智能制造是實(shí)現整個(gè)制造業(yè)價(jià)值鏈的智能化和創(chuàng )新,是信息化與工業(yè)化深度融合的進(jìn)一步提升。
目前智能制造的“智能”還處于Smart的層次,智能制造系統具有數據采集、數據處理、數據分析的能力,能夠準確執行指令,能夠實(shí)現閉環(huán)反饋;而智能制造的趨勢是真正實(shí)現“Intelligent”,智能制造系統能夠實(shí)現自主學(xué)習、自主決策,不斷優(yōu)化。
智能制造是實(shí)現整個(gè)制造業(yè)價(jià)值鏈的智能化和創(chuàng )新,是信息化與工業(yè)化深度融合的進(jìn)一步提升。智能制造融合了信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和人工智能技術(shù)。智能制造包括開(kāi)發(fā)智能產(chǎn)品;應用智能裝備;自底向上建立智能產(chǎn)線(xiàn),構建智能車(chē)間,打造智能工廠(chǎng);踐行智能研發(fā);形成智能物流和供應鏈體系;開(kāi)展智能管理;推進(jìn)智能服務(wù);最終實(shí)現智能決策。
目前智能制造的“智能”還處于Smart的層次,智能制造系統具有數據采集、數據處理、數據分析的能力,能夠準確執行指令,能夠實(shí)現閉環(huán)反饋;而智能制造的趨勢是真正實(shí)現“Intelligent”,智能制造系統能夠實(shí)現自主學(xué)習、自主決策,不斷優(yōu)化。
在智能制造的關(guān)鍵技術(shù)當中,智能產(chǎn)品與智能服務(wù)可以幫助企業(yè)帶來(lái)商業(yè)模式的創(chuàng )新;智能裝備、智能產(chǎn)線(xiàn)、智能車(chē)間到智能工廠(chǎng),可以幫助企業(yè)實(shí)現生產(chǎn)模式的創(chuàng )新;智能研發(fā)、智能管理、智能物流與供應鏈則可以幫助企業(yè)實(shí)現運營(yíng)模式的創(chuàng )新;而智能決策則可以幫助企業(yè)實(shí)現科學(xué)決策。智能制造的十項技術(shù)之間是息息相關(guān)的,制造企業(yè)應當漸進(jìn)式、理性地推進(jìn)這十項智能技術(shù)的應用。
1. 智能產(chǎn)品
智能產(chǎn)品通常包括機械、電氣和嵌入式軟件,具有記憶、感知、計算和傳輸功能。典型的智能產(chǎn)品包括智能手機、智能可穿戴設備、無(wú)人機、智能汽車(chē)、智能家電、智能售貨機等,包括很多智能硬件產(chǎn)品。智能裝備也是一種智能產(chǎn)品。企業(yè)應該思考如何在產(chǎn)品上加入智能化的單元,提升產(chǎn)品的附加值。
2. 智能服務(wù)
基于傳感器和物聯(lián)網(wǎng)(IoT),可以感知產(chǎn)品的狀態(tài),從而進(jìn)行預防性維修維護,及時(shí)幫助客戶(hù)更換備品備件,甚至可以通過(guò)了解產(chǎn)品運行的狀態(tài),幫助客戶(hù)帶來(lái)商業(yè)機會(huì )。還可以采集產(chǎn)品運營(yíng)的大數據,輔助企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)的決策。此外,企業(yè)通過(guò)開(kāi)發(fā)面向客戶(hù)服務(wù)的APP,也是一種智能服務(wù)的手段,可以針對企業(yè)購買(mǎi)的產(chǎn)品提供有針對性的服務(wù),從而鎖定用戶(hù),開(kāi)展服務(wù)營(yíng)銷(xiāo)。
3. 智能裝備
制造裝備經(jīng)歷了機械裝備到數控裝備,目前正在逐步發(fā)展為智能裝備。智能裝備具有檢測功能,可以實(shí)現在機檢測,從而補償加工誤差,提高加工精度,還可以對熱變形進(jìn)行補償。以往一些精密裝備對環(huán)境的要求很高,現在由于有了閉環(huán)的檢測與補償,可以降低對環(huán)境的要求。
4. 智能產(chǎn)線(xiàn)
很多行業(yè)的企業(yè)高度依賴(lài)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),比如鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、芯片制造、電子組裝、汽車(chē)整車(chē)和零部件制造等,實(shí)現自動(dòng)化的加工、裝配和檢測,一些機械標準件生產(chǎn)也應用了自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),比如軸承。但是,裝備制造企業(yè)目前還是以離散制造為主。很多企業(yè)的技術(shù)改造重點(diǎn),就是建立自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、裝配線(xiàn)和檢測線(xiàn)。美國波音公司的飛機總裝廠(chǎng)已建立了U型的脈動(dòng)式總裝線(xiàn)。自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)可以分為剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)和柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn),柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)一般建立了緩沖。為了提高生產(chǎn)效率,工業(yè)機器人、吊掛系統在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上應用越來(lái)越廣泛。
5. 智能車(chē)間
一個(gè)車(chē)間通常有多條生產(chǎn)線(xiàn),這些生產(chǎn)線(xiàn)要么生產(chǎn)相似零件或產(chǎn)品,要么有上下游的裝配關(guān)系。要實(shí)現車(chē)間的智能化,需要對生產(chǎn)狀況、設備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質(zhì)量、物料消耗等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析,進(jìn)行高效排產(chǎn)和合理排班,顯著(zhù)提高設備利用率(OEE)。因此,無(wú)論什么制造行業(yè),制造執行系統(MES)成為企業(yè)的必然選擇。