智能制造與數(shù)字化工廠58課件

智能制造與數(shù)字化工廠582023/7/30智能制造與數(shù)字化工廠58智能制造與數(shù)字化工廠582023/7/29智能制造與數(shù)字化工1提綱一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)二、RFID在智能制造中的應(yīng)用模式三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例五、相關(guān)工作基礎(chǔ)智能制造與數(shù)字化工廠58提綱一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)智能制造與數(shù)字化23制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)綠色化制造需求：多品種多批量、高質(zhì)量低成本、柔性制造快速響應(yīng)、節(jié)能減排環(huán)境友好等提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)“綠色環(huán)保”綠色制造實(shí)現(xiàn)多品種產(chǎn)品生產(chǎn)的動(dòng)態(tài)配置資源

定制化制造技術(shù)的發(fā)展需求和趨勢(shì)

滿足客戶個(gè)性化需求

全價(jià)值鏈端到端系統(tǒng)工程

個(gè)性化智能制造與數(shù)字化工廠583制造技術(shù)綠色化制造需求：多品種多批量、高質(zhì)量低成本、柔性制31能源和資源利用效率是競(jìng)爭(zhēng)力的決定性因素???更短的創(chuàng)新周期更為復(fù)雜的產(chǎn)品更大的數(shù)據(jù)量???個(gè)性化大規(guī)模生產(chǎn)快速變化的市場(chǎng)更高的生產(chǎn)效率提升效率制造業(yè)變化的速度比以往更快

42

縮短生產(chǎn)周期3

提高柔性制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力正在發(fā)生深刻變化

提升競(jìng)爭(zhēng)力智能制造與數(shù)字化工廠581能源和資源利用效率?更短的創(chuàng)新周期?個(gè)性化大規(guī)模生產(chǎn)提升效45美國(guó)

“再工業(yè)化”

?

國(guó)家制造技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟

?

使用本國(guó)頁(yè)巖氣和石油德國(guó)

保持工業(yè)領(lǐng)先地位

?

持續(xù)創(chuàng)新機(jī)制

?

高出口量

?

工業(yè)4.0為新的指導(dǎo)原則中國(guó)

發(fā)展高端技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級(jí)

?

工資上漲

?

質(zhì)量驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)化需求

?

節(jié)能立法制造業(yè)成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)智能制造與數(shù)字化工廠585美國(guó)德國(guó)中國(guó)制造業(yè)成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)智能制造與數(shù)字化562015年中國(guó)長(zhǎng)三角地區(qū)的制造成本僅比美國(guó)低5%中國(guó)的制造業(yè)在發(fā)生巨大變革智能制造與數(shù)字化工廠5862015年中國(guó)長(zhǎng)三角地區(qū)的制造成本僅比美國(guó)低5%中國(guó)的制造6

哥本哈根中國(guó)減排目標(biāo)

產(chǎn)業(yè)升級(jí)壓力

勞動(dòng)力成本上升

能耗排放壓力中國(guó)制造業(yè)機(jī)遇：發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)

7低附加值高附加值中國(guó)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇智能制造與數(shù)字化工廠58 哥本哈根中國(guó)減排目標(biāo)低附加值高附加值中國(guó)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇智7?蒸汽機(jī)的發(fā)明，機(jī)器動(dòng)力的應(yīng)用電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，電能的應(yīng)用信息技術(shù)特別是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用智能技術(shù)的應(yīng)用，自適應(yīng)、自我決策機(jī)械化

蒸汽機(jī)

機(jī)械一代電氣化

普通機(jī)床

電氣一代數(shù)字化

數(shù)控機(jī)床

數(shù)控一代智能化

智能機(jī)床

智能一代

制造業(yè)發(fā)展的幾個(gè)主要階段

蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)曾給機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展帶來革命

數(shù)字化：信息化與工業(yè)化融合的重要手段

智能化：裝備和機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)智能制造與數(shù)字化工廠58?蒸汽機(jī)的發(fā)明，電動(dòng)機(jī)的發(fā)明，信息技術(shù)特別是智能技術(shù)的應(yīng)用，8第四次工業(yè)革命：智能制造第一次工業(yè)革命蒸汽動(dòng)力機(jī)械設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn)第二次工業(yè)革命電機(jī)發(fā)明和電能使用，大規(guī)模流水線生產(chǎn)第三次工業(yè)革命應(yīng)用IT技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)第四次工業(yè)革命實(shí)現(xiàn)智能制造智能制造與數(shù)字化工廠58第四次工業(yè)革命：智能制造第一次工業(yè)革命第二次工業(yè)革命第三次工9智能制造幾何精度微觀組織性能表面完整性殘余應(yīng)力分布品質(zhì)一致性……什么叫智能制造

智能制造通過工況在線感知（看）、智能決策與控制（想）

、裝

備自律執(zhí)行（做）大閉環(huán)過程，不斷提升裝備性能、增強(qiáng)自適應(yīng)能

力，是高品質(zhì)復(fù)雜零件制造的必然選擇。

高品質(zhì)制造智能制造與數(shù)字化工廠58智能制造幾何精度什么叫智能制造智能制造與數(shù)字化工廠5810國(guó)家對(duì)智能制造的重視

國(guó)家中長(zhǎng)期科技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要對(duì)“數(shù)字化

智能化制造技術(shù)”提出了迫切需求：

國(guó)家科技部發(fā)布《智能制造科技發(fā)展“十

二五”重點(diǎn)專項(xiàng)規(guī)劃》，重點(diǎn)突破智能化

的高端裝備

國(guó)家工信部發(fā)布了《智能制造裝備產(chǎn)業(yè)

“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，并啟動(dòng)了智能制

造裝備重大專項(xiàng)

大飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等重大科技專項(xiàng)中，2/3

的重大專項(xiàng)急需智能制造裝備與技術(shù)

國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展

規(guī)劃綱要(2006-2020)

★

重點(diǎn)研究數(shù)字化設(shè)計(jì)制造集成技術(shù)“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃

★

做大做強(qiáng)數(shù)字制造裝備，促進(jìn)制造業(yè)

智能化、精密化、綠色化發(fā)展

☆國(guó)家科技重大專項(xiàng)（02專項(xiàng)）

極大規(guī)模集成電路制造裝備

及成套工藝

☆國(guó)家科技重大專項(xiàng)（04專項(xiàng)）

高檔數(shù)控機(jī)床數(shù)字化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)

與工具集研發(fā)及典型產(chǎn)品應(yīng)用

☆國(guó)家智能制造裝備重大專項(xiàng)

智能制造關(guān)鍵技術(shù)、數(shù)字化車間示

范應(yīng)用、智能制造系統(tǒng)等智能制造與數(shù)字化工廠58國(guó)家對(duì)智能制造的重視國(guó)家中長(zhǎng)期科技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要對(duì)“數(shù)字11In

its

report

EnsuringAmericanLeadership

inAdvancedManufacturing,

in

June

2011國(guó)際對(duì)智能制造的重視

智能制造作為先進(jìn)的制造科學(xué)與技術(shù)手段，已成為各國(guó)搶占制造科技制高點(diǎn)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域：

奧巴馬總統(tǒng)2011年啟動(dòng)“高端制造合作伙伴（AMP）計(jì)劃”，

企業(yè)/高校共同實(shí)施，將智能制造確定為美國(guó)奪回制造業(yè)霸主

的三大重點(diǎn)領(lǐng)域之一

(美國(guó)科技委員會(huì)制造研發(fā)報(bào)告)

美歐日等發(fā)達(dá)國(guó)家：將智能制造列為支撐未來可持續(xù)制造的重要科學(xué)技術(shù)

(IMS2020

Roadmap)智能制造與數(shù)字化工廠58InitsreportEnsuringAmerican1213智能制造的基本特征1)

信息驅(qū)動(dòng)采集產(chǎn)品制造的各類數(shù)據(jù)、知識(shí)、圖形、圖像等信息，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程系統(tǒng)的預(yù)報(bào)、評(píng)價(jià)、調(diào)度、控制、監(jiān)控、診斷、決策和優(yōu)化等。2)

自治能力采用分層或分級(jí)的自治單元，通過協(xié)調(diào)機(jī)制對(duì)其自身的操作行為做出規(guī)劃，對(duì)意外事件（如制造資源變化、制造任務(wù)貨物要求變化等）做出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)行為可控。智能制造與數(shù)字化工廠5813智能制造的基本特征1)信息驅(qū)動(dòng)采集產(chǎn)品制造的各類數(shù)據(jù)、1314智能制造的基本特征3)人機(jī)協(xié)同實(shí)現(xiàn)人和系統(tǒng)的協(xié)同交互，輔助人類進(jìn)行分析、判斷、決策；人機(jī)之間平等共事、相互“理解”、相互協(xié)作。4)

自組織與柔性

根據(jù)獲取的市場(chǎng)、設(shè)計(jì)和過程信息，制造單元和系統(tǒng)自行組成一種最佳結(jié)構(gòu)的智能制造系統(tǒng)，以高效可靠的方式運(yùn)行，完成給定的制造任務(wù)。智能制造與數(shù)字化工廠5814智能制造的基本特征3)人機(jī)協(xié)同實(shí)現(xiàn)人和系統(tǒng)的協(xié)同交互，輔1415智能制造的基本特征5)

自學(xué)習(xí)能力以專家知識(shí)為基礎(chǔ)，不斷完善、優(yōu)化、更新系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)；通過感知環(huán)境狀態(tài)來學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的最優(yōu)行為策略，實(shí)現(xiàn)環(huán)境自適應(yīng)、在線學(xué)習(xí)等能力。6)

自維護(hù)能力對(duì)系統(tǒng)的故障進(jìn)行診斷、預(yù)測(cè)和自修復(fù)，自動(dòng)更新系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)、維護(hù)單元設(shè)備；對(duì)系統(tǒng)的整體運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題。智能制造與數(shù)字化工廠5815智能制造的基本特征5)自學(xué)習(xí)能力以專家知識(shí)為基礎(chǔ)，不斷1516智能制造關(guān)鍵技術(shù)

綜合利用智能傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、人工智能技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化，其關(guān)鍵技術(shù)有：

智能傳感與智能制造網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

分布制造智能與系統(tǒng)建模技術(shù)

信息管理、集成與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

智能決策、規(guī)劃、調(diào)度與企業(yè)管理技術(shù)

現(xiàn)代制造服務(wù)技術(shù)智能制造與數(shù)字化工廠5816智能制造關(guān)鍵技術(shù) 綜合利用智能傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、16造裝備/工藝生產(chǎn)管理服CAD/CAE/CAMPDM/ERP/SCM銷售/維護(hù)/報(bào)廢智能裝備

感知

自主/半自主

智能制造體系結(jié)構(gòu)

企業(yè)制造

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可重構(gòu)

系統(tǒng)運(yùn)行自組織、自適應(yīng)、自協(xié)作智能制造系統(tǒng)

客戶信息感知與管理

客戶需求智能分析與

個(gè)性化服務(wù)智能制造服務(wù)

決策規(guī)劃

智能控制

制造智能智能制造與數(shù)字化工廠58造裝備/工藝生產(chǎn)管理服CAD/CAE/CAMPDM/ERP/17統(tǒng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用引起機(jī)械產(chǎn)品本身內(nèi)涵發(fā)生根本性變化

伺

服

驅(qū)

動(dòng)

系簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)縮短制造周期提高制造精度提升裝備性能齒輪箱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作裝置伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制系統(tǒng)工作裝置輸入信息信息反饋傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品

動(dòng)力源

數(shù)控機(jī)械產(chǎn)品制造裝備智能化的基礎(chǔ)智能制造與數(shù)字化工廠58統(tǒng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用引起機(jī)械產(chǎn)品本身內(nèi)涵發(fā)生根本性變化簡(jiǎn)化機(jī)械182、高速、高精、高可靠現(xiàn)場(chǎng)總線

先進(jìn)數(shù)控機(jī)床加速度可達(dá)10g，快移速度達(dá)720m/min

普通數(shù)控加工精度5μm，精密級(jí)1μm，超精密0.01μm

數(shù)控裝置MTBF值達(dá)60000h以上，伺服系統(tǒng)達(dá)30000h

高速納米插補(bǔ)

3、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、復(fù)合化

加工參數(shù)自調(diào)整、防碰撞、誤差補(bǔ)償、顫振預(yù)測(cè)抑制等

從單一的數(shù)據(jù)傳輸向網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、維護(hù)與管理方向發(fā)展

同時(shí)完成復(fù)雜零件的主要乃至全部加工工序

加工參數(shù)自動(dòng)調(diào)整

制造裝備智能化的內(nèi)涵1、平臺(tái)全數(shù)字化

現(xiàn)場(chǎng)總線、碼盤到伺服的連接、驅(qū)動(dòng)單元等全數(shù)字化

高檔系統(tǒng)普遍采用現(xiàn)場(chǎng)總線方式智能制造與數(shù)字化工廠582、高速、高精、高可靠現(xiàn)場(chǎng)總線 先進(jìn)數(shù)控機(jī)床加速度可達(dá)19Institute

on

Advanced

Manufacturing

Technology,

Tongji

University操作權(quán)限指紋確認(rèn)

數(shù)碼相機(jī)加工任務(wù)完成情況和機(jī)床狀態(tài)可用手機(jī)查詢信息塔(e-Tower)

機(jī)床信息化，具有語音、文本和視像等通訊功能。與生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)反映機(jī)床工作狀態(tài)和加工進(jìn)度

操作權(quán)限指紋確認(rèn)。工件試切時(shí)，可在屏幕上觀察加工過程。故障報(bào)警顯示、在線幫助排除。

Prof.

Shu

Zhang智能化制造裝備—國(guó)內(nèi)外進(jìn)展

智能化與自主管理智能制造與數(shù)字化工廠58InstituteonAdvancedManufact20

知道本系統(tǒng)的加工能力和狀態(tài)能夠監(jiān)控和自主優(yōu)化加工過程能夠自行度量工作（輸出）的質(zhì)量能夠不斷持續(xù)學(xué)習(xí)和提高自己的能力智能通訊單元智能化制造裝備—國(guó)內(nèi)外進(jìn)展

智能化與自主管理智能制造與數(shù)字化工廠58知道本系統(tǒng)的加工能能夠監(jiān)控和自主優(yōu)化加工過程能夠自行21提綱一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)二、RFID在智能制造中的應(yīng)用模式三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例五、相關(guān)工作基礎(chǔ)智能制造與數(shù)字化工廠58提綱一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)智能制造與數(shù)字化22

適應(yīng)復(fù)雜工況：防雨水、抗污漬、抗油污、可噴涂

讀寫方便快捷：可讀可寫，

“盲視”“透視”掃描

批量操作：批量讀/寫、遠(yuǎn)距離讀寫讀識(shí)性能可靠：一次性“盲掃”，識(shí)別可靠性達(dá)99.8%以上RFID系統(tǒng)組成RFID工作原理

RFID在智能制造中的應(yīng)用模式RFID（Radio

Frequency

Identification）是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

電子標(biāo)簽讀寫器讀寫器天線

讀寫器天線射頻信號(hào)

RFID中間件

企業(yè)業(yè)務(wù)應(yīng)用擴(kuò)展企業(yè)網(wǎng)絡(luò)智能制造與數(shù)字化工廠58適應(yīng)復(fù)雜工況：防雨水、抗污漬、抗油污、可噴涂RFID系23RFID在智能制造中的應(yīng)用模式托盤夾具

ID

容器RFID標(biāo)簽工裝板

加工零件刀具

TAG智能制造與數(shù)字化工廠58RFID在智能制造中的應(yīng)用模式托盤夾具IDRFID標(biāo)簽工裝24

智能制造在AGV搬運(yùn)機(jī)器人上的應(yīng)用應(yīng)用說明：在AGV小車需要判別轉(zhuǎn)向信息的部分設(shè)置RFID感應(yīng)標(biāo)簽。AGV搬運(yùn)機(jī)器人底部安裝RFID讀寫設(shè)備，通過識(shí)別AGV車路徑上的RFID標(biāo)簽，獲取不同路徑轉(zhuǎn)向點(diǎn)的轉(zhuǎn)向和報(bào)站信息通過RFID系統(tǒng)和AGV車載控制系

統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)AGV小車更

加智能化的運(yùn)行

應(yīng)用效果：

實(shí)現(xiàn)AGV小車路徑柔性化，提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率，更具備路徑適應(yīng)性和制

造流程適應(yīng)性，能與MES、ERP系統(tǒng)無縫對(duì)接。智能制造與數(shù)字化工廠58 智能制造在AGV搬運(yùn)機(jī)器人上的應(yīng)用在AGV小車需要判別轉(zhuǎn)25

智能制造在碼垛機(jī)器人上的應(yīng)用應(yīng)用說明：在自動(dòng)立庫(kù)的出入口、碼垛機(jī)器人、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)等位置部署RFID讀寫器在自動(dòng)立庫(kù)中的托盤（載具）上固定RFID電子標(biāo)簽在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中通過識(shí)別RFID標(biāo)簽的信息，加載產(chǎn)品或物料信息將RFID信息傳遞給碼垛機(jī)器人實(shí)現(xiàn)

全自動(dòng)出庫(kù)、入庫(kù)、分配位置等動(dòng)

作

應(yīng)用效果：實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化立庫(kù)的自識(shí)別功能，能夠?qū)崿F(xiàn)隨機(jī)快速分配倉(cāng)位，實(shí)現(xiàn)自

由調(diào)倉(cāng)等功能，提高自動(dòng)化立庫(kù)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，降低出錯(cuò)率智能制造與數(shù)字化工廠58 智能制造在碼垛機(jī)器人上的應(yīng)用在自動(dòng)立庫(kù)的出入口、碼垛機(jī)器26智能制造在煙草業(yè)中的應(yīng)用

作為煙草生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)的一部分，SYGOLE-RFID用于在自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)

和管理系統(tǒng)中追蹤和管理生產(chǎn)，質(zhì)量信息。目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和物料的

控制。煙棒過濾嘴自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)的RFID倉(cāng)庫(kù)容器傳送機(jī)堆垛機(jī)

Sygole智能制造與數(shù)字化工廠58智能制造在煙草業(yè)中的應(yīng)用煙棒過濾嘴自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)的RFID倉(cāng)庫(kù)容器27

智能制造在數(shù)控加工中心輔助機(jī)器人應(yīng)用應(yīng)用說明：給每一個(gè)工件安裝一個(gè)RFID標(biāo)簽，需具備抗金屬、抗油污、高防護(hù)等級(jí)性能；通過機(jī)器人自動(dòng)抓取，實(shí)現(xiàn)在工件倉(cāng)庫(kù)、機(jī)床環(huán)節(jié)之間的自動(dòng)加工和流轉(zhuǎn)；機(jī)器人安裝RFID讀寫設(shè)備，通過讀

取工件的RFID標(biāo)簽，識(shí)別不同工件

的加工工藝和位置參數(shù)等信息。

應(yīng)用效果：

通過七軸關(guān)節(jié)機(jī)器人，配備一個(gè)擁有數(shù)百個(gè)托盤位的自動(dòng)化電極倉(cāng)

庫(kù)，將放電加工、高速銑削等多個(gè)加工流程可靠連接起來，提高數(shù)控設(shè)備稼動(dòng)率

30%以上智能制造與數(shù)字化工廠58 智能制造在數(shù)控加工中心輔助機(jī)器人應(yīng)用給每一個(gè)工件安裝一個(gè)28智能制造在線測(cè)量機(jī)器人的應(yīng)用應(yīng)用說明：在電極夾具上裝載RFID標(biāo)簽，讓每一個(gè)夾具都有唯一標(biāo)識(shí)在測(cè)量設(shè)備上安裝讀寫裝置，讓每臺(tái)設(shè)備具有智能感知功能設(shè)備讀取標(biāo)簽信息后，能夠自動(dòng)

進(jìn)行誤差測(cè)量、型面測(cè)量并形成

檢測(cè)報(bào)告

應(yīng)用效果：（1）提高了測(cè)量的效率20%（2）實(shí)現(xiàn)了測(cè)量目標(biāo)體和測(cè)量指標(biāo)

的自識(shí)別，提高設(shè)備利用率18%（3）減少人工錯(cuò)誤，提高準(zhǔn)確率10%

29電極數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫器讀取電極標(biāo)簽編碼QC測(cè)量電極偏移量X、Y值傳遞至上位機(jī)軟件標(biāo)簽編碼傳遞至上位機(jī)軟件向標(biāo)簽內(nèi)寫入

X、Y偏

移量值向數(shù)據(jù)庫(kù)寫入X、Y偏移量值智能制造與數(shù)字化工廠58智能制造在線測(cè)量機(jī)器人的應(yīng)用應(yīng)用說明：在電極夾具上裝載RF29汽車噴涂中的智能制造技術(shù)SYGOLE在汽車車身裝RFID遠(yuǎn)距離電子標(biāo)簽在汽車車身側(cè)邊或頂部部署RFID讀寫器，同時(shí)將讀寫器和噴涂機(jī)器人實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)通訊汽車通過時(shí)，RFID將識(shí)別的信

息傳輸給機(jī)器人，機(jī)器人通過

對(duì)信息的識(shí)別加載不同的噴涂

參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化混流噴涂

應(yīng)用效果：

通過對(duì)機(jī)器人識(shí)別技術(shù)的改造，使得汽車噴涂具備混流自動(dòng)化的特征，提高了噴涂效

率，提高了整車生產(chǎn)效率。智能制造與數(shù)字化工廠58汽車噴涂中的智能制造技術(shù)SYGOLE在汽車車身裝RFID遠(yuǎn)30

發(fā)動(dòng)機(jī)裝配混流中智能制造應(yīng)用說明發(fā)動(dòng)機(jī)組裝過程在主體盤上裝RFID電子標(biāo)簽，并將發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)信息寫入標(biāo)簽在發(fā)動(dòng)機(jī)組裝過程中，在發(fā)動(dòng)機(jī)組裝流水線線邊裝讀寫裝置，識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)信息RFID設(shè)備讀取到信息后，將信息RFID標(biāo)簽sygole讀寫裝置

傳遞給PLC以及現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人，通

過機(jī)器人的不同動(dòng)作實(shí)現(xiàn)混流裝

配。

應(yīng)用效果：實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)組裝全過程的混流裝配，全程追溯發(fā)動(dòng)機(jī)裝配信息，使得發(fā)

動(dòng)機(jī)的質(zhì)量穩(wěn)定性大大提升。智能制造與數(shù)字化工廠58 發(fā)動(dòng)機(jī)裝配混流中智能制造發(fā)動(dòng)機(jī)組裝過程在主體盤上裝別發(fā)31

物流快速批量識(shí)別和AGV集成應(yīng)用

應(yīng)用說明物流載具、托盤、叉車RFID電子標(biāo)簽，并將物品信息寫入標(biāo)簽在物流運(yùn)輸及出入庫(kù)過程中，關(guān)鍵物流節(jié)點(diǎn)處安裝讀寫裝置，快速批量識(shí)別通過的物品信息RFID設(shè)備讀取到信息后，將信息

傳遞給后臺(tái)設(shè)備、系統(tǒng)以及AGV

機(jī)器人，通過AGV機(jī)器人將物品

搬運(yùn)到相應(yīng)位置。

應(yīng)用效果：實(shí)現(xiàn)了物流過程批量識(shí)別全自動(dòng)化過程，AGV實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)搬運(yùn)和輸送智能制造與數(shù)字化工廠58 物流快速批量識(shí)別和AGV集成應(yīng)用物流載具、托盤、叉車RF32一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)二、RFID在智能制造中的應(yīng)用模式三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例五、相關(guān)工作基礎(chǔ)提綱智能制造與數(shù)字化工廠58一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)提綱智能制造與數(shù)字化33智能制造應(yīng)用解決方案智能制造智能家電車間物流工程機(jī)械物流園

供應(yīng)鏈智能維護(hù)

混流制造輔具控制智能制造與數(shù)字化工廠58智能制造應(yīng)用解決方案智能智能家電車間物流工程機(jī)械物流園智能維34

產(chǎn)品制造研發(fā)設(shè)計(jì)反饋生產(chǎn)過程跟蹤出廠測(cè)試記錄

銷售管控商業(yè)模式轉(zhuǎn)變以租代售銷售信息匯總廠商信息同步售后維護(hù)

數(shù)據(jù)分析記錄

壽命預(yù)測(cè)

故障診斷客戶體驗(yàn)

個(gè)性化交互

故障智能提醒

自適應(yīng)控制

節(jié)能高效智能制造方案：

機(jī)電產(chǎn)品智能化

應(yīng)用領(lǐng)域

產(chǎn)品制造產(chǎn)品服務(wù)

全面提升產(chǎn)品附加值

全生命周期智能制造與數(shù)字化工廠58 產(chǎn)品制造 銷售管控售后維護(hù)客戶體驗(yàn)智能制造方案：機(jī)電產(chǎn)品35產(chǎn)品智能化：工程機(jī)械產(chǎn)品智能化車載智能中控系統(tǒng)裝備使用狀態(tài)

GPS衛(wèi)星定位后臺(tái)服務(wù)支撐系統(tǒng)

設(shè)備業(yè)主監(jiān)控設(shè)備狀況信息上報(bào)、狀態(tài)定位監(jiān)控、廠商業(yè)主指令遠(yuǎn)程下達(dá)、現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)支持智能制造與數(shù)字化工廠58產(chǎn)品智能化：工程機(jī)械產(chǎn)品智能化車載智能中控系統(tǒng)裝備使用狀態(tài)后36刀具管理

基于RFID的方案：

輔具全生命周期信息交互過程

適應(yīng)惡劣加工工況

刀具與加工機(jī)床/對(duì)刀儀M2M

刀具全生命周期管控

提升刀具利用率

提高機(jī)床使用率

提高加工零件質(zhì)量?jī)r(jià)值智能制造與數(shù)字化工廠58刀具管理適應(yīng)惡劣加工工況刀具與加工機(jī)床/對(duì)刀37

智能維護(hù)方案價(jià)值1維修體制優(yōu)化，合理分配預(yù)知性檢修、定期檢修及故障檢修，

實(shí)現(xiàn)設(shè)備可靠性和經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)化平衡；2構(gòu)建以可靠性為中心的狀態(tài)檢修體系，實(shí)現(xiàn)設(shè)備健康狀態(tài)的全方位監(jiān)控，保障設(shè)備安全運(yùn)行；3

開發(fā)全流程智能維護(hù)系統(tǒng)，

實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)-診斷-評(píng)估-決策-

維修的信息化管理，保障

智能維護(hù)的完整實(shí)施。智能制造與數(shù)字化工廠58 智能維護(hù)123智能制造與數(shù)字化工廠5838一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)二、RFID在智能制造中的應(yīng)用模式三、智能制造解決方案及應(yīng)用案例四、數(shù)字化工廠及應(yīng)用案例五、相關(guān)工作基礎(chǔ)提綱智能制造與數(shù)字化工廠58一、智能制造的背景、特征與關(guān)鍵技術(shù)提綱智能制造與數(shù)字化39

數(shù)字化工廠的作用：以汽車工業(yè)為例

2010年，國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心《汽車產(chǎn)業(yè)藍(lán)皮書》發(fā)布比較結(jié)

果：日本汽車工業(yè)91.62分，中國(guó)汽車工業(yè)54.33分自主品牌汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家品種效率質(zhì)量

1000多種變型共線

3.5分鐘/輛

（江淮商務(wù)車）

224個(gè)PP100（每百輛新車問題數(shù)）

4000多種變型共線

（2000年豐田Coronas裝配線）

48秒/輛

（日本本田轎車、商務(wù)車共線）

135個(gè)PP100

（每百輛新車問題數(shù)）——2010年J.D.

Power亞太公司中國(guó)新車質(zhì)量研究報(bào)告智能制造與數(shù)字化工廠58 數(shù)字化工廠的作用：以汽車工業(yè)為例自主品牌汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家40數(shù)字化工廠的作用：以汽車工業(yè)為例設(shè)備能力生產(chǎn)過程管控與優(yōu)化能力要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，設(shè)備的智能化水平和生產(chǎn)過程管控與優(yōu)化的能力缺一不可多品種高效率低成本高質(zhì)量在設(shè)備能力逐步提升的情況下，制造環(huán)節(jié)的數(shù)字化管控與優(yōu)化能力不足更顯突出，已成為我國(guó)汽車工業(yè)與國(guó)外差距的主要原因之一。智能制造與數(shù)字化工廠58數(shù)字化工廠的作用：以汽車工業(yè)為例設(shè)備能力生產(chǎn)過程管控與優(yōu)化能41什么是數(shù)字化工廠

數(shù)字化工廠以MES為核

心，對(duì)工廠內(nèi)的制造資源、

計(jì)劃、流程等進(jìn)行管控

數(shù)字化工廠與產(chǎn)品設(shè)計(jì)層有緊密關(guān)聯(lián)，是設(shè)計(jì)意圖的物化環(huán)節(jié)

通過系統(tǒng)集成，數(shù)字化工廠還與企業(yè)層和設(shè)備控制層實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，形成制造決策、執(zhí)行和控制等信息流的閉環(huán)智能制造與數(shù)字化工廠58什么是數(shù)字化工廠數(shù)字化工廠以MES為核數(shù)字化工廠42?物流通道及設(shè)備監(jiān)控?叉車/AGV/堆垛機(jī)運(yùn)行情況?物流設(shè)備位置數(shù)字地圖顯示?配送執(zhí)行狀態(tài)跟蹤及監(jiān)控?倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)/庫(kù)存/缺料跟蹤

生產(chǎn)過程數(shù)字化?WIP跟蹤(工位/工序/部件)?各工位關(guān)重件安裝匹配查驗(yàn)?生產(chǎn)報(bào)工與節(jié)拍價(jià)值分析?各型號(hào)/各訂單的完工情況?各工位/各關(guān)重件實(shí)作工時(shí)

質(zhì)量管控?cái)?shù)字化?質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表及異常報(bào)告?質(zhì)檢現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)/質(zhì)檢設(shè)施數(shù)據(jù)?主機(jī)及關(guān)重件流轉(zhuǎn)過程監(jiān)控?質(zhì)量報(bào)表數(shù)據(jù)/統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)?現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量事故位置與性質(zhì)分析

制造資源數(shù)字化?設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)?刀具/量具/模具在庫(kù)/在工位?裝運(yùn)車輛的定位/跟蹤/調(diào)度?關(guān)鍵崗位人員的定位/呼叫?資源的能力/效率跟蹤分析

現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)字化?安燈內(nèi)容信息采集與發(fā)布?設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)?線邊物料的消耗與配送?現(xiàn)場(chǎng)視頻采集與近景分析?現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境(光/溫/濕/塵/氣)

物料管控?cái)?shù)字化管控中心

PCC生產(chǎn)質(zhì)量

ERPPDM

物流設(shè)備數(shù)字化工廠的核心內(nèi)容智能制造與數(shù)字化工廠58?物流通道及設(shè)備監(jiān)控 生產(chǎn)過程數(shù)字化?各工位關(guān)重件安裝匹配查43數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化制造決策與管控層商業(yè)智能/制造智能（BI/MI）：可針對(duì)質(zhì)量管理、生產(chǎn)績(jī)效、依從性、產(chǎn)品總譜和生命周期管理等提供業(yè)務(wù)分析報(bào)告無縫縮放和信息鉆?。和ㄟ^先進(jìn)的可定制可縮放矢量圖形技術(shù)，使用者可充分考慮本企業(yè)需求及行業(yè)特點(diǎn)，輕松創(chuàng)建特定的數(shù)據(jù)看板、圖形顯示和報(bào)表，可快速鉆取至所需要的信息實(shí)時(shí)制造信息展示：無論在車間或是公司辦公室、會(huì)議室，通過掌上電腦、PC機(jī)、大屏幕顯示器，用戶都可以隨時(shí)獲得所需的實(shí)時(shí)信息智能制造與數(shù)字化工廠58數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化制造決策與管控層商業(yè)智能/制造44數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化制造執(zhí)行層先進(jìn)排程與任務(wù)分派：通過對(duì)車間生產(chǎn)的先進(jìn)排程和對(duì)工作任務(wù)的合理分派，使制造資源利用率和人均產(chǎn)能更高，有效降低生產(chǎn)成本質(zhì)量控制：通過對(duì)質(zhì)量信息的采集、檢測(cè)和響應(yīng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理質(zhì)量問題，杜絕因質(zhì)量缺陷流入下道工序所帶來的風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)時(shí)化物料配送：通過對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃和物料需求的提前預(yù)估，確保在正確的時(shí)間將正確的物料送達(dá)正確的地點(diǎn)，在降低庫(kù)存的同時(shí)減少生產(chǎn)中的物料短缺問題及時(shí)響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)異常：通過對(duì)生產(chǎn)狀態(tài)的實(shí)時(shí)掌控，快速處理車間制造過程中的生產(chǎn)過程中常見的延期交貨、物料短缺、設(shè)備故障、人員缺勤等各種異常情形智能制造與數(shù)字化工廠58數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化制造執(zhí)行層先進(jìn)排程與任務(wù)分派：45數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化制造裝備層（工位層）實(shí)時(shí)硬件裝備集成：通過對(duì)數(shù)控設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備的集成，實(shí)時(shí)獲取制造裝備狀態(tài)、生產(chǎn)過程進(jìn)度以及質(zhì)量參數(shù)控制的第一手信息，并傳遞給執(zhí)行層與管控層，實(shí)現(xiàn)車間制造透明化，為敏捷決策提供依據(jù)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集：采用了先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)，可以通過各種易于使用的車間設(shè)備來收集數(shù)據(jù)，同時(shí)確保系統(tǒng)中生產(chǎn)活動(dòng)信息傳遞的同步化和有效性生產(chǎn)指令傳遞與反饋：支持向現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)計(jì)算機(jī)、智能終端及制造設(shè)備下發(fā)過程控制指令，正確、及時(shí)地傳遞設(shè)計(jì)及工藝意圖設(shè)備控制

電子看板按燈智能料架條碼掃描RFID智能制造與數(shù)字化工廠58數(shù)字化工廠的分層管理數(shù)字化制造裝備層（工位層）實(shí)時(shí)硬件裝46Production

Integration

Center波音787數(shù)字化工廠智能制造與數(shù)字化工廠58ProductionIntegrationCenter波47通過采用數(shù)字化工廠，波音公司在制造環(huán)節(jié)取得了顯著的效益：顯著提高了生產(chǎn)效率減少了質(zhì)量缺陷率減少了因供應(yīng)商原因?qū)е碌纳a(chǎn)延期Boeing

787研制周期縮短至1/3，研制成本降低50%新一代戰(zhàn)神航天運(yùn)載工具的研制和C130的航空電子升級(jí)中，縮短裝配工期57%波音787數(shù)字化工廠智能制造與數(shù)字化工廠58通過采用數(shù)字化工廠，波音公司在制造環(huán)節(jié)取得了顯著的顯著提48解決方案

與應(yīng)用-涂裝-總裝-總自主品牌汽車生產(chǎn)企業(yè)（江淮、奇瑞、海馬、江鈴、中國(guó)重汽、萬山等）

沖壓車間

焊裝焊裝-涂裝車間

裝車間

發(fā)動(dòng)機(jī)加工/裝配車間

作業(yè)型生產(chǎn)

流水型生產(chǎn)

生產(chǎn)

混合型生產(chǎn)多車間關(guān)聯(lián)優(yōu)化工藝序列優(yōu)先的

混合排程加工/裝配物料配送

硬件裝置與軟件系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)

與算法在制品跟蹤與生產(chǎn)過程可視化監(jiān)控系統(tǒng)車間信息采集終端車身路由

控制器配色驗(yàn)證

控制器智能料架物料匹配

裝置數(shù)字化工廠解決方案：汽車智能制造與數(shù)字化工廠58解決方案-涂裝-總裝-總自主品牌汽車生產(chǎn)企業(yè)（江淮、奇瑞、海49數(shù)字化工廠解決方案：汽車工藝過程優(yōu)化

多車間生產(chǎn)排序涂膠工藝切換裝置缸體工裝快速

切換裝置生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集車身識(shí)別缸蓋3D掃描數(shù)據(jù)采集識(shí)別中央控制涂裝路由控制PBS路由控制生產(chǎn)執(zhí)行控制物料精準(zhǔn)配送物料搬運(yùn)智能料架物料匹配智能制造與數(shù)字化工廠58數(shù)字化工廠解決方案：汽車工藝過程優(yōu)化 多車間生產(chǎn)排序缸體工裝50支持多條生產(chǎn)線：11條沖壓線、3條焊裝線、2條涂裝線、3條總裝線支持六