智能制造技术应用是什么专业|技术应用

2022-05-11 11:38:12

首先讲一下,智能制造涉及到生活中的哪些方面。工业是一个庞大的生产体系,生产制造的发展逐渐形成一个智能产业链,基于一般的产业链分析模式,我们认为智能产业链由“基础、核心、应用和服务”四个方面构成,每个环节都能形成较大的产业集群。

智能基础产业是构成智能化系统的最基本元件或材料,包括电子元器件、光学配件、精密基础件、光电材料、智能材料等,一般不具有独立应用功能。就好比咱们平常买菜,买回来不能直接吃,需要经过烹饪加工成各式各样的口味才能吃。这些基本原材料需要通过一定的处理方式,比如加工或组装成为我们生活中用到的实际物品。

智能核心产业是构成智能化系统的核心功能组件,包括感知、传输、计算、控制等功能单元,具体涵盖计算机设备、网络传输设备、仪器仪表、集成电路、物联网技术和软件等。说的简单点就是智能制造的核心部分,最有技术含量的部分。

智能应用产业是推动智能化产业发展的终端应用领域,可分为智能电网、智能交通、智能汽车、智能金融、智能医疗、智能建筑、智能安防、智能物流、智能家居、智能商业等领域,智能应用领域的产业关联度、技术复杂性较高,是最终引领智能产业发展的驱动力量。从智能应用的不同领域看,有些是偏重生活方面的,有些是偏重生产方面的,有些的影响是全方位的,如智能电网,其辐射范围相当广阔,包括新材料、电力电子元器件制造、电池制造、新能源发电、钢铁制造、通信设备、智能家电、电动汽车、智能家居等上下游产业,而后续还将衍生出诸如智能城市、智能交通等更多新的产业。

第一个典型应用是将生物启发式设计用于情境感知智能产品的设计过程。提出的生物启发式设计框架阐明了利用生物灵感进行智能产品设计的前景,也可用于产品智能化的其他方面,如适应性、位置感知和网络感知等。

第二个典型应用是智能机床,机床的发展经历了数控机床、互联网机床和智能机床等三个阶段,它在智能制造中发挥着越来越重要的作用。

第三个典型应用是将深度信念网络用于激光焊接状态的在线监测,为基于机器视觉的在线监测系统应用于其他生产过程提供了一定的借鉴。

第四个典型应用是将数据驱动的异常诊断系统用于数控机床的加工过程,该技术能提高数控机床的加工质量和效率,也可以用于产品检测、装配等生产过程。

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智能制造十大关键技术

在智能制造的关键技术当中,智能产品与智能服务可以帮助企业带来商业模式的创新;智能装备、智能产线、智能车间到智能工厂,可以帮助企业实现生产模式的创新;智能研发、智能管理、智能物流与供应链则可以帮助企业实现运营模式的创新;而智能决策则可以帮助企业实现科学决策。智能制造的十项技术之间是息息相关的,制造企业应当渐进式、理性地推进这十项智能技术的应用。

1智能产品

智能产品通常包括机械、电气和嵌入式软件,具有记忆、感知、计算和传输功能。典型的智能产品包括智能手机、智能可穿戴设备、无人机、智能汽车、智能家电、智能售货机等,包括很多智能硬件产品。智能装备也是一种智能产品。企业应该思考如何在产品上加入智能化的单元,提升产品的附加值。

2智能服务

基于传感器和物联网(IoT),可以感知产品的状态,从而进行预防性维修维护,及时帮助客户更换备品备件,甚至可以通过了解产品运行的状态,帮助客户带来商

业机会。还可以采集产品运营的大数据,辅助企业进行市场营销的决策。此外,企业通过开发面向客户服务的APP,也是一种智能服务的手段,可以针对企业购买的产品提供有针对性的服务,从而锁定用户,开展服务营销。

3智能装备

制造装备经历了机械装备到数控装备,目前正在逐步发展为智能装备。智能装备具有检测功能,可以实现在机检测,从而补偿加工误差,提高加工精度,还可以对热变形进行补偿。以往一些精密装备对环境的要求很高,现在由于有了闭环的检测与补偿,可以降低对环境的要求。

4智能产线

很多行业的企业高度依赖自动化生产线,比如钢铁、化工、制药、食品饮料、烟草、芯片制造、电子组装、汽车整车和零部件制造等,实现自动化的加工、装配和检测,一些机械标准件生产也应用了自动化生产线,比如轴承。但是,装备制造企业目前还是以离散制造为主。很多企业的技术改造重点,就是建立自动化生产线、装配线和检测线。美国波音公司的飞机总装厂已建立了U型的脉动式总装线。自动化生产线可以分为刚性自动化生产线和柔性自动化生产线,柔性自动化生产线一般建立了缓冲。为了提高生产效率,工业机器人、吊挂系统在自动化生产线上应用越来越广泛。

5智能车间

一个车间通常有多条生产线,这些生产线要么生产相似零件或产品,要么有上下游的装配关系。要实现车间的智能化,需要对生产状况、设备状态、能源消耗、生产质量、物料消耗等信息进行实时采集和分析,进行高效排产和合理排班,显着提高设备利用率(OEE)。因此,无论什么制造行业,制造执行系统(MES)成为企业的必然选择。

6智能工厂

一个工厂通常由多个车间组成,大型企业有多个工厂。作为智能工厂,不仅生产过程应实现自动化、透明化、可视化、精益化,同时,产品检测、质量检验和分析、生产物流也应当与生产过程实现闭环集成。一个工厂的多个车间之间要实现信息共享、准时配送、协同作业。一些离散制造企业也建立了类似流程制造企业那样的生产指挥中心,对整个工厂进行指挥和调度,及时发现和解决突发问题,这也是智能工厂的重要标志。智能工厂必须依赖无缝集成的信息系统支撑,主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系统。大型企业的智能工厂需要应用ERP系统制定多个车间的生产计划(ProducTIon planning),并由MES系统根据各个车间的生产计划进行详细排产(producTIon scheduling),MES排产的力度是天、小时,甚至分钟。

7智能研发

离散制造企业在产品研发方面,已经应用了CAD/CAM/CAE/CAPP/EDA等工具软件和PDM/PLM系统,但是很多企业应用这些软件的水平并不高。企业要开发智能产品,需要机电软多学科的协同配合;要缩短产品研发周期,需要深入应用仿真技术,建立虚拟数字化样机,实现多学科仿真,通过仿真减少实物试验;需要贯彻标准化、系列化、模块化的思想,以支持大批量客户定制或产品个性化定制;需要将仿真技术与试验管理结合起来,以提高仿真结果的置信度。流程制造企业已开始应用PLM系统实现工艺管理和配方管理,LIMS(实验室信息管理系统)系统比较广泛。

8智能管理

制造企业核心的运营管理系统还包括人力资产管理系统(HCM)、客户关系管理系统(CRM)、企业资产管理系统(EAM)、能源管理系统(EMS)、供应商关系管理系统(SRM)、企业门户(EP)、业务流程管理系统(BPM)等,国内企业也把办公自动化(OA)作为一个核心信息系统。为了统一管理企业的核心主数据,近年来主数据管理(MDM)也在大型企业开始部署应用。实现智能管理和智能决策,最重要的条件是基础数据准确和主要信息系统无缝集成。

9智能物流与供应链

制造企业内部的采购、生产、销售流程都伴随着物料的流动,因此,越来越多的制造企业在重视生产自动化的同时,也越来越重视物流自动化,自动化立体仓库、无人引导小车(AGV)、智能吊挂系统得到了广泛的应用;而在制造企业和物流企业的物流中心,智能分拣系统、堆垛机器人、自动辊道系统的应用日趋普及。WMS(Warehouse Management System,仓储管理系统)和TMS(Transport Management System,运输管理系统)也受到制造企业和物流企业的普遍关注。

10智能决策

企业在运营过程中,产生了大量的数据。一方面是来自各个业务部门和业务系统产生的核心业务数据,比如与合同、回款、费用、库存、现金、产品、客户、投资、设备、产量、交货期等数据,这些数据一般是结构化的数据,可以进行多维度的分析和预测,这就是BI(Business Intelligence,业务智能)技术的范畴,也被称为管理驾驶舱或决策支持系统。同时,企业可以应用这些数据提炼出企业的KPI,并与预设的目标进行对比,同时,对KPI进行层层分解,来对干部和员工进行考核,这就是EPM(Enterprise Performance Management,企业绩效管理)的范畴。从技术角度来看,内存计算是BI的重要支撑。

最后,随着产业的发展相信未来智能制造会成熟的应用到各个领域,并改变我们人类的生活。铭知一智能科技是一家从事智能制造培训设备的研发与销售的公司,看清目前紧缺的是智能制造技术型人才,人才的培养是国家发展制造业强国的重中之重。

 

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