智能設(shè)備數(shù)字孿生應(yīng)用 課件 5、數(shù)字孿生的相關(guān)領(lǐng)域-生產(chǎn)車(chē)間、智能制造

智能設(shè)備的數(shù)字孿生授課教師：卞化梅數(shù)字孿生與產(chǎn)品全生命周期管理數(shù)字孿生與云計(jì)算數(shù)字孿生與大數(shù)據(jù)2.12.22.3第二章

數(shù)字孿生的相關(guān)領(lǐng)域2.4數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生與車(chē)間生產(chǎn)數(shù)字孿生與智能制造數(shù)字孿生與工業(yè)邊界2.52.62.7知識(shí)目標(biāo)：本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

掌握產(chǎn)品全生命周期管理概念；

理解數(shù)字孿生與產(chǎn)品全生命周期管理；

理解大數(shù)據(jù)與數(shù)字孿生的關(guān)系；

掌握工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念；

掌握工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的關(guān)鍵名詞；理解車(chē)間生產(chǎn)智能化管理和車(chē)間生產(chǎn)與數(shù)字孿生；了解智能制造標(biāo)準(zhǔn)先行；

了解我國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作推進(jìn)情況；

了解數(shù)字孿生與工業(yè)邊界。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)：

能正確的闡述產(chǎn)品全生命周期管理概念；

能清晰描述數(shù)字孿生與全生命周期之間的關(guān)系；

能正確的闡述產(chǎn)品全生命周期管理概念；

能清晰描述數(shù)字孿生與全生命周期之間的關(guān)系；

能舉例說(shuō)明生活中大數(shù)據(jù)應(yīng)用的3-4個(gè)案例;

能辨別工業(yè)互聯(lián)的關(guān)鍵名詞;

能描述哪些屬于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)；

能正確描述車(chē)間生產(chǎn)智能化哪些場(chǎng)景可以使用數(shù)字孿生技術(shù)；

能說(shuō)出1-2個(gè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)；

能正確描述自動(dòng)駕駛系統(tǒng)與數(shù)字孿生關(guān)系；

能描述智能城市數(shù)字孿生的特征。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的方法與途徑。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的聯(lián)想能力與舉一反三的能力。

數(shù)字孿生賦能全生命周期管理。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)作為國(guó)家的重要基礎(chǔ)設(shè)施，我國(guó)出臺(tái)了很多關(guān)于促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的舉措，對(duì)我國(guó)重要的幾個(gè)城市進(jìn)行工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的布局。我國(guó)智能制造的標(biāo)準(zhǔn)化工作發(fā)展及其推進(jìn)情況，強(qiáng)調(diào)了智能制造是我國(guó)制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)的主攻方向。通過(guò)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、城市數(shù)字孿生、智慧園區(qū)管理等與數(shù)字孿生的關(guān)系，進(jìn)一步說(shuō)明數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。通過(guò)智慧園區(qū)管理等與數(shù)字孿生的關(guān)系，進(jìn)一步說(shuō)明數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。數(shù)字孿生與車(chē)間生產(chǎn)2.52.4數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生助力工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的IT與OT融合數(shù)字孿生與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)雙向賦能課前思考

請(qǐng)同學(xué)們思考：IT、OT、CT、DT分別指的是什么？？2.5數(shù)字孿生與車(chē)間生產(chǎn)接到生產(chǎn)指定單調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃準(zhǔn)備文件夾工具、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)備料生產(chǎn)檢查包裝出庫(kù)01車(chē)間生產(chǎn)車(chē)間生產(chǎn)的主要流程2.5數(shù)字孿生與車(chē)間生產(chǎn)

傳統(tǒng)的車(chē)間生產(chǎn)傳統(tǒng)的企業(yè)工廠問(wèn)題自動(dòng)化程度不高、工藝路線(xiàn)等原因，造成了在各個(gè)的生產(chǎn)工序中出現(xiàn)設(shè)備異常、產(chǎn)品品質(zhì)異常、原材料異常、生產(chǎn)人員異常等情況，直接導(dǎo)致整個(gè)的生產(chǎn)過(guò)程中不穩(wěn)定，這也是很多企業(yè)比較頭痛。生產(chǎn)車(chē)間智能化管理2.5數(shù)字孿生與車(chē)間生產(chǎn)

隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的工藝生產(chǎn)方式在逐漸被自動(dòng)化生產(chǎn)方式所取代，工廠車(chē)間是作為生產(chǎn)和加工的主要場(chǎng)所，需要引入智能化的管理系統(tǒng)。智能化管理系統(tǒng)能實(shí)時(shí)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況、具體到投入的物料、運(yùn)作的設(shè)備、工人的績(jī)效、日產(chǎn)量等重要信息，為作為合理的生產(chǎn)規(guī)劃和動(dòng)態(tài)調(diào)整作為依據(jù)。車(chē)間生產(chǎn)智能化管理022.5數(shù)字孿生與車(chē)間生產(chǎn)數(shù)字車(chē)間標(biāo)準(zhǔn)利用數(shù)字孿生技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行智慧化管理，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程可視化、遠(yuǎn)程管理、成本管控，有利于提高生產(chǎn)效率，減低生產(chǎn)成本。數(shù)字化車(chē)間涉及到信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械制造、物流管理等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)數(shù)字化車(chē)間建設(shè)，需要采用通用技術(shù)，數(shù)字化車(chē)間系列標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了數(shù)字化車(chē)間概念的認(rèn)識(shí)，給出了數(shù)字化車(chē)間的基本要求，規(guī)范了數(shù)字化車(chē)間核心功能模塊的數(shù)字化特征，構(gòu)建了數(shù)字化車(chē)間的系統(tǒng)架構(gòu)，目前從基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、支持標(biāo)準(zhǔn)等方面對(duì)數(shù)字化車(chē)間建造提供了參考模型。車(chē)間生產(chǎn)與數(shù)字孿生032.5數(shù)字孿生與車(chē)間生產(chǎn)工廠車(chē)間可視化管理對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化。對(duì)車(chē)間所有數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和分析，直觀反映生產(chǎn)中的瓶頸、物料流、設(shè)備維修等問(wèn)題，通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)，進(jìn)行更為高效的智能生產(chǎn)流程優(yōu)化、預(yù)測(cè)等運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制。課前思考請(qǐng)同學(xué)們思考：100年前與現(xiàn)在制造業(yè)的區(qū)別？數(shù)字孿生與智能制造2.6課前思考

請(qǐng)同學(xué)們思考：100年前與現(xiàn)在制造業(yè)的區(qū)別？2.6數(shù)字孿生與智能制造

汽車(chē)制造業(yè)：2022年中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)總銷(xiāo)量達(dá)到了約3500萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)約6%。其中，乘用車(chē)銷(xiāo)量約為3000萬(wàn)輛，商用車(chē)銷(xiāo)量約為500萬(wàn)輛。預(yù)計(jì)到2025年，中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)總銷(xiāo)量將達(dá)到約4000萬(wàn)輛。

航空制造業(yè)：2019年中國(guó)航空制造業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了約3500億美元，預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到6000億美元。

智能制造作為制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)的主攻方向，是建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系和實(shí)現(xiàn)新型工業(yè)化的關(guān)鍵舉措。思考請(qǐng)同學(xué)們思考：不同國(guó)家對(duì)智能制造的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？2.6數(shù)字孿生與智能制造1.智能制造標(biāo)準(zhǔn)先行工業(yè)4.0在2011年由德國(guó)提出，它的本質(zhì)是以機(jī)械化、自動(dòng)化和信息化為基礎(chǔ)，建立智能化新型生產(chǎn)模式與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。德國(guó)將標(biāo)準(zhǔn)化工作排在4.0的八大關(guān)鍵領(lǐng)域的首位，持續(xù)發(fā)布四版《工業(yè)4.0標(biāo)準(zhǔn)化4路線(xiàn)圖》。2020年歐盟委員會(huì)發(fā)布了《歐洲新工業(yè)戰(zhàn)略》，旨在幫助歐洲工業(yè)向氣候中立和數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并提升其全球競(jìng)爭(zhēng)力和戰(zhàn)略自主性。其中指出了標(biāo)準(zhǔn)化工作對(duì)于單一市場(chǎng)及行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要性。美國(guó)2012年以來(lái)持續(xù)發(fā)布智能制造系列戰(zhàn)略，2022年10月發(fā)布了《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略》。2021年俄羅斯發(fā)布了《制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略方向》。日本發(fā)布《制造業(yè)白皮書(shū)》，定期對(duì)日本制造業(yè)的現(xiàn)狀和主要挑戰(zhàn)進(jìn)行描述，并給出推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展的重要舉措。2018年版《制造業(yè)白皮書(shū)》。2.6數(shù)字孿生與智能制造2.國(guó)家智能制造戰(zhàn)略分析 各國(guó)注重結(jié)合自身制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀建立適合本國(guó)國(guó)情的智能制造發(fā)展路徑，均注重智能制造頂層設(shè)計(jì)，打造多方共同參與的生態(tài)發(fā)展環(huán)境。智能制造本國(guó)國(guó)情課前思考請(qǐng)同學(xué)們思考：我國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化政策文件有哪些？2.6數(shù)字孿生與智能制造圖2-23基礎(chǔ)共性相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分布在基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)方面，聚焦了智能制造術(shù)語(yǔ)、用例、安全性、可靠性、評(píng)估及檢測(cè)等細(xì)分方向，基礎(chǔ)共性相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分布情況如圖2-23所示。圖2-24智能工廠國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分布在智能工廠方面，標(biāo)準(zhǔn)主要集中到智能工廠設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn)智能物流、智能管理、業(yè)務(wù)集成等細(xì)分方向，智能工廠相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分布情況如圖2-24所示。圖2-25智能賦能技術(shù)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分布在智能賦能技術(shù)方面，主要聚焦了大數(shù)據(jù)、人工智能、邊緣計(jì)算、數(shù)字孿生、區(qū)塊鏈等細(xì)分方向，智能賦能技術(shù)相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分布如圖2-25所示。3.國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)力智能制造標(biāo)準(zhǔn)2.6數(shù)字孿生與智能制造標(biāo)準(zhǔn)化主要工作及成效4.我國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作推進(jìn)情況（1）探索期（2015年-2017年）（2）成長(zhǎng)期（2018年-2020年）（3）深化期（2021年-至今）2.6數(shù)字孿生與智能制造

在2016年先后引發(fā)了《智能制造工程實(shí)施指南（2016-2020）》和《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》，在指南中明確了智能制造的范疇和智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作的支撐地位，給出智能制造探索期標(biāo)準(zhǔn)化工作的目標(biāo)、任務(wù)等內(nèi)容，為后續(xù)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作指明了方向。4.我國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作推進(jìn)情況（1）探索期（2015年-2017年）2.6數(shù)字孿生與智能制造

在2018年-2020年期間，我國(guó)的智能制造進(jìn)入了成長(zhǎng)期，在這一階段，智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作重點(diǎn)就是從初步構(gòu)建逐步轉(zhuǎn)向頂層規(guī)劃迭代完善、重點(diǎn)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研制、行業(yè)智能制造標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施路勁探索，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化關(guān)鍵領(lǐng)域取得了關(guān)鍵進(jìn)展，在成長(zhǎng)期主要的做法，如圖2-28所示。4.我國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作推進(jìn)情況（2）成長(zhǎng)期（2018年-2020年）2.6數(shù)字孿生與智能制造

“十四五”期間，將從標(biāo)準(zhǔn)群建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)推廣應(yīng)用、前瞻性新興技術(shù)領(lǐng)域等方面發(fā)力，加快行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)研制步伐、加大標(biāo)準(zhǔn)推廣應(yīng)用力度、加強(qiáng)先導(dǎo)性創(chuàng)新性標(biāo)準(zhǔn)研究等方面逐步推動(dòng)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作.4.我國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作推進(jìn)情況（3）深化期（2021-至今）持續(xù)發(fā)展中...思考

請(qǐng)同學(xué)們思考：我國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)群（列舉4-5個(gè)）2.6數(shù)字孿生與智能制造5.我國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)群

為了加快推動(dòng)智能制造企業(yè)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化方式組織生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理和服務(wù)，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)促進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)