智能制造與工業(yè)4.0課件

造紙與智能制造智能制造與工業(yè)4.01

四次工業(yè)革命2

智能企業(yè)的基本內(nèi)容3

智能企業(yè)的組成框架一、智能企業(yè)藍(lán)圖4

智能企業(yè)的愿景智能制造與工業(yè)4.0

時間軸18世紀(jì)末20世紀(jì)初蒸汽機(jī)1970年代初今天電力廣泛應(yīng)用自動化、信息化信息物聯(lián)系統(tǒng)工業(yè)1.0創(chuàng)造機(jī)器工廠的“蒸汽時代”工業(yè)2.0將人類帶入分工明確、大批量生產(chǎn)的流水線模式和“電氣時代”工業(yè)3.0應(yīng)用電子信息技術(shù)進(jìn)一步提高生產(chǎn)自動化水平工業(yè)4.0開始應(yīng)用信息物理融合系統(tǒng)(CPS)

復(fù)雜性1.四次工業(yè)革命新一輪技術(shù)與管理的迭代發(fā)展催生第四次工業(yè)革命體能智能智能制造與工業(yè)4.02-2.智能企業(yè)的基本內(nèi)容能源管理智能化

實時感知、監(jiān)測、預(yù)警、控制用能，實時優(yōu)化能源效益。設(shè)備智能化設(shè)備具有感知、接受、自律、智能功能。供應(yīng)鏈智能化

構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)式供應(yīng)鏈，對由供應(yīng)商、制造商、分銷商及最終顧客構(gòu)成的供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的物流、資金流、控制和優(yōu)化，以降低物流成本，縮短制造周期。生產(chǎn)智能化信息化與生產(chǎn)深度融合，實現(xiàn)生產(chǎn)操作、生產(chǎn)管理、管理決策三個層面全部業(yè)務(wù)流程閉環(huán)優(yōu)化管理。供應(yīng)鏈智能化設(shè)備智能化生產(chǎn)智能化能源管理智能化智能企業(yè)智能制造與工業(yè)4.02-3.智能企業(yè)的組成框架智能企業(yè)的三層架構(gòu)頂層(管理決策層)：把與生產(chǎn)計劃、物流、能耗和經(jīng)營管理相關(guān)的ERP、SCM、CRM等系統(tǒng)，以及與產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)相關(guān)的PLM系統(tǒng)放在一起并與服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)緊密相聯(lián)。中間層(生產(chǎn)管理層)：以智能工廠為核心，通過信息物理系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)線的控制、調(diào)度、優(yōu)化等相關(guān)功能。從智能物料供應(yīng)，到智能產(chǎn)品的產(chǎn)出，貫通整個產(chǎn)品生命周期管理。底層(生產(chǎn)操作層)：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，完成各種傳感、控制、執(zhí)行任務(wù)，實現(xiàn)智能制造。物聯(lián)網(wǎng)傳感器執(zhí)行器控制器移動設(shè)備智能物料系統(tǒng)應(yīng)用程序平臺智能產(chǎn)品應(yīng)用程序平臺智能工廠應(yīng)用程序平臺信息物理系統(tǒng)服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)PLMSCMCRMQMSERP智能制造與工業(yè)4.02-4.智能企業(yè)的技術(shù)愿景工業(yè)4.0的九大技術(shù)支柱虛擬現(xiàn)實人工智能視覺系統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人工業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全知識工作自動化工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云計算工業(yè)大數(shù)據(jù)兩大硬件工具/兩大軟件支持基于分布式連接的三大基礎(chǔ)面向未來的兩大牽引技術(shù)優(yōu)化與智能技術(shù)建模與仿真技術(shù)云計算與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)智能制造與工業(yè)4.01

造紙工業(yè)能否加入智能化行列？2

發(fā)展智能企業(yè)需要哪些基礎(chǔ)？3

如何轉(zhuǎn)型？二、構(gòu)建智能漿紙企業(yè)的幾點思考4

智能能量管理平臺有那些功能？5

如何逐步構(gòu)建智能漿紙企業(yè)？智能制造與工業(yè)4.0思考2.發(fā)展智能企業(yè)需要哪些基礎(chǔ)？基礎(chǔ)：自動化與信息化是企業(yè)智能化的基礎(chǔ)（Valmet案例）以MES為核心的，企業(yè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)診斷分析專家遠(yuǎn)程技術(shù)支持與服務(wù)智能化倉庫質(zhì)量檢驗與分析備品及易損件管理現(xiàn)場執(zhí)行器和測量儀表現(xiàn)場SCADA系統(tǒng)預(yù)知檢修智能制造與工業(yè)4.0思考2.發(fā)展智能企業(yè)需要哪些基礎(chǔ)？基礎(chǔ)：自動化與信息化是企業(yè)智能化的基礎(chǔ)（Siemens案例）人力資源管理、財務(wù)管理、物料管理、生產(chǎn)計劃管理、采購管理、銷售管理等ERP企業(yè)資源計劃自動化立體庫、輸送系統(tǒng)、AGV小車等WMS自動化倉庫管理系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、技術(shù)信息管理、生產(chǎn)計劃管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、質(zhì)量管理、物料管理、設(shè)備管理、能源管理、看板管理、制造智能MES制造執(zhí)行系統(tǒng)DCS、MCS、傳動、QCS及其附屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)和現(xiàn)場測量儀器儀表。Automation現(xiàn)場控制系統(tǒng)研發(fā)項目過程管理、配方/包裝設(shè)計、小樣分析檢驗PLM產(chǎn)品生命周期管理智能制造與工業(yè)4.0思考3.如何轉(zhuǎn)型？《中國制造2025》-中國的“工業(yè)4.0”規(guī)劃

用三個10年完成從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國轉(zhuǎn)變第一階段（2025年）2025年中國制造業(yè)可進(jìn)入世界第二方陣，邁向制造強(qiáng)國行列。第二階段（2035年）2035年中國制造業(yè)將位居第二方針前列，成為名副其實的制造業(yè)強(qiáng)國。第三階段（2045年）2045年中國制造業(yè)可望進(jìn)入第一方針，成為具有全球影響力的制造強(qiáng)國.010203工業(yè)強(qiáng)國先易后難逐步實現(xiàn)智能制造與工業(yè)4.0思考3.如何轉(zhuǎn)型？先易后難逐步實現(xiàn)漿紙企業(yè)轉(zhuǎn)型的任務(wù)全面提高生產(chǎn)自動化水平和裝備制造水平，走完工業(yè)3.0的路程。走完工業(yè)3.0節(jié)能減排，堅持綠色制造。節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境根據(jù)《中國制造2025》規(guī)劃，我國造紙工業(yè)邁入制造強(qiáng)國行列。緊跟國家規(guī)劃在基礎(chǔ)較好的工廠，先易后難，過程中積累經(jīng)驗，逐步實現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化、智能化，綠色化，邁入工業(yè)4.0.部分工廠先邁入工業(yè)4.0如何轉(zhuǎn)型？智能制造與工業(yè)4.0效率提升提高能效，節(jié)約用能思考4.在優(yōu)勢企業(yè)構(gòu)建智能能量管理平臺漿紙工業(yè)智能能量管理平臺的功能預(yù)測能源效率瓶頸與用能瓶頸的識別協(xié)調(diào)與優(yōu)化用能設(shè)備協(xié)調(diào)與優(yōu)化（智能）管理運(yùn)營數(shù)據(jù)收集和分析能源信息的收集與分析智能制造與工業(yè)4.0智能制造與工業(yè)4.0三、漿紙企業(yè)智能化的關(guān)鍵技術(shù)1

智能企業(yè)必須具備的基本功能和技術(shù)2

企面向漿紙企業(yè)智能化的關(guān)鍵共性技術(shù)3

關(guān)鍵共性技術(shù)-云計算平臺智能制造與工業(yè)4.0智能企業(yè)必須具備的基本功能和技術(shù)三種智能化功能互聯(lián)互通的信息化技術(shù)新一代信息技術(shù)行之有效的執(zhí)行方法正確的思維判斷能力靈敏準(zhǔn)確的感知能力能按照所形成的處理方案自動完成執(zhí)行任務(wù)的技術(shù)。靈敏準(zhǔn)確的感知能力能自動、靈敏準(zhǔn)確地感知（測量）生產(chǎn)過程的各種參數(shù)和變量并轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)信息的技術(shù)。正確的思維判斷能力能根據(jù)相關(guān)信息自動思維判斷并給出處理方案發(fā)送至相關(guān)執(zhí)行部門的技術(shù)。行之有效的執(zhí)行方法智能制造與工業(yè)4.0面向漿紙企業(yè)智能化的關(guān)鍵共性技術(shù)八大關(guān)鍵技術(shù)DCS過程控制MCS控制QCS控制及優(yōu)化傳動控制在線監(jiān)測系統(tǒng)云數(shù)據(jù)中心…………用戶倉庫管理系統(tǒng)工廠1應(yīng)用服務(wù)器工廠2應(yīng)用服務(wù)器車間1暫存服務(wù)器……在線潤滑系統(tǒng)WMS-斷紙分析系統(tǒng)WIS-紙病檢測系統(tǒng)發(fā)展/技術(shù)部門支持銷售工廠其他人員用戶防火墻點檢儀路由器企業(yè)資源計劃產(chǎn)品生命周期管理專家遠(yuǎn)程診斷1.設(shè)備維護(hù)管理2.車間作業(yè)管理3.車間物料管理4.質(zhì)量管理5.績效管理6.系統(tǒng)集成1.智能設(shè)備與過程自動化技術(shù)2.數(shù)據(jù)信息的采集與傳輸技術(shù)3.大數(shù)據(jù)的采集與存儲技術(shù)4.數(shù)據(jù)挖掘與分析技術(shù)5.建模與智能模擬技術(shù)6.預(yù)測與協(xié)調(diào)優(yōu)化技術(shù)7.數(shù)據(jù)安全技術(shù)8.新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能制造與工業(yè)4.0云計算平臺關(guān)鍵共性技術(shù)—云計算平臺云計算平臺分為三個層次，提供不同的服務(wù)內(nèi)容SaasPaasiaas服務(wù)內(nèi)容：應(yīng)用軟件、流程、信息…云軟件服務(wù)（Softwareasaservice）服務(wù)內(nèi)容：中間開發(fā)軟件、數(shù)據(jù)庫…云平臺服務(wù)（Platformasaservice）服務(wù)內(nèi)容：數(shù)據(jù)存儲、計算、網(wǎng)絡(luò)...云設(shè)備服務(wù)（Infrastructureasaservice）云計算平臺并不是一個單獨的服務(wù)，而是一個服務(wù)集合。智能制造與工業(yè)4.0四、案例1

標(biāo)桿衛(wèi)生紙機(jī)工廠的布局設(shè)計2

工業(yè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的案例3

在線監(jiān)測系統(tǒng)與及其數(shù)據(jù)的應(yīng)用智能制造與工業(yè)4.0工業(yè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的案例維修工單的智能管理（維修工單的自動生成）采集現(xiàn)場控制過程數(shù)據(jù)觸發(fā)條件(啟停次數(shù)、運(yùn)行時間、振動值等)狀態(tài)監(jiān)測維修系統(tǒng)批準(zhǔn)維修計劃執(zhí)行維修計劃關(guān)閉維修計劃啟動維修計劃生產(chǎn)單元備品備件備品采購備品管理-觸發(fā)1#--觸發(fā)2#-觸發(fā)1：狀態(tài)檢測標(biāo)志觸發(fā)維護(hù)計劃，如：設(shè)備啟停次數(shù)達(dá)到20次，或連續(xù)運(yùn)行時間超過2000小時。觸發(fā)3：完成維護(hù)時，重置監(jiān)控數(shù)據(jù)-觸發(fā)3#-Reset觸發(fā)2：啟動計劃的同時協(xié)同備品管理。-觸發(fā)4#-觸發(fā)4：更高層次協(xié)調(diào)工作。智能制造與工業(yè)4.0運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的案例維修工單的觸發(fā)圖1：設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)庫

如圖1所示設(shè)備運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫中可以統(tǒng)計出某個設(shè)備啟停次數(shù)、運(yùn)行時間、平均溫度、最大溫度值、運(yùn)行最大電流、運(yùn)行平均電流、振動平均值、振動最大值等設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)庫的前期設(shè)計階段會層別和敲定該設(shè)備正常運(yùn)行值的范圍，即該設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫。運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫實時監(jiān)測到異常趨勢數(shù)據(jù)后，會觸發(fā)相應(yīng)的報警級別，不同的報警觸發(fā)不同的維修方案，相應(yīng)的維修結(jié)束后，會反饋給運(yùn)行管理數(shù)據(jù)庫開始下一輪的實時數(shù)據(jù)監(jiān)測。-啟動觸發(fā)-運(yùn)行管理數(shù)據(jù)的應(yīng)用智能制造與工業(yè)4.0在線監(jiān)測系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)的應(yīng)用在線監(jiān)控系統(tǒng)布局圖設(shè)備工程師支持工程師服務(wù)工程師Wifi或4G企業(yè)局域網(wǎng)Wifi或4GWifi或4GWifi或4GWifi或4GWifi或4G客戶端電腦監(jiān)控診斷數(shù)據(jù)庫服務(wù)器客戶端手機(jī)DCS監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)外網(wǎng)防火墻智能制造與工業(yè)4.0在線監(jiān)測系統(tǒng)及其