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智能制造的關(guān)鍵技術(shù)有哪些詳細(xì)資料說(shuō)明

發(fā)布時(shí)間:2022-09-13 10:30:01 作者: 瀏覽量:11432

智能是由“智慧”和“能力”兩個(gè)詞語(yǔ)構(gòu)成。從感覺(jué)到記憶到思維這一過(guò)程,稱為“智慧”,智慧的結(jié)果產(chǎn)生了行為和語(yǔ)言,將行為和語(yǔ)言的表達(dá)過(guò)程稱為“能力”,兩者合稱為“智能”。因此,將感覺(jué)、記憶、回憶、思維、語(yǔ)言、行為的整個(gè)過(guò)程稱為智能過(guò)程,它是智慧和能力的表現(xiàn)。

??然而,由于我國(guó)技術(shù)基礎(chǔ)薄弱發(fā)展不平衡,企業(yè)在智能制造實(shí)施和升級(jí)改造過(guò)程中往往茫然不知從何做起。因此,以下將根據(jù)智能制造的描述性定義,提出關(guān)于智能工廠、制造環(huán)節(jié)及裝備智能化、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、端到端數(shù)據(jù)流等四個(gè)方面的初步認(rèn)識(shí),以期說(shuō)明智能制造的主要內(nèi)容。


智能制造的核心是什么

??傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)在前三次工業(yè)革命中主要圍繞著它的五個(gè)核心要素進(jìn)行技術(shù)升級(jí),它包含了:

??1、Material——材料,包括特性和功能等

??2、Machine——機(jī)器,包括精度、自動(dòng)化、和生產(chǎn)能力等

??3、Methods——方法,包括工藝、效率、和產(chǎn)能等

??4、Measurement——測(cè)量,包括六西格瑪、傳感器監(jiān)測(cè)等

??5、Maintenance——維護(hù),包括使用率、故障率、和運(yùn)維成本等

??這些改善活動(dòng)都是圍繞著人的經(jīng)驗(yàn)開展的,人是駕馭這5個(gè)要素的核心。生產(chǎn)系統(tǒng)在技術(shù)上無(wú)論如何進(jìn)步,運(yùn)行邏輯始終是:發(fā)生問(wèn)題-》人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析問(wèn)題-》人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整5個(gè)要素-》解決問(wèn)題-》人積累經(jīng)驗(yàn)。

??而智能制造系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)制造系統(tǒng)最重要的要素在于第6個(gè)M,也就是建模(Modeling——數(shù)據(jù)和知識(shí)建模,包括監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、優(yōu)化和防范等),并且通過(guò)這第6個(gè)M來(lái)驅(qū)動(dòng)其他5個(gè)M的要素,從而解決和避免制造系統(tǒng)的問(wèn)題。

??因此,智能制造運(yùn)行的邏輯是:發(fā)生問(wèn)題-》模型(或在人的幫助下)分析問(wèn)題-》模型調(diào)整5個(gè)要素-》解決問(wèn)題-》模型積累經(jīng)驗(yàn),并分析問(wèn)題的根源-》模型調(diào)整5個(gè)要素-》避免問(wèn)題。智能制造所要解決的核心問(wèn)題是知識(shí)的產(chǎn)生與傳承過(guò)程。

智能制造5大關(guān)鍵技術(shù)

??1、識(shí)別技術(shù)

??識(shí)別功能是智能制造服務(wù)環(huán)節(jié)關(guān)鍵的一環(huán),需要的識(shí)別技術(shù)主要有射頻識(shí)別技術(shù),基于深度三維圖像識(shí)別技術(shù),以及物體缺陷自動(dòng)識(shí)別技術(shù)基于三維圖像物體識(shí)別的任務(wù)是識(shí)別出圖像中有什么類型的物體,并給出物體在圖像中所反映的位置和方向,是對(duì)三維世界的感知理解。在結(jié)合了人工智能科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)之后,三維物體識(shí)別在智能制造服務(wù)系統(tǒng)中識(shí)別物體幾何情況的關(guān)鍵技術(shù)。

??2、實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)

??實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)可以、對(duì)多種材料、零件、工具、設(shè)備等資產(chǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤管理,生產(chǎn)過(guò)程中,需要監(jiān)視在制品的位置行蹤,以及材料、零件、工具的存放位置等。這樣,在智能制造服務(wù)系統(tǒng)中需要建立一個(gè)實(shí)時(shí)定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),以完成生產(chǎn)全程中角色的實(shí)時(shí)位置跟蹤。

??3、信息物理融合系統(tǒng)

??信息物理融合系統(tǒng)也稱為“虛擬網(wǎng)絡(luò)-實(shí)體物理”生產(chǎn)系統(tǒng),它將徹底改變傳統(tǒng)制造業(yè)邏輯。在這樣的系統(tǒng)中,一個(gè)工件就能算出自己需要哪些服務(wù)。通過(guò)數(shù)字化逐步升級(jí)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施,這樣生產(chǎn)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全新的體系結(jié)構(gòu)。

??4、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)

??數(shù)字化推動(dòng)了制造業(yè)的發(fā)展,在很大程度上得益于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,與此同時(shí)也給工廠的網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)成了威脅。以前習(xí)慣于紙質(zhì)的熟練工人,現(xiàn)在越來(lái)越依賴于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化機(jī)器和無(wú)處不在的傳感器,而技術(shù)人員的工作就是把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成物理部件和組件。制造過(guò)程的數(shù)字化技術(shù)資料支撐了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和服務(wù)的全過(guò)程,必須得以保護(hù)。

??5、系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)

??這需要大型制造工程項(xiàng)目復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)技術(shù)、安裝調(diào)試技術(shù)、統(tǒng)一操作界面和工程工具的設(shè)計(jì)技術(shù)、統(tǒng)一事件序列和報(bào)警處理技術(shù)、一體化資產(chǎn)管理技術(shù)等相互協(xié)同來(lái)完成。

??在21世紀(jì),隨著科技的發(fā)展,智能制造服務(wù)也在不斷創(chuàng)新和演變,未來(lái)仍需要使用和解決很多技術(shù),不過(guò)可以確定的是,智能制造服務(wù)的發(fā)展方向是以實(shí)時(shí)、可靠、高效、低成本為基礎(chǔ)的,而這些因素都將幫助我國(guó)的制造業(yè)迎來(lái)新的時(shí)代。

如何實(shí)現(xiàn)智能制造

??要實(shí)現(xiàn)智能制造,首先要解決智能維護(hù)這個(gè)大問(wèn)題,再做智能預(yù)測(cè),最后做到無(wú)憂系統(tǒng)與大價(jià)值。具體來(lái)看分為以下幾個(gè)階段:

第一階段,全員生產(chǎn)系統(tǒng)。這個(gè)是日本提出來(lái)的。應(yīng)該是七八十年代整個(gè)制造系統(tǒng)當(dāng)中引以為核心的標(biāo)準(zhǔn)。這種固化在了組織和對(duì)人培訓(xùn)方面。

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第二階段,精益制造和6-Sigma。它的核心價(jià)值是如何以數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)建立管理體系,在這個(gè)基從礎(chǔ)下面包括質(zhì)量管理體系、產(chǎn)品全生命周期管理體系等等。這個(gè)時(shí)候數(shù)據(jù)真正在制造使用過(guò)程中發(fā)揮作用。

??

第三階段,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)性建模分析。目前處于轉(zhuǎn)型的最重要時(shí)期,我們還沒(méi)有完全到達(dá)第三個(gè)階段。以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的預(yù)測(cè)性建模分析,指的是怎么把隱性的問(wèn)題顯性化,顯性化之后解決隱性的問(wèn)題,避免顯性問(wèn)題的發(fā)生。

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第四階段,以預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)的資源有效性運(yùn)營(yíng)決策優(yōu)化。對(duì)于過(guò)去產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)性都能夠建模之后,怎么根據(jù)系統(tǒng)生產(chǎn)、環(huán)境、人員多方要素變化進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化。?

第五階段,“信息-物理”系統(tǒng)。我們認(rèn)為它是建立在對(duì)于所有設(shè)備本身運(yùn)行的環(huán)境、活動(dòng)目標(biāo)非常精確建?;A(chǔ)上,這個(gè)時(shí)候我們產(chǎn)生知識(shí)的應(yīng)用和傳承問(wèn)題。