自德国提出工业4.0概念以来,各国紧跟步伐,工业4.0与智能制造的关系密不可分,今天我们来了解下工业4.0和智能制造。
【概念】
工业4.0即是以智能制造为主导的第四次工业革命或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统——信息物理系统相结合的手段,将制造也向智能化转型。
两大主题:
1.智能工厂:重点研究智能化生产系统及过程,以及网络分布式生产设施的实现。
2.智能生产:主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用。
【发展优势】
在生产能力上,工业4.0将确保仅一次性生产,且产量很低时的获利能力,确保工艺流程的灵活性和资源利用率。另一方面,工业4.0将使人的工作生涯更长,工作与生活更加平衡,高工资时产业仍有强大竞争力。
【实现方式】
主要是通过CPS(信息物理系统),总体掌控从消费需求到生产制造的所有过程,由此实现高效生产管理。
【工业4.0能实现什么】
1.生产智能化
2.设备智能化
3.能源管理智能化
4.供应链管理智能化
【智能制造】
工业4.0是一个产业的技术转型,是产业的变革。工业4.0提出的智能制造是面向产品全生命周期,实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上,通过感知、人机交互、决策、执行和反馈,实现产品设计过程、制造过程和企业管理及服务的智能化,是信息技术与制造技术的深度融合与集成。
本质:是基于“CPS”实现“智能共厂”
核心:是动态配置的生产方式实现“柔性生产”
关键:是信息技术应用实现生产力飞速发展
【智能制造的构成】
智能制造是可持续发展的制造模式,他借助计算机建模仿真和信息通信技术的巨大潜力,优化产品的设计和制造过程,大幅度减少物质资源和能源的消耗以及各种废弃物的产生,同时实现循环再用,减少排放,保护环境。
基于工业4.0构思的智能工厂将由物理系统和虚拟的信息系统组成,称之为物理信息生产系统(CPPS),是为未来制造业勾画的蓝图,其框架结构如图所示。
这种新的生产模式必将导致新的商业模式、管理模式、企业组织模式以及人才需求的巨大变化。
首先是产品设计与生产的分离。工业4.0提出以通信和服务为基础构建网络化智能共产的设想,如图所示。
从图中可见,智能工厂的生产环境由智能产品、智能设备、宜人的工作环境、高素质的劳动者和智能能源供应组成,他们相互之间进行企业内的通信,包括生产数据采集、工况分析、制造决策等等。若干智能工厂通过中间件、云计算和服务连接成庞大的制造网络,借助基于物流网的智能物流构建完整的制造体系。
【智能工厂与物流的关系】
智能工厂和物流之间的所有活动需要实时通信、交互和确认,即共同遵守规则环境,共同完成由底层下达的任务。建立这样分散的、网络化的智能共产体系需要一定的基础,应具有以下5个要素条件:
1.智能生产和产品,以的信息物理融合的设备生产高附加值的软硬件结合的智能产品2.真实的企业环境,当前企业转型升级的途径和规划3.宏观和微观经济环境,主要是产业政策和市场需求4.人的因素,体现为新一代的管理人员、市场营销人员、技术人员和工人5.技术因素,主要体现为网络和通信基础设施的A安全性和可靠性,智能生产技术等。
制造业已经进入大数据时代,智能制造需要高性能的计算机和网络基础设施,传统的设备控制和信息处理方式已经不能满足需要,基于计算机的云智造已经指日可待。
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