盘算机辅助设计）、CAE（盘算机辅助工程）、CAPP（盘算机辅助工艺设计）、CAM（盘算机辅助制造）、CAT（盘算机辅助测试，如ICT信息测试、FCT功效测试）等；
? 盘算机仿真工具，如物流仿真、工程物理仿真（包括结构剖析、声学剖析、流体剖析、热力学剖析、运动剖析、复合质料剖析等多物理场仿真）、工艺仿真等；

? 工厂/车间营业与生产管理系统，如ERP（企业资源妄想）、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，如高等数控机床与机械人、增材制造装备（3D打印机）、智能炉窑、反应釜及其他智能化妆备、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；
? 新一代信息手艺，如物联网、云盘算、大数据等。

另一方面，智能制造是一个笼罩更宽泛领域和手艺的“超等”系统工程，在生产历程中以产品全生命周期管理为主线，还陪同着供应链、订单、资产等全生命周期管理，如图1所示。

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图1：智能制造生命周期管理

在智能工厂中，借助于种种生产管理工具/软件/系统和智能装备，买通企业从设计、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、生产历程监控、质量在线监测、物料自动配送等智能化生产。下面先容了几个智能工厂中的典范“智能”生产场景。

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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，接纳基于模子界说（MBD）手艺实现产品开发，用一个集成的三维实体模子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），所有的生产历程包括产品设计、工艺设计、工装设计、产品制造、磨练检测等都基于该模子实现，这突破了设计与制造之间的壁垒，有用解决了产品设计与制造一致性问题。制造历程某些环节，甚至所有环节都可以在天下或全天下举行代工，使制造历程性价比更优化，实现协同制造。

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场景2：供应链及库存管理。企业要生产的产品种类、数目等信息通过订单确认，这使得生产变得准确。例如：使用ERP或WMS（客栈管理系统）举行原质料库存管理，包括种种原质料及供应商信息。当客户订单下达时，ERP自动盘算所需的原质料，并且凭证供应商信息即时盘算原质料的采购时间，确保在知足交货时间的同时使得库存本钱更低甚至为零。

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场景3：质量控制。车间内使用的传感器、装备和仪器能够自动在线收罗质量控制所需的要害数据；生产管理系统基于实时收罗的数据，提供质量判异和历程判稳等在线质量监测和预警要领，实时有用发明产品质量问题。别的，产品具有标识（条形码、二维码、电子标签），可以以文字、图片和视频等方法追溯产品质量所涉及的数据，如用料批次、供应商、作业职员、作业所在、加工工艺、加工装备信息、作业时间、质量检测及判断、不良处置惩罚历程等。

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场景4：能效优化。收罗要害制造装备、生产历程、能源供应等环节的能效相关数据，使用MES系统或EMS（能源管理系统）系统对能效相关数据举行管理和剖析，实时发明能效的波动和异常，在包管正常生产的条件下，响应地对生产历程、装备、能源供应及职员等举行调解，实现生产历程的能效提高。

因此，智能工厂的建设可大幅改善劳动条件，镌汰生产线人工干预，提高生产历程可控性，主要的是借助于信息化手艺买通企业的各个流程，实现从设计、生产到销售各个环节的互联互通，并在此基础上实现资源的整合优化和提高，从而进一步提高企业的生产效率和产品质量。

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3、怎样实现制造环节智能化
互联网手艺的普及使得企业与个体客户间的即时交流成为现实，促使制造业实现从需求端到研滥觞、服务端的拉动式生产，以及从“生产型”向“服务型”模式转变。因此，企业领先于竞争敌手完成数字化、网络化与智能化的转型升级，实现大规模定制化生产来知足个性化需求并提供智能服务，方能在瞬息万变的市场上立于不败之地。

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看得见的是个性化定制和智能服务，看不见的是生产制造各环节的数字化、网络化与智能化。实现智能制造，网络化是基础，数字化是工具，智能化则是目的。

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网络化是指使用相同或差别的网络将工厂/车间中的种种盘算机管理软件、智能装备毗连起来，以实现装备与装备之间、装备与人之间的信息互通和优异交互。将生产现场的智能装备毗连起来的网络被称为工业控制网络，包括现场总线（如PROFIBUS、CC-Link、Modbus等）、工业以太网（如PROFINET、CC-Link IE、Ethernet/IP、EtherCAT、POWERLINK、EPA等）、工业无线网（如WIA-PA、WIA-FA、WirelessHART、ISA 100.11a等），关于控制要求不高的应用还可使用移动网络（如2G、3G、4G以及未来5G网络）。车间/工厂的生产管理系统则可以直接使用以太网毗连。关于智能制造，往往还要求工厂网络与互联网毗连，通过大数据应用和工业云服务实现价值链企业协同制造、产品远程诊断和维护等智能服务。为了避免窃密，在工厂网络与互联网毗连中要设防火墙，特殊避免木马、病毒攻击企业网络，注重网络信息清静与功效清静。

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数字化是指借助于种种盘算机工具，一方面在虚拟情形中对产品物体特征、生产工艺甚至工厂结构举行辅助设计和仿真验证，例如使用CAD（盘算机辅助设计）举行

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