智能制造是實(shí)現(xiàn)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(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析的能力,能夠準(zhǔn)確執(zhí)行指令,能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)反饋;而智能制造的趨勢(shì)是真正實(shí)現(xiàn)“Intelligent”,智能制造系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自主學(xué)習(xí)、自主決策,不斷優(yōu)化。
智能制造是實(shí)現(xiàn)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(yīng)用智能裝備;自底向上建立智能產(chǎn)線,構(gòu)建智能車間,打造智能工廠;踐行智能研發(fā);形成智能物流和供應(yīng)鏈體系;開(kāi)展智能管理;推進(jìn)智能服務(wù);最終實(shí)現(xiàn)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(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析的能力,能夠準(zhǔn)確執(zhí)行指令,能夠?qū)崿F(xiàn)閉環(huán)反饋;而智能制造的趨勢(shì)是真正實(shí)現(xiàn)“Intelligent”,智能制造系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自主學(xué)習(xí)、自主決策,不斷優(yōu)化。
在智能制造的關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)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、智能車間到智能工廠,可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)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(yīng)鏈則可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)模式的創(chuàng)新;而智能決策則可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策。智能制造的十項(xiàng)技術(shù)之間是息息相關(guān)的,制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)漸進(jìn)式、理性地推進(jìn)這十項(xiàng)智能技術(shù)的應(yīng)用。
1. 智能產(chǎn)品
智能產(chǎn)品通常包括機(jī)械、電氣和嵌入式軟件,具有記憶、感知、計(jì)算和傳輸功能。典型的智能產(chǎn)品包括智能手機(jī)、智能可穿戴設(shè)備、無(wú)人機(jī)、智能汽車、智能家電、智能售貨機(jī)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(yīng)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(yù)防性維修維護(hù),及時(shí)幫助客戶更換備品備件,甚至可以通過(guò)了解產(chǎn)品運(yùn)行的狀態(tài),幫助客戶帶來(lái)商業(yè)機(jī)會(huì)。還可以采集產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)的大數(shù)據(jù),輔助企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)營(yíng)銷的決策。此外,企業(yè)通過(guò)開(kāi)發(fā)面向客戶服務(wù)的APP,也是一種智能服務(wù)的手段,可以針對(duì)企業(yè)購(gòu)買的產(chǎn)品提供有針對(duì)性的服務(wù),從而鎖定用戶,開(kāi)展服務(wù)營(yíng)銷。
3. 智能裝備
制造裝備經(jīng)歷了機(jī)械裝備到數(shù)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(cè)功能,可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)檢測(cè),從而補(bǔ)償加工誤差,提高加工精度,還可以對(duì)熱變形進(jìn)行補(bǔ)償。以往一些精密裝備對(duì)環(huán)境的要求很高,現(xiàn)在由于有了閉環(huán)的檢測(cè)與補(bǔ)償,可以降低對(duì)環(huán)境的要求。
4. 智能產(chǎn)線
很多行業(yè)的企業(yè)高度依賴自動(dòng)化生產(chǎn)線,比如鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、芯片制造、電子組裝、汽車整車和零部件制造等,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的加工、裝配和檢測(cè),一些機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)也應(yīng)用了自動(dòng)化生產(chǎn)線,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、裝配線和檢測(cè)線。美國(guó)波音公司的飛機(jī)總裝廠已建立了U型的脈動(dòng)式總裝線。自動(dòng)化生產(chǎn)線可以分為剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線和柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線,柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線一般建立了緩沖。為了提高生產(chǎn)效率,工業(yè)機(jī)器人、吊掛系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
5. 智能車間
一個(gè)車間通常有多條生產(chǎn)線,這些生產(chǎn)線要么生產(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(xiàn)車間的智能化,需要對(duì)生產(chǎn)狀況、設(shè)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,顯著提高設(shè)備利用率(OEE)。因此,無(wú)論什么制造行業(yè),制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)成為企業(yè)的必然選擇。