工业生产智慧工厂系统解决方案人工智能制造模板科学技术科技-课件.pptx

1、智能制造技术与数字化工厂应用L O G O中渊科技智慧工厂设计领导者汇报人：xxx 汇报时间：XXXX年XX月目 录content“”1智能制造产业与技术背景2智能制造基本内涵与关键技术3基于RFID的智能制造技术与应用4解决方案01智 能 制 造 产 业 与 技 术 背 景01 个性化 产品全生命周期（设计、制造、作等）满足客户个性化需求全价值链端到端系统工程。02 定制化 柔性化生产线实现多品种产品生产的动态配置资源03 绿色化 绿色制造，提高能源利用效率，实现工业生产“绿色环保”。制 造 技 术 的 发 展 需 求 与 趋 势 制造技术发展趋势 制造需求：多品种多批量、高质量低成本、柔性

2、制造快速响应、节能减排环境友好等 制 造 业 核 心 竞 争 力 正 在 发 生 深 刻 变 化提升效率能源和资源利用效率是竞争力的决定性因素。1提升竞争力缩短生产周期更短的创新周期，更为复杂的产品，更大的数据量。2提高柔性个性化大规模生产快速变化的市场更高的生产效率。3制造业变化的速度比以往更快 制 造 业 成 为 全 球 经 济 持 续 发 展 的 发 动 机01美国“再工业化”国家制造技术创新联盟使用本国页岩气和石油02德国保持工业领先地位持续创新机制高出口量工业4.0为新的指导原则03中国发展高端技术实现产品升级工资上涨质量驱动的自动化需求节能立法 全 球 制 造 产 业 正 在 发

3、生 深 刻 变 化输入标题2015年中国长三角地区的制造成本仅比美国低5%富 士 康 下 一 步 迁 往 何 处？烟台￥320 90年代末 昆山￥400 1992年台湾￥9501988年￥250深圳武汉￥12902013年-贵阳￥1030 中 国 制 造 业 挑 战 与 机 遇产业升级压力劳动力成本上升消耗排放压力哥本哈根中国减排目标中国制造业机遇：发展先进制造技术，实现产业升级低附加值高附加值 制 造 技 术 发 展：第 三 次 浪 潮（美 国）互联网革命计算机技术和分布式信息网络的崛起第一次浪潮工业互联网基于机器的分析：物理分析、重点学科的深厚专业知识、自动化、预测工业革命机器和工厂出现推

4、动规模经济和经济领域扩展第二次浪潮第三次浪潮时间创新制 造 技 术 发 展：第 四 次 工 业 革 命（德 国）第一次工业革命蒸汽动力机械设备应用于生产第二次工业革命电机发明和电能使用，大规模流水线生产第三次工业革命应用IT技术（PLC、NC等）实现自动化生产第四次工业革命应用信息物理系统（CPS）实现智能化生产制 造 技 术 发 展：智 能 制 造（中 国 制 造 2 0 2 5）国家科技重大专项（02专项）极大规模集成电路制造装备及成套工艺国家科技重大专项（04专项）高档数控机床数字化设计关键技术与工具集研发及典型产品应用国家智能制造装备重大专项智能制造关键技术、数字化车间示范应用、智能制

5、造系统等重点研究数字化设计制造集成技术做大做强数字制造装备，促进制造业智能化、精密化、绿色化发展国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)“十二五”国家战略性新兴产业发展规划智能制造科技发展“十二五”专项规划02智 能 制 造 基 本 内 涵 与 关 键 技 术智 能 制 造：应 用 范 围智能设备、智能系统和智能决策代表这机器、设备组、设施和系统网络的工业世界能够更深入地与连接、大数据和分析所代表的数字世界融合。实体和人际网络智 能 制 造：大 数 据 循 环安全、云计算网络数据流返回机器安装仪器仪表的工业机器专有机器数据流的提取和存储工业数据系统基于机器的算法和数据分析大数据分

6、析可视化远程和集中数据与合适的人和机器分享数据输入标题产品制造过程中包含所有必要信息考虑全价值链进行生产设备整合、自组织生产过程中按照实际工况灵活决策智 能 制 造：技 术 目 标通过嵌入式互联网技术，离散的信息物理系统（CPS）进行连接交互010203输入标题通过软件和网络进行产品开发、生产和服务沟通。机器与产品实时进行信息和指令交互。自主控制和优化智 能 制 造：技 术 路 线010203智 能 制 造：发 展 阶 段CAD/CAE/CAzPP/CAM/PDM/ERP/RE/RP数字化2015产品设计、制造过程中具有感知、分析、决策、执行功能。网络化 智能化 20112020利用自组织网络

7、，动态配置资源，实现研究、设计、生产和销售各种资源重组智 能 制 造 核 心 特 征MESPCSERP制造体系纵向集成产 品 全 生 命 周 期 端 到 端 集 成网 络 化 生 产 企 业 间 横 向 集 成客 户 需 求产 品 开 发产 品 生 产产 品 服 务设 计生 产物 流营 销人机交互自适应工况自主决策环境感知，路径规划；智能识别，自主决策工况识别感知控制算法及策略多功能感知，智能Agent，语音识别，信息融合智 能 制 造 发 展 方 向：产 品 智 能 化原材料信息0102030405制造信息物流信息销售信息回收信息设计信息06产品全生命周期个性化定制与服务无人机无人驾驶汽车智

8、能家电智 能 制 造 发 展 方 向：装 备 智 能 化数字化智能化制造技术变革智能制造初露端倪数控装备智能装备19602000国际国内日本Mazak机床 热屏障 主动振动控制瑞士米克朗机床 智能工艺规划大连机床热补偿功能将专家的知识和经验融入感知、决策、执行等制造活动中赋予产品制造在线学习和知识进化能力实现自学自律制造智能装备特点：智 能 制 造 发 展 方 向:车 间 智 能 化该生产什么设备状态全局生产管控生产统计作业指导生产防错系统产品及时发运物料准时配送质量管控主机厂与供应商：物理距离与信息距离智 能 制 造 发 展 方 向:供 应 链 智 能 化大灯总成动力总成悬架总成底盘轮胎仪表

9、台总成座椅主要方向：以主机厂为核心的全产业链质量控制 以江淮汽车为例：零部件供应巢建设项目现已有澳大利亚和台湾、香港等7省区在内的260家企业签约入驻 目前江淮已实施了物料拉动平台网络改变生产：智能制造平台物联网+服务网智 能 制 造 发 展 方 向:智 能 制 造 模 式突破10000亿网络改变交易：电子商务平台37.11亿美元网络改变沟通：社交服务平台智 能 制 造 关 键 技 术：数 字 化 制 造小标题产品开发u数字化建模u虚拟设计u创新设计u数字样机设计u面向制造DFM数字控制u智能控制技术u高速高精度驱动u嵌入式数字制造u远程诊断u数字控制生产管理u控制传感技术u实时信息管理技术u

10、数字化车间技术u制造系统建模u决策控制企业协作u高速通讯网络协议u信息集成技术u资料共享技术u信息安全技术2012年中国工业机器人销量为2.7万台；我国达到世界水平时将有380亿工业机器人本体市场空间，1140亿工业机器人系统集成市场空间焊接、装配、喷漆、码垛、搬运世界工业机器人安装总量全球年增长率9%中国年增长率17%智 能 制 造 关 键 技 术：机 器 人增材工艺，缩短生产周期，减少对环境的影响，提高原材料和能源使用效率3D打印技术：智 能 制 造 关 键 技 术：3 D 打 印智 能 制 造 关 键 技 术：传 感 器03基 于 R F I D 的 智 能 制 造 技 术 与 应 用R

11、FID（RadioFrequencyIdentification）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。20世纪70年代20世纪90年代20世纪70年代20世纪90年代条形码接触卡(磁卡、IC卡)二维码RFID主要特点只读，信息容量小，价格便宜，不能重复使用，对污染敏感可读写，价格便宜，数据容量大，可重复使用，读写距离近只读，信息容量大，对污染敏感批量、远距离、非接触读写，数据容量大且；可重复使用；对污染不敏感，适应复杂工况主要应用商品流通、仓储标证、信息服务等商品流通、仓储标证、信息服务等个人信息管理、如银行卡、信用卡民用/商用为主各种恶劣的工业环境；内

12、部物流管理；供应链管理R F I D 技 术RFID技术特点与优势：适应复杂工况：防雨水、抗污渍、抗油污、可喷涂 读写方便快捷：可读可写，“盲视”“透视”扫描 批量操作：批量读/写、远距离读写q 现场即验即写：对着实物直接写入信息，码物一一对应 读识性能可靠：一次性“盲扫”，识别可靠性达99.8%以上RFID频段低频125135KHz高频13.56MHz超高频860-960MHz2.4G/微波2.45GHz通讯原理电感耦合电磁波耦合芯片供电被动被动被动/主动被动/主动识别距离0-100cm0-120cmEU4m/USA6m1m20m速度50张/s100张/s300张/s500张/s数据容量小(

13、64-512bit)较小(160-2000bit)较小（512bit）中等（2kb）2.标签通过无线射频信号获得能量3.电能对电子标签芯片供电、芯片将数据转换成电磁波信号发出标签（TAG）天线(ATENNA)读写器(READER)信息系统4.读写器接收电磁波并转换为数据R F I D 工 作 原 理 与 分 类1、读写器通过天线发出无线射频能量信号30R F I D 技 术 在 智 能 制 造 中 的 应 用RFID技术识别定位联网感知智能家电车间物流工程机械智能维护混流制造物流园基于RFID的混流制造解决方案价值：实现多品种同时高效制造，完全柔性化混流制造数 字 化 车 间：混 流 制 造运

14、动过程快速识别，不影响生产节拍工业现场恶劣工况高可靠识别生产线路径选择机床加工程序选择零件加工质量信息记录M2M通讯缸体缸盖加工生产线：30万件发动机缸体（缸盖）加工、100万台发动机缸体（缸盖）毛坯铸造生产能力，位居国内同行第一应用效果：实现6种以上缸体混流生产，提升缸体产能10%以上数 字 化 车 间：混 流 制 造三一重工18号厂房（泵送车装配）：亚洲最大的数字化、智能化厂房，精益制造模式，柔性流水线生产应用效果：流水化生产，节拍60分钟，产品，生产，质量信息自动反馈数 字 化 车 间：混 流 制 造基于RFID的方案：辅具全生命周期信息交互过程p 适应恶劣加工工况 刀具与加工机床/对刀

15、仪M2M 刀具全生命周期管控p 提升刀具利用率 提高机床使用率 提高加工零件质量价值数 字 化 车 间：辅 具 管 控对刀仪刀具仓库刀具参数将被自动储存在刀库系统中-刀具规划刀具寿命刀具跟踪仓库清单质量管理-刀具刀具磨削机床应用效果：降低刀具库存20%，降低刀具成本10%，降低准备时间15%刀具库存和参数显示数 字 化 车 间：刀 具 全 生 命 周 期 管 控国家特高压、超高压及高压开关设备的研发和生产基地，为中国电力工业和世界各地用户提供大量高压开关设备应用效果：设备效率提升10%，交期缩短10%，综合成本降低15%电极加工电极坯料电极放电电极回收专注于消费电子领域精密模具及精密机构件，产

16、品供应三星、华为、中兴、海尔、夏普、联想、OPPO等国际知名消费电子厂商数 字 化 车 间：电 极 全 生 命 周 期 管 控 物料出库 物料分拣组盘 物料配送上线 产品运输过程跟踪 运输车辆跟踪定位 产品快速出入库被动告知主动感知透明、安全、高效 车辆共享调度 园区中央监管 快速通行和盘点 物流货柜识别 批量货品分拣供应链车间物流物流园智慧物流智 能 制 造 方 案：智 慧 物 流应用效果：减少库存；提升配送效率和准确率；提高叉车、AGV利用率零部件出库物料转移物料分拣组盘组盘成台套物料配送上线AGV调度智 能 物 流：车 间 物 流物料出库自动配送物料托盘RFID识别AGV智能调度智 能

17、物 流：车 间 物 流应用效果：AGV实现自动化路径选择、配送物料实现自动识别、提升配送效率美的集团是全球第二大的白色家电企业，中国家电龙头企业2012年产值达1300亿元智 能 物 流：供 应 链价值：减少库存；提升自动化水平、减少仓库人员；提高叉车利用率；提高作业完成率JIT的供应链模式供应链物流智能化管理系统供应商仓库容器中心车辆进出自动识别物料批量识别自动化叉车调度智能化厂区卸货实时监控容器盘点空容器入库手持机备料火车入场放行平板领料送货合单生成读写器批量接受应用效果：实现送货车辆厂区进出自动识别和卸货资源分配，出入库自动 识别，叉车物流资源任务智能调度美的集团是全球第二大的白色家电企

18、业，中国家电龙头企业，2012年产值达1300亿元智 能 物 流：供 应 链智 能 物 流：物 流 园智慧物流园批量货物分拣中央集群监管货品防盗和追踪快速通行和盘点物流车辆货柜识别车辆地理位置监控常平镇是东莞东部经济中心，广东省中心镇，珠三角地区最繁忙的货运物流枢纽之一 应用效果：实现物流透明化、货物的安全和及时；提高了物流车辆运转的效率和货物进出的效率04解 决 方 案解决方案：智能板卡配合RFID技术，实现从设计、生产、销售、巡检、诊断维修-信息统计-报废全周期的信息管理、运行信息记录反馈、诊断与分析等功能。方案价值：提升产品智能化形象，提高产品设计、生产、销售、售后、维修，全程的质量和服

19、务水平，实现产品全生命周期智能化。机 电 产 品 智 能 化：家 电 产 品 智 能 化美科智能家电全生命周期解决方案销售 效益：家电产品智能化程度提高具有更好的用户体验，使生产制造诸多环节一体化，实现跨越式的智能产品新价值。应 用 案 例：美 科 智 能 冷 柜订单组装测试出厂物流体验经销售后需求设计成品系统需求研发制造解决方案：在复杂零件和托盘上安装RFID标签，有效识别身份在加工设备和线体上安装工业读写器，实现产品和设备的智能通讯，为MES等信息系统有效提供数据采集和处理。方案价值：实现工艺指导可视化、柔性化，提升多品种批量化生产过程的生产效率，减少人员，提高数据采集效率，实现制造过程可

20、追溯性。数 字 化 车 间：混 流 制 造M2M通讯生产线路经选择机床加工程序选择零件加工质量信息记录柔性加工应 用 案 例：上 海 通 用 五 菱/美 的 家 用 空 调 产 线机械手和产品交互加工设备和产品交互实现6种以上缸体混流生产，实现产线全过程质量数据采集和过程记录美 的家用空调装配混流制造：美的家用空调是全球第二大家用空调制造企业，占据17%市场份额；五 菱缸体缸盖加工生产线：30万件发动机缸体（缸盖）加工、100万台发动机缸体（缸盖）毛坯铸造生产能力，位居国内同行第一柔性装配线工序处装有读写器工板装有RIFD标签实现家电装配过程数据自动采集，数据采集率提升至99%，每条线单件产品

21、减少人工条码扫描时间5分种。MES数据准确率提升至90%解决方案：通过RFID、智能交通技术，结合厂区物料供应需求，实现厂区供应商车辆预约、排队、身份识别，厂区卸货资源智能化分配；方案价值：实现物料拉动式供应链模式，实现厂区物流资源疏导，实现对供应链车辆的入厂时间、卸货资源安排指引、时间控制，提高厂区物流资源利用率。智 慧 物 流：供 应 链 车 辆 引 导 与 卸 货 管 理三一重工是全国第三大工程机械集团，本案例实施地在三一重工18号厂房物料配送出口的RFID读写器装配线边的RFID领料装置码垛立库智能识别应 用 案 例：三 一 重 工 车 间 物 流减少库存：提升配送效率和准确率，通过自动立库、RFID智能小车，RFID托盘等智能部件，实现配送过程透明化和智能引导，提高装配物料配送效率和精度。智能制造技术与数字化工厂应用L O G O中渊科技智慧工厂设计领导者汇报人：xxx 汇报时间：XXXX年XX月