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2025/01/20

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智能制造的多元特征、模式及关键技术解析 - 工业自动化展

广州国际智能制造技术与装备展览会即将于2025年2月25-27日在中国进出口商品交易会展馆举行。邀您关注广州国际智能制造技术与装备展览会今日新资讯:

智能制造,即IM,是一种融合了智能机器与人类专家的人机一体化智能系统。在制造过程中,它不仅能执行智能分析、推理、判断、构思和决策等复杂任务,还能通过与智能机器的协同工作,拓展和延伸人类专家的脑力劳动,部分替代其繁琐工作。这一创新技术不断刷新我们对制造自动化的认知,推动其向柔性化、智能化和高度集成化的发展方向迈进。
智能制造,这一融合了人工智能与制造技术的创新领域,源自对智能知识的深入探索。它不仅体现了知识与智慧的交融,更在实际应用中展现出五大显著特征。首先,智能制造系统能够持续自我学习与进化,不断丰富其知识储备。其次,它具备强大的信息感知与理解能力,能够实时收集并分析环境及自身的各类信息。此外,智能制造还能依据所获信息,自主进行行为规划与决策。同时,它与智能机器的协同工作,使得人类专家的脑力劳动得到极大拓展和延伸,部分繁琐工作得以有效替代。最后,智能制造的柔性化、智能化和高度集成化的特点,正推动着制造自动化向一个崭新的时代迈进。

无人化工厂,智能设备大展身手

工业机器人、机械手臂等智能设备在生产现场大放异彩,实现“无人”工厂的梦想。数控加工中心、智能机器人和三坐标测量仪等柔性制造单元,让生产过程更加高效、精准。

数据驱动决策,智能制造的新篇章

信息技术深度融入制造业,条形码、二维码、RFID等先进技术助力数据采集,工业传感器和自动控制系统确保数据实时性。企业借助大数据技术分析生产数据,实时优化生产流程,降低能耗与成本。

设备互联,构建车间物联网

生产设备网络化是智能制造的关键一步。通过物联网技术,设备间的信息交互更加便捷,实现车间级的数据共享与协同。

无纸化生产,绿色制造新实践

传统纸质文档被电子文档取代,实现高效、环保的生产模式。员工可在现场迅速查询、浏览和下载所需信息,消除文件遗失风险,提升生产准备与作业效率。

透明化生产过程,智能工厂的“神经”系统
通过透明化生产过程,企业能够实时监控生产状态,及时发现并解决问题。智能工厂的“神经”系统确保生产过程的稳定与高效。
智能制造的智能化发展,关键在于构建智能工厂,以推动制造工艺的仿真优化、数字化控制,以及实时监控与自适应控制生产状态。这一系列举措,旨在实现生产全过程的高效智能管控,是中国制造2025战略的核心要素。在多个行业,如机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器以及电子信息等,企业正积极采用智能工厂的建设模式,以推动生产设备的智能化升级,从而在扩大产品价值空间的基础上,通过提升生产效率和产品性能,实现价值的持续增长。

互联工厂——打破企业运营的“信息孤岛”
全生产过程能源优化管理——提升能源资源利用效率

该模式在石化化工、有色和钢铁等多个领域得到广泛应用,其核心在于通过MES系统对设备进行实时数据收集,从而对生产流程、设备状况、能源供应及工作人员进行持续优化和调整,旨在提高能源资源的利用效率。

产品全生命周期可追溯——强化产品质量管控

该模式特别适用于食品和制药等行业,通过为产品赋予全生命周期唯一标识,结合MES系统的在线质量检测和预警功能,实现对产品质量的有效追溯和管控。

柔性制造——快速应对市场多样化需求

这一模式在铸造和服装等领域得到广泛应用,其特点是生产线能够同时处理多种产品或部件,物流系统实现自动配料,并配备高级排产系统(APS),以迅速适应市场的多样化需求。

大规模个性化定制——满足用户的个性化需求

该模式在服装、纺织、家居、家电等消费品领域得到广泛采用,通过模块化设计、构建个性化定制服务平台以及个性化产品数据库等手段,为用户提供多样化的定制服务。

远程运维服务——提升装备与产品的运维水平

互联工厂模式借助物联网技术构建生产数据采集系统、制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP),实现对企业运营中“信息孤岛”的打通,从而提升装备与产品的远程运维服务水平。

网络协同制造——优化供应链上下游协同

该模式通过网络协同制造平台,实现供应链上下游的协同优化,提高供应链的响应速度和整体效率。
基于网络的协同制造模式在航空航天和汽车制造领域得到了广泛的应用。该模式的核心在于优化供应链,通过构建跨企业的制造资源合作平台,实现企业间研发、管理与服务系统的整合与衔接。此外,它还具备动态分析制造服务与资源、柔性配置等功能,旨在提高供应链的响应速度和整体效率。

同时,产品全生命周期数字一体化模式也在航空装备、汽车、船舶、工程机械等装备制造领域得到了广泛应用。借助(MBD)产品研发技术、全生命周期管理系统(PLM)等先进手段,该模式致力于实现缩短产品研制周期这一核心目标。

接下来,我们将深入探讨智能制造的十大关键技术。
这些技术将进一步推动制造业的数字化转型和升级,为企业带来更多的竞争优势。
智能决策(Smart Decision Making)
在制造业运营过程中,会产生大量关于合同、回款、费用、库存、现金、产品、客户、投资、设备、产量和交货期等方面的结构化数据。这些数据为企业提供了多维度分析与预测的机会,同时,通过对这些数据的提炼,企业可以设立KPI并与预设目标进行对比。

智能管理(Smart Management)
制造企业的核心运营管理系统涵盖多个领域,如人力资产管理系统、客户关系管理系统、企业资产管理系统等。要实现智能管理和智能决策,基础数据的准确性和主要信息系统的无缝集成显得尤为重要。

智能物流与供应链(Smart logisTIcs and SCM)
随着制造业的自动化和物流需求的增长,越来越多的企业开始关注生产自动化和物流自动化。自动化立体仓库、无人引导小车以及智能吊挂系统等技术得到了广泛应用。同时,智能分拣系统、堆垛机器人和自动辊道系统等也在物流中心中发挥着越来越重要的作用。

智能研发(Smart R&D)
对于智能制造企业而言,研发是关键环节。企业需要多学科的协同配合来开发智能产品,并借助仿真技术缩短产品研发周期。此外,标准化、系列化和模块化的思想也被广泛应用于支持大批量客户定制或产品个性化定制。同时,将仿真技术与试验管理相结合,可以提高仿真结果的置信度。

智能产线(Smart Production line)
自动化生产线是智能产线的一种体现。通过引入智能化技术,自动化生产线能够提高生产效率、降低人工成本并减少错误率。同时,智能产线还能够实现实时监控、数据采集和远程控制等功能,进一步提升制造业的智能化水平。
许多行业中的公司都高度依赖于自动化生产线,特别是在钢铁、化工、制药、食品饮料、烟草、芯片制造、电子组装以及汽车整车及零部件制造等领域。这些自动化生产线通常可分为刚性自动化生产线与柔性自动化生产线,以适应不同的生产需求。为了进一步提高生产效率,工业机器人、吊挂系统等智能化技术正日益被广泛应用于这些生产线中。

智能车间
一个车间内往往包含多条生产线,要实现车间的智能化,必须对生产状况、设备状态、能源消耗、生产质量以及物料消耗等信息进行实时采集和分析。通过高效排产和合理排班,可以显著提升设备利用率(OEE)。因此,制造执行系统(MES)已成为各制造行业企业的必备选择。

智能工厂
一个工厂通常由多个车间组成,而大型企业则可能拥有多个工厂。智能工厂不仅要求生产过程实现自动化、透明化、可视化和精益化,还要求产品检测、质量检验和分析以及生产物流与生产过程实现闭环集成。这样,才能确保工厂的智能化水平达到新的高度。

智能产品
为了提升产品的附加值,制造企业需要考虑为产品增加智能化单元。智能手机、智能可穿戴设备、无人机、智能汽车、智能家电以及智能售货机等都是典型的高附加值智能产品。这些产品通过内置的传感器和控制系统,为用户提供了更加便捷和智能的使用体验。

智能装备
智能装备作为一种特殊的智能产品,能够补偿加工误差并提高加工精度。通过引入智能化技术,如机器视觉和控制系统,智能装备在提高生产效率和产品质量方面发挥了重要作用。

智能服务
智能服务是大数据技术在制造业中的一种重要应用。它通过传感器和物联网(IoT)技术感知产品的当前状态,从而实施预防性的维护和修理。这种服务模式不仅有助于客户及时更换备用零件和备件,还能通过对商品运行状况的了解帮助顾客把握商机。同时,收集的产品运营大数据也为企业的市场营销决策提供了有力支持。

文章来源:百度


广州国际智能制造技术与装备展览会(SPS–Smart Production Solutions Guangzhou, 前称SIAF)即将于2025年2月25-27日在中国进出口商品交易会展馆举行。展会将与母展德国智能生产解决方案展览会(SPS)同步,融入SPS品牌全球网络的行业资源。2025 SPS广州智能制造展将以“深耕工业自动化,成就多元产业应用”为主题,汇聚前沿的控制技术,电气驱动及运动控制、传感技术、连接技术、人机界面装置、工业通讯、工业软件及信息技术、机械基础设施、智能装备及系统集成、机器人技术等,同时结合数字化转型发展,聚焦智能制造,推动制造业向数字化、网络化、智能化发展,助力中国制造业在新质生产力的推动下迎来更加广阔的发展空间。展会火热招展中,欢迎联系我们预订展台。广州国际智能制造技术与装备展览会更多资讯,详情请登陆官网 https://spsg.gymf.com.cn



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