智能制造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,实现该智能制造可以缩短产品研制周期、降低资源能源消耗、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量。
制造装备智能化的内涵
1、平台全数字化
q现场总线、码盘到伺服的连接、驱动单元等全数字化
q高档系统普遍采用现场总线方式
2、高速、高精、高可靠
q先进数控机床加速度可达10g,快移速度达720m/min
q普通数控加工精度5μm,精密级1μm,超精密0.01μm
q数控装置MTBF值达60000h以上,伺服系统达30000h
3、智能化、网络化、复合化
q加工参数自调整、防碰撞、误差补偿、颤振预测抑制等
q从单一的数据传输向网络监控、维护与管理方向发展
q同时完成复杂零件的主要乃至全部加工工序
制造业的服务化趋势
u领先的制造企业不再只关注产品的生产加工,而是将市场拓展至产品的整个生命周期,包括产品开发或改进、生产加工、销售、售后服务、产品报废、产品解体或回收
u根据德勤在全球80家大型制造业公司中的调研,服务收入占总销售收入的平均值超过25%;有19%的制造业公司的服务收入超过总收入的50%。
u根据AndyNeely对全球13000家制造业上市公司研究的结果,发达国家制造业服务化的水平明显高于正处在工业化进程中的国家。
u美国制造与服务融合型的企业占制造企业总数的58%,而中国制造业的服务化进程相对落后,具备服务型制造能力的企业仅占所有企业的2.2%。
数字化工厂(DF)以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。
数字化工厂(DF)是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物,同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力,主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。
q数字化工厂以MES为核心,对工厂内的制造资源、计划、流程等进行管控
q数字化工厂与产品设计层有紧密关联,是设计意图的物化环节
q通过系统集成,数字化工厂还与企业层和设备控制层实时交换数据,形成制造决策、执行和控制等信息流的闭环
数字化工厂的分层管理
u数字化制造决策与管控层
l商业智能/制造智能(BI/MI):可针对质量管理、生产绩效、依从性、产品总谱和生命周期管理等提供业务分析报告
l无缝缩放和信息钻取:通过先进的可定制可缩放矢量图形技术,使用者可充分考虑本企业需求及行业特点,轻松创建特定的数据看板、图形显示和报表,可快速钻取至所需要的信息
l实时制造信息展示:无论在车间或是公司办公室、会议室,通过掌上电脑、PC机、大屏幕显示器,用户都可以随时获得所需的实时信息
u数字化制造装备层(工位层)
l实时硬件装备集成:通过对数控设备、工业机器人和现场检测设备的集成,实时获取制造装备状态、生产过程进度以及质量参数控制的第一手信息,并传递给执行层与管控层,实现车间制造透明化,为敏捷决策提供依据
l多源异构数据采集:采用了先进的数据采集技术,可以通过各种易于使用的车间设备来收集数据,同时确保系统中生产活动信息传递的同步化和有效性
l生产指令传递与反馈:支持向现场工业计算机、智能终端及制造设备下发过程控制指令,正确、及时地传递设计及工艺意图