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如何构建数字化工厂:人机一体化智能系统与工业互联网的联系

发布时间:2023-12-28 14:21:10   来源:杏彩体育官网登录/橡胶智能装备

  从德国的“工业4.0”、美国的“先进制造伙伴战略”到英国的“高价值战略”,工业互联网已成为主要工业国家抢占国际制造业竞争的制高点。作为当前产业变革的核心驱动和战略焦点,人机一体化智能系统与工业互联网有着紧密的联系。

  工业互联网与工业4.0从表面论述看各有侧重,一个侧重工业制造,一个侧重工业服务,但究其本质都是实现人机一体化智能系统与智能服务,具体就是个性化定制,服务延伸化。

  制造企业要在这个复杂系统中可持续地盈利,就一定要采用各种新思维、新技术、新模式。转型大规模定制与个性化生产方式,引入工业物联、大数据、云计算及人工智能等以迎接新时代的到来。

  工业4.0是以人机一体化智能系统为主导的第四次工业革命,旨在通过充分的利用信息通信技术和互联网空间虚拟系统,信息物理系统(CPS)相结合的手段,将制造业向智能化转型。基于信息物理系统CPS、物联网IoT和互联服务IoTs产生的大数据流(即工业大数据)的采集与分析,云计算形成个性化或私人订制的智能生产。大多数表现在四个方面:1、智能工厂。2、人机一体化智能系统。3、智能供应链。4、智能服务。

  当前全球工业市场正面临着巨大的变革:更新周期缩短、差异不断变大、产品个性化突出、向服务化延伸,构建的兼具个性化和数字化的产品与服务生产模式,突破了传统的行业界限,催生出新的活动领域和合作形式,创造新的价值网络,重组产业链分工。

  用纵向垂直管理车间设备集成、产品寿命周期PLM的价值链端到端的集成、横向跨产业链的工业互联网三个方面的高度集成,打破企业存在的信息化孤岛、管理孤岛、操作孤岛。通过与制造现场的边缘设备的可视化,从而打造一个透明、灵活的工厂。

  企业深度连接各类经销商资源、客户资源、创客资源。了解客户的需求并多方设计协作满足,同时实现与物流厂商的在线协作跟踪,实现需求的透明。在制造环节通过智能终端可视化等应用实现制作的完整过程的透明,其次移动的应用使上述的透明更加深化。

  自动化线是刚性的,精益Cell线是柔性的,模块化线是智能的。因为自动化线要么局限几种产品,要么换线时间太长。精益线包括手工与半自化加上设备小型化,能应对多个品种。模块化设备布局可以灵活地根据个性化订单灵活组合或重构工艺形成虚拟生产线。而模块化设备布局源于模块化产品设计,一旦接受定制化或个性化订单,模块化设备布局就可以柔性的、低成本的组合重构新的虚拟单元线(APS的工艺规划排产优化),高可靠性的满足大规模定制或个性化生产。这才是人机一体化智能系统所追求的。

  基于柔性的云架构背后的“中枢”,其核心是创新开放的APS高级计划优化算法模型或机器学习模型进化,其支持多种、多变的计划与生产模式,支持工序实时传感数据,模块化精益单元设备布局,保证各细胞单元根据相关生产订单的需要自由拆分和重构,是柔性自动化背后的“智慧担当”。

  基于预留、优先级等JIT/JIS核心创新的物料体系,是保障物料柔性的基础,使自动化设备类似神经传感单元控制下行使功能,实现多品小批生产模式。

  多品小批生产模式使得企业高度柔性应对,而柔性自动化产线可促使企业转变发展方式与经济转型智能化企业。

  物联网让智能自由地流淌,移动互联网让智能无处不在,大数据蕴藏无限的智能,云计算使智能快速反应,人和机器人智能的协同……。那智从何来?智能是建立在一个持续不断连接,强大的优化算法引擎和活数据的闭环之上的。

  智能大多数表现在三个方面:1、在动态复杂环境的感知与理解。2、在动态复杂环境下的自主决策与优化能力。3、基于经验数据的学习适应能力。尤其是学习能力是典型的智能行为。

  数据驱动工厂,算法控制智造。人机一体化智能系统也需从计算智能、感知智能逐步实现认知智能。新一代人机一体化智能系统是在基于AI的CPS系统架构下的智能制造。

  通过工业大数据,它不单单是设备维修和产品服务,其技术不仅涉及IT还涉及OT工业技术。工业应用大数据对于人才的复合型要求更为突出。行业的数据分析,不仅需要计算机、统计学、数学等知识,还要拥有丰富的行业知识和经验,通过这一些知识经验进行建模,才能开发出合适的分析方法,找到数据价值。

  通过行业经验知识,建立合适智能工厂、车间、计划调度控制执行、仓储模型,对所需的实时数据,动态智能决策,这应该是工业大数据的关键应用。人机一体化智能系统也正朝着分布式决策和自主感知(机器学习等)进化。

  在智能动态计划排产基础上,对仓储物料进行大数据计算,随时对物料进行FMR(使用频率分析)及实时数据、历史数据分析,通过自动化机器臂自主循环的把多频率的物料智能的移到货架最低层,红绿黄灯提醒优先分拣及AGV小车取货顺序,精确的满足多品小批量物料的采购、JIT/JIS配送及工位喂料。

  在智能层面,革新运营管控的高度,例如多种运营管控模型,激活组织,创新转型数字化,全面帮助中国的制造业实现数字化、网络化、智能化的产业升级。

  数字化制造不等于全自动化,未来十到二十年,主流的制造方式将是人机结合。数字化制造的价值是客户导向的多品种小批量的柔性生产,是人机高效的融合,偏面追求全自动化与无人化是不明智的。

  自动化改造、设备的传感连接、精益生产改善、供应链优化、业务流程的重组、数字化工厂、机器人和机器学习、大数据战略、高级算法和AI等,让我们企业目不暇接。这是因每个专家、供应商或个别企业站在自身的角度来诠释这场新工业革命。每个企业切忌盲目冲动,应保持清醒的头脑,依据自己的情况,科学的、系统地规划实现新工业革命的升级。精益化、数字化、自动化、网络化、智能化,逐步实现中国制造2025的战略目标。

  实际上,人机一体化智能系统属于复杂系统,是AI与大系统理论的结合,属于第三代控制论,不过还在进化。随着物联网、大数据、云计算的技术出现,CPS嵌入式人机物协同控制是人机一体化智能系统的基础。所以,实现智能制造一定要做好顶层设计。

  顶层设计的“顶层”是决策者、系统化、系统工程。“设计”是策略、谋划、规划。我们在IT建设、数字化工厂、智慧企业的过程中,需做好顶层设计、系统工程、企业架构-数据、流程、系统、平台架构规划。但复杂系统又很难设计。所以在顶层设计时候留有空间,允许自然选择迭代进化。

  数字化工厂的规划设计与落地,需要通过三个维度来顶层设计,首先是从供应链优化的维度,其次是研发制造服务一体化维度,即研发的产品要智能化。最后是生产现场精益生产集成自动化维度。生产运作从四个维度即生产运行、质量运行、设备正常运行、库存运行。工业控制实现SCADA/HMI/DCS数字网络控制实现IT与OT的深度融合。

  对于未来新模式、新技术下的制造业转变发展方式与经济转型,要注意以下几点:一是商业模式,即拉平价值微笑曲线底部并延伸价值链到服务;二是管理模式,即打造工业网络站点平台生态、构建C2B、C2M模式、多品种、小批量按单定制生产;三是技术创新,智能研发创新平台;四是品牌,互联网全渠道营销;五是成本,通过精益管理来减少相关成本;六是资金,即互联网金融、众筹资金;七是质量,能够最终靠工业大数据提升监控质量;八是工艺,即数字化联网、知识库、模拟仿真工艺、机器人等;九是人才,即对新型符合型高级人才的培养。关键字:编辑:什么鱼 引用地址:如何构建数字化工厂:人机一体化智能系统与工业互联网的联系

  亿欧智库梳理了目前公开披露融资的62家国内先进制造企业,109家参投机构,找到了参与投资较多24家机构,发现国内相关投资在2017年达到高潮,A轮前后企业目前占了大多数,机器人及制造装备企业较多。 由于智能制造范围较广,本次亿欧智库重点研究的是工业机器人及加工装备、工业视觉和工厂数字化和智能化(工业物联网、工业大数据等)三个先进制造相关领域,选取其中近几年公开发布的融资数据来进行研究。由于很多企业的融资信息未披露金额,数据缺失较大,故没有对融资金额情况做分析。据亿欧智库了解,很多机构在制造领域的投资并未公开,故本次研究也只能部分反映相关领域投资情况。 据亿欧智库不完全统计,国内参与投资人机一体化智能系统的机构和企业超过100家,但集

  (文章来源:新华社客户端) 以“智能、互联——赋能产业新发展”为主题的第21届中国国际工业博览会日前在上海落幕。本届工博会吸引境内外专业观众18.2万人次,较去年同期增长4.5%。据了解,本届工博会上有100多款尖端技术和产品首发首展,包括智能动态物流车、xMate柔性机器人、自适应机械臂等,涉及人工智能、机床、自动化、机器人、工业互联网、数字化工厂等领域。 记者看到ABB展区一台双手机器人,细致地将一条手表带穿过表盘,完成安装,然后再通过传送带交给下一台负责最后的机器人。在格力展位,一台机器人的手灵活到可以弹钢琴。在配天机器人展区,三台机器人在一台控制器控制下实现联动作业。 今年是新中国成立70周年,也是工

  振奋人心的中国人民建军90周年大阅兵之后,热血沸腾的我们,在朋友圈里开启换装模式,随心随欲地换上喜欢的军装,“对视”不一样的自己。 人工智能 就这样不知不觉地渗入我们的生活。下面就随网络通信小编共同来了解一下相关联的内容吧。 当孙正义为AI时代的到来而激动得睡不着觉时,小编也彻夜难眠——据说 人工智能 已经准备在杭州替代法官,替代小编实在是分分钟的事儿啊!   弱 人工智能 向强人工智能过渡 再工业化为提振经济起到了举足轻重的作用。在此过程中,自动化也得到了逐步提升,甚至实现了某些特定的程度的“弱人工智能”。机器代替人工慢慢的变成了当代主流,行业发展完成了从理念贯彻到研发技术,再到行业应用的过程。可以说

  工业互联网得到全球主要国家重视,主要目标均指向先进制造业,发展的策略上均体现出国家产业政策引领的特点,行动路径上强调平台和标准化并发展上体现出一定的曲折性,产业整体上处于快速地增长阶段;- 为推进工业互联网的健康发展,各国纷纷定义工业互联网标准架构。中国工业网络站点平台中的边缘层提供海量工业数据接入、转换、数据预处理和边缘分析应用等功能;- 边缘计算在工业互联网中的应用在最近几年得到了极大的拓展,包括工业边缘网关、低成本多源异构数据采集和可视化应用和 5G+工业边缘云的机器视觉检测。 01、工业互联网的概念和内涵 人类社会的现代化是伴随着工业化革命进程而发展的。始于 18 世纪 60 年代的工业革命拉开了机器加速替代手工劳动的序幕,

  --从边缘智能迈向边缘自治 /

  近日,工业与信息化部制定了人机一体化智能系统工程实施方案(2016-2020年)(简称《方案》),计划年底前报送国家制造强国建设领导小组审议后发布实施。业内人士认为,在主管部门的引导推动下,资金、资源向智能制造领域加速汇集,未来机器人和人工智能、工业互联网网将是长期大主题。 为何说智能制造迎来了窗口期?这一新兴行业对中国经济转型会带来哪些影响?在全力发展智能制造业时,又该如何避免一哄而上导致行业无序竞争的现象? 日前,针对这样一些问题,在上海交通大学海外教育学院主办的“世界制造业的交融与碰撞”论坛上,上海社会科学院院长王战对此进行了一一解答。作为国内知名智库的负责人,他认为,发展人机一体化智能系统产业绝对有其必要性,但切记不可“赶时髦

  作为江苏省唯一的国家级新区,南京江北新区近年来积极加快 人机一体化智能系统 园区建设,提升 人机一体化智能系统 研发创新原动力,招引建设 智能制造 重点项目,全力打造智能制造发展集群区。下面就随工业控制小编共同来了解一下相关联的内容吧。 据介绍,人机一体化智能系统产业已被明确作为江北新区“4+2”现代产业体系的核心组成部分。江北新区将重点打造包括集成电路、新能源汽车在内的三大千亿级产业集群。 统计显示,今年上半年,南京江北新区智能制造产业园区地区生产总值累计完成38.9亿元;规模以上工业总产值220.1亿元,同比增长42%,占江北新区规模以上产值16.9%。截至目前,智能制造产业园正在推进的项目46个,总投资500多亿。重点项目13个,总投资260亿

  2015年7月21日,中国北京 All Programmable技术和器件的全球领先企业赛灵思公司(Xilinx, Inc. (NASDAQ:XLNX))今天宣布加入工业互联网联盟(Industrial Internet Consortium,IIC),共同协作推动工业物联网(IIoT)通用架构和框架。面向IIoT系统,赛灵思All Programmable标准型解决方案融软件可编程功能、实时处理、硬件优化和兼具保密性与安全性的任意互连功能为一体。工业互联网联盟于2014年由AT&T、思科 (Cisco)、通用电气(General Electric)、IBM和英特尔(Intel)共同创立,致力于加速并协调各种优先发展事项,并加速促

  “工业互联网产业联盟”成立大会于2016年2月1日在北京举行,工业与信息化部部长苗圩出席大会并做重要讲话。工业与信息化部副部长陈肇雄、总工程师张峰、相关司局、相关单位代表、业界专家和有关嘉宾出席了会议。     苗圩在讲话中指出,工业互联网已成为各主要工业强国实现人机一体化智能系统、抢占国际制造业竞争制高点的共同选项。当前,我国正处于结构调整、动能转换的关键时期,全力发展工业互联网将有力地促进制造业供给侧结构性改革,提升工业发展质量和效益,也为各类企业的创新发展、转型发展创造出无限的商机、开辟新的蓝海。强调为切实推进工业互联网发展,中国制造2025和“互联网+”行动都将布局工业互联网作为一项重要任务来推动。苗圩还对联盟使命和任务要求做

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