智能制造概念范文
时间:2023-10-30 17:31:49
导语:如何才能写好一篇智能制造概念,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
(1)设计过程当中尽量采用一些可再生、可回收的资源与材料,设法降低资源消耗。机械制造与自动化的材料选择应遵循可回收、易分解、可再生的原则,使用这类材料进行机械制造与自动化加工,不会排放大量的有毒有害物质,对环境的危害比较小。尤其是对于结构用的零件,在结构设计过程中一定要满足易分解、易分配的原则,严格杜绝使用有毒材料,努力提高环保材料的循环使用效率。
(2)在机械制造与自动化设计过程当中尽量考虑轻重量、低能耗、长寿命原则。通常产品的寿命得到有效延长就等于说是降低了机器产品的报废率,意味着机械的产品产量也相应的减少了。同时,降低机械产品的能耗也能减少污染,提高了环保效率。出于降低材料能耗的角度,适度减轻机械产品的重量,并从环境的负荷对于机械的要求方面进行优化设计,产品设计应符合环境通用标准,实现机械构件的通用性。
(3)在机械制造与自动化设计过程当中还应考虑到零件报废以后的污染处理成本。设计过程当中,报废以后的污染处理问题常常被忽视,应积极采用一些低环保负荷、综合成本最小化的材料。尽量避免使用含氯橡胶、氟利昂、石棉和树脂等类型的材料。
2改进制作工艺,实现节能减排
(1)因地制宜,参考外部环境选择加工工艺。在单个零件的众多加工工艺当中应考虑到现场设备的匹配。比如零件的锻压工艺,可以选择冷锻压方式,也可以选择温锻压方式,还可以选择热锻压方式,其中热锻压工艺能源利用效率要低于冷锻压和温锻压方式,但是选用冷锻压工艺对环境的危害要比热锻压和温锻压工艺高,所以温锻压工艺将在日后广泛被应用。
(2)对于现有产品结构进行优化。众所周知,机器结构越简单,设计零件越少,制造过程所需的能耗就会越低。同时,机械设计中零件的形状对于制造过当中的能耗影响也很明显。所以,在设计过程中既要保证产品的基本性能,也要尽可能简化零件,优化产品结构、减小机械提及、减少零件数量。
(3)对于工艺工序的合理安排。在节能设计过程中,对加工工序进行合理有效的调整,优化工艺方法的选择,也能实现节能目标。例如:冷轧薄板的生产由于冷轧过程中钢板要经受塑性变形,必须经过退火处理才能适于复杂的成形加工。加工环节过程当中对于每个工序都进行环保优化,尽可能高的提高能源利用率。
3机械制造及其自动化技术未来发展趋势
机械制造及其自动化技术发展离不开计算机应用技术水平的不断提高。目前机械制造及其自动化技术应用合作日益国际化、大规模化,这就要求与自动化相关的计算机集成和网络技术要全面发展,与国际接轨,跟上世界步伐。同时,数字化制造技术在机械制造及其自动化技术中的应用也成为未来节能技术的必经之路。节能环保理念在机械制造及其自动化技术当中的引入,必将使得机械制造及其自动化技术应用更加全面,提高产品质量、降低工人劳动强度、提高企业经济效益、实现节能减排,进一步推动工业的发展。
4结束语
篇2
而具体到制造业内部的各分支行业领域和公司,每天也都在上演着形形的跨界、布局、兼并、联合、转型、升级等热剧,目标无非在于建立一个高度灵活的个性化、数字化的产品与服务的生产模式。
毫无疑问,这种转型升级的大潮与当前国家制造业的大势颇为吻合的。从制造大国向制造强国转变,是中国的既定战略方向。自“十二五”以来,谋求制造业的转型升级成为政府各部门工作的一个核心理念。
作为这波热潮的关注者和研究者,我们相信,已经从各种渠道看惯了各式各样的表格和数据的你,打开这本杂志,并不希望再次看到这些重复且无趣的内容。因此我们并不打算再次叙述某企业通过引进机器人而压缩了多少生产成本,或者某公司采取新型节能方案而降低了多少能耗。即便是同一个故事,我们也想换一个角度或方法来讲述。
在此,我们尝试着换一种思维,把站在传统制造业身后,为其转型升级提供推动力量的那些硬件、软件或解决方案提供商推向台前,从它们的角度来为你聚焦本次转型大潮下的诸多细节与故事。
比如德国西门子力推工业4.0,积极探索未来制造;美国GE提出工业互联网概念,努力把传统工业与互联网、大数据嫁接;发那科、ABB、库卡等积极在中国推销工业智能机器,助力中国制造业的智能化;IBM、思科、日立、惠普、NEC等传统IT厂商力图用ICT技术改造传统制造业,为中国工业腾飞添翼等等……
我们认为,在这场已然暗潮涌动的第四次工业革命浪潮下,全球制造业从生产方式到商业模式都在发生着深刻变化,而推动这种变革的力量可以称之为“制造+”。无论以智能制造为核心的德国工业4.0,还是以互联网思维为基本理念的美国网络化制造,都可以定义在“制造+”的范畴内。
而在中国,新型工业化所积极倡导的信息化与工业化的融合,可以看作是一种与世界范围的“制造+”理念的不谋而合。所以,我们不妨把所有在智能制造、网络制造、绿色制造、柔性制造等新型制造形态上,拥有核心技术或者能为制造业提供智能、网络、绿色解决方案的公司,都归纳为“制造+”的中坚力量。
这些“制造+”公司,既是中国乃至全世界制造业转型升级的推动者,同时也是重要的见证者和参与者。我们将撷取其中的一部分公司,为你展示这波制造业蝶变中,它们所起到的巨大作用。
篇3
关键词:中国制造2025;机电一体化;现状;展望;863计划
1当前机电一体化产品概念设计国内外研究现状
1.1国内研究现状
我国机电一体化的研究主要伴随着“863项目计划”而开展,我国的智能机器人等项目也在该计划的支持下取得突飞猛进的发展,目前我国的工业化整体处于“工业3.0”左右的阶段。(1)数控技术方面:截止2016年,我国数控技术经历58年,目前国产数控机床可供品种达2000左右多种,船舶制造、航空航天等行业的发展拉动高端数控机床的发展,进而推动机电一体化进程。(2)工业机器人方面:目前,国内机器人销量以百分之四十五以上速度增长,并且我国计划有系统地攻关,在原有的良好基础上更上一层,后期能立于世界先进行列之中。(3)激光术方面:近年来,激光技术发展很快,我国自1985年以来,更以每年25%以上速度增长,最近又扩大了紧凑型的高功率激光器的应用的范围,例如,用于激光制造、汽车发动机的发展或用于空间探索的推进器系统改造。(4)互联网应用方面:推行互联网思维下的智能制造,苏州纽威阀门有限公司和三一集团有限公司分别运用CAX系统和SPC工具进行智能制造,提高了效率,建立了一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。通过这几方面可以看出机电一体化产品概念设计有着很大发展,但是离德国、美国等欧美国家还有一定的差距。
1.2国外研究现状
机电一体化的相关研究在国外最早在上个世纪60年代开始,在九十年代后期机电一体化进入深入发展阶段,并出现了“机电液”和“机电光”等一些新的分支,现阶段以德国和美国为代表的发达国家工业化发展已经达到了“工业4.0”,并在国际上处于领先地位。
2未来建立机电一体化的产品概念设计理论与方法的意义
未来建立机电一体化产品概念设计理论与方法意义深远,在新的技术不断冲击下,机电一体化会不断提高,能提高我国的机械工业化水平,也是社会生产力的必然要求,能在追求特定价值功能的基础上,实现系统的最优化,能很好地代表当今机械工业主要趋势。
3未来机电一体化的发展展望
未来,随着微电子技术和机械电子技术的迅猛发展,机电一体化必将注入更多新的内容,各个学科将继续相互交叉、相互支持和互相发展,并且机电一体将朝着更加智能化、微型化、系统化和环保化方向发展,总理在政府工作报告中指出,实施“中国制造2025”计划,坚持创新驱动,智能转型,强化基础,绿色发展,加快从制造大国转向制造强国,并且我国今年推出了“工业互联网”和“互联网+”概念,并且在一些高等院校举办“互联网+”创新比赛,并取得不错的效果,让机电一体概念设计理论与方法化不断升级,加强了工业化与信息化的紧密结合,下一阶段我们将运用信息—物理融合系统(CPS),实现大型大型工程系统实时感知、动态控制和信息服务,更好利用机电一体化解决实际问题,不断促进中国工业化发展。
4结语
在“中国制造2025”计划的推动下,机电一体化的研究和相关领域必将出现突飞猛进的发展,当然,与机电一体化相结合的技术(机电液和机电光)很多,相信未来在机电一体化的促使下中国工业将迈向“工业4.0”。
作者:于志业 单位:太原科技大学
参考文献:
[1]孙彦广。工业智能控制技术与应用[M].北京:科学出版社,2007.
[2]李建勇。机电一体化技术[M].北京:科学出版社,2004.
篇4
自2014年“工业4.0”成为热点方向,这个醒目的标题就令人充满了欲望和想象。2015年政府工作报告中明确提出实施“中国制造2025”,坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快从制造大国转向制造强国,推动传统产业技术改造,并提出了“互联网+”行动计划。
工业是强国之本,建设制造强国势在必行。中国服装业在此背景下恰逢历史性机遇,同时也将与世界性挑战正面交锋。
中国是制造大国,但大而不强,中国制造业目前仍处于“工业2.0”和“工业3.0”并行发展阶段。用清华大学设计战略与原型创新研究所蒋红斌博士的话来说,就是“我们的主体经济特质是左腿已经迈入了4.0时代,但是右腿还在2.0版本里。”与德国等制造强国相比,无论是在研发投入、技术水平、产品质量还是品牌形象上都存在较大差距。
当前,世界范围内新技术、新应用、新产业、新业态蓬勃兴起,正在引发影响深远的产业变革。面对新一轮科技革命和产业变革带来的机遇和挑战,各国纷纷抓紧调整各自的战略,日益重视制造业在促进经济复苏和转变发展方式中的作用。因此,全球制造业发展格局在近几年发生深刻变化,中国制造业发展正在面临发达国家和发展中国家的“双重竞争”。如美国制定了先进制造业国家战略计划,德国推出了“工业4.0”战略,法国出台了“新工业法国”。去年9月,印度也了“印度制造”战略,将制造业作为立国之本。
由此,工业和信息化部部长苗圩提出,中国必须走“工业2.0”补课、“工业3.0”普及、“工业4.0”示范的“并联式”发展道路。而对于始终走在变革尖峰上的服装业而言,创新能力不足、劳动力数量拐点初现等信号无一不在警示――制造业的传统发展方式已难以为继,涅重生还是销声匿迹?答案或许就在一念之间。
智能时尚玩转产业链整合
“中国制造2025”提出了用三个十年实现由制造业大国向制造业强国转变的战略目标,中国纺织工业联合会副会长孙瑞哲认为,纺织服装业具有先期迈进世界纺织强国阵营的基础和优势。具体而言,纺织服装业智能制造包括智能装备、智能产品和智能零售三个方面,但从“大时尚”的层面来说,脱下智能制造“冰冷的铠甲”搭界服装业,智能时尚的概念应运而生。
我们可以从纷繁变化的市场动态中捕捉到智能时尚的汹涌来袭。近两年,可穿戴设备产业趋于成熟,国内外企业层出不穷的新产品渗透至消费者生活的方方面面,根植“可穿戴”背后的天然视觉优势,作为智能产品的重要分支,为智能化与时尚化的结合吹响了冲锋号。
智能装备方面,和鹰、宝盈等龙头企业深耕自动测体CAT、模板缝制系统等尖端领域,串联缝制智能设备产业链,为智能时尚打下坚实基础。智能零售则是在创新型零售概念的基础之上,作为“工业4.0”时代催生出的新产品,直抵终端,让消费者通过更便捷的方式将智能时尚“穿上身”。如运动品牌匡威就在今年夏天选择北京、上海、广州的三家门店,设置三块“Made by you互动橱窗”,顾客通过扫码进入系统,上传图片来打造属于自己的Chuck Taylor 鞋款。
是的,身处其中,每个人都感受到了移动互联、大数据、云计算带来的兴奋、憧憬、敬仰、恐惧,但你所看到的可能只是冰山一角,藏在冰山底下产业结构的变化,你或许根本不曾知晓。
大势所趋、不得不为。“中国制造2025”提出以推进信息化和工业化深度融合为主线,大力发展智能制造,构建信息化条件下的产业生态体系和新型制造模式。
中国服装企业勇于尝试与创新,并且得出金科玉律――智能制造不只是设备,而是在塑造一种观念,在危机意识中,“工业4.0”既是机遇,也有挑战。
从现有路径来看,纺织服装业大力推进制造过程的智能化,势必将从产品设计智能化、关键工序智能化、供应链优化管控等方面,推进重点行业智能制造单元、智能生产线、智能车间、智能工厂建设,还要积极培育新型生产方式,结合汽车、机床、通信设备、纺织等行业特点,推进重点行业智能制造应用示范,不断探索大规模个性化定制、云制造等新型制造模式。
智能思维去陈出新进行时
智能时尚凭借着互联网和制造基因开始“飞入寻常百姓家”,智能科技正在摆脱以往“噱头”的固定角色,日益成为服装企业应对“数量增长慢下来,质量增速提上去”的“新常态”发展的不二法宝。然而,面对“只见其声,未见其形”技术革命浪潮,服装企业探路智能制造升级没有快车道。
另一方面,“中国制造2025”不是专门为应对新一轮科技革命制定的规划,而是对制造业转型升级的整体谋划,不仅要提出培育发展新兴产业的路径和措施,还要加大对量大面广的传统产业的改造升级力度,同时还要解决制造业创新能力、产品质量、工业基础等一系列阶段性的突出矛盾和问题。
因此,服装产业的智能转型意味着要展开一段摒弃旧规则、树立新逻辑的蜕变之旅,在翻天覆地的变化下,结合产业链上的智能“新伙伴”,丰满智能时尚的新思路势在必行。而在即将于10月首次亮相上海的CHIC2015秋季展上,“智能时尚”,的主题由此诞生。不仅如此,在秋季展上这一主题将贯穿于时尚男装、时尚女装、皮革/皮草/羽绒、牛仔、贴牌加工及供应链、配套资源等各个专业展区,而同期举办的各项活动也将引领业界开启“智能化”启迪。
篇5
黑科技,是动漫《全金属狂潮》中的术语,指凌驾于人类现有科技水平之上的知识,或者说以人类现有的世界观无法理解的猎奇物。经过网民反复使用,黑科技逐渐开始接地气儿。移动互联网生活中谈到一些让人感觉非常前卫的技术时,往往会称之为黑科技,如量子通信、VR、石墨烯以及近期A股积极炒作的黑磷。
近年来的科技加速进步,使得黑科技迅速转化为现实生产力的概率越来越高。本期《英才》将为读者解析A股中的黑科技概念股。
科大讯飞(002230.SZ)
概念股指数:
这家公司的主营是语音核心技术及其相关产品研发、生产与销售。是我国众多软件企业中为数极少掌握核心技术并拥有自主知识产权的企业之一,其语音合成核心技术代表了世界的最高水平。公司8月27日晚公告称,拟定增募集21.5亿元,其中投建智慧课堂和讯飞超脑。“讯飞超脑”将重点突破新一代人工智能在语音理解、知识表达、逻辑推理和自主学习方面的认知智能技术体系,研究面向穿戴式设备及智能家居的新一代感知智能语音交互核心技术和面向智能教学及人际信息沟通的语音语言认知智能核心技术。
华力创通(300045.SZ)
概念股指数:
公司主要从事基于计算机技术的仿真测试系统及其相关设备的研发、生成和销售业务,产品包括机电仿真测试产品、射频仿真测试产品和仿真应用开发服务。公司举办了两场基于TechViz的虚拟现实系统整体解决方案专题研讨会,联合国际一流的软硬件制造商TechViz、科视Christie、A.R.T等,着重探讨了针对虚拟现实应用,提出了高级可视化的整体解决方案。结合国内外的大量虚拟现实系统的应用案例,分析虚拟现实应用于虚拟拆装、人机交互、协同设计、方案评审等各环节的作用,并在北京、上海各搭建了一套CAVE系统用于现场体验。
新大陆(000997.SZ)
概念股指数:
公司是国内电子信息以及税控收款机等多领域的龙头企业,在国内终端厂家中唯一掌握终端核心芯片设计技术,第一家获得金融税控收款机许可证和唯一拥有被誉为3G瓶颈技术的二维码自动识别核心技术企业。公司在电子支付、信息识别领域拥有领先的研发优势。今年以来公司相继收购了福州国通世纪网络工程有限公司100%的股权,福建国通星驿网络科技有限公司60%的股权,福建新大陆支付技术有限公司30%的股权,此次并购完成后公司将在支付终端研发销售,支付和数据运营,O2O营销等环节形成全产业链覆盖。
中水晶光电(002273.SZ)
概念股指数:
公司是国内专业从事精密薄膜光学产品研发、生产和销售的知名光电元器件制造企业。VR/AR产业作为下一台人机交互的计算平台,具有巨大的发展潜力,公司依托先进的关系技术切入VR/AR关键零部件领域,先后与以色列智能眼镜和奥图酷镜合作,VR/AR业务将成为公司的下一个利润增长点。战略布局HUD,有望占领车载显示终端系统。公司的“智能汽车抬头显示器”安装在汽车仪表台上方,公司HUD产品具有深度定制的操作系统,可实现便捷性的人机交互。
汉威电子(300007.SZ)
概念股指数:
公司主营气体传感器、气体检测仪器仪表的研发、生产、销售及自营产品出口。2015年2月12日,公司公告称与浙江风向标科技有限公司签署战略合作框架协议,双反将在智能家居及家居安全方面开展深度合作。具体而言,公司基于风向标智能化平台开发可接入Vanelife云平台的智能传感产品,满足风向标Vanelife云,风眼APP的技术要求,接入条件,完善风向标智能家居系统的产品系列。风向标为公司提供物联网云接入,云服务,帮助公司打造“云管一端”综合解决方案,提升公司电子产品与服务的智慧化。
蓝思科技(300433.SZ)
概念股指数:
公司主营视窗防护玻璃的研发生产和销售。公司7月25日公告称,出资6000万参与投资设立机器人子公司,公司持该子公司60%的股份。机器人公司的经营范围包括,机器人开发、机器人零配件组装,工业机器人制造,机器人零配件销售,智能技术开发等。公司称,设立机器人子公司是为公司未来大规模导入自动化设备奠定基础,保障能够获得匹配的自动化设备,减少人工成本,缓解用工压力,提高生产效率,是落实生产自动化战略和实现智能制造、绿色制造、信息化制造转型升级的重要举措。
司尔特002538.SZ)
概念股指数:
公司是一家集磷复合肥生产、各类化肥贸易为一体的现代化高科技股份公司。20多年来,公司依托本地硫资源优势和农业腹地的市场区位优势,坚持做专、做深、做强、做大,由传统复混肥龙头企业发展成为规模化、专业化、现代化磷肥一体化生产企业,现已具备年产92万吨高浓度缓释NPK复合肥,55万吨MAP,90万吨硫酸的生产能力。去年新增项目逐步投放,包括29万吨/年磷酸一铵、70万吨/年氨化造粒缓释复合肥,4万吨/年硫酸钾项目。公司磷肥产品有效养分浓度高,杂质少,利用率高,在市场上享有较高的知名度。
紫光国芯(002049.SZ)
篇6
赛迪智库软件与信息服务业研究所
工业互联网概念由美国通用电气(GE)公司于2012年提出,旨在物联网的基础上,综合应用大数据分析技术和远程控制技术,优化工业设施和机器的运行和维护,提升资产运营绩效。
国家战略
工业互联网的概念一经提出即成为美国《先进制造伙伴计划》的重要组成部分。2013年3月,美国国家标准与技术研究院(NIST)《工业互联网标准框架任务》,标志着工业互联网正式上升为美国国家战略。
同时,在GE的推动下,AT&T、思科、GE、IBM和Intel等五家分别来自电信服务、通信设备、工业制造、数据分析和芯片技术领域的行业龙头企业,联手组建了带有鲜明“跨界融合”特色的工业互联网联盟,旨在制定通用标准,打破技术壁垒,利用新一代信息通信技术激活传统工业过程,促进物理世界和数字世界的融合。截至目前,工业互联网联盟已经吸引了全球制造、通信、软件等行业159家骨干企业的加入。
互联网联盟的组建,使得工业互联网突破了GE一家公司的业务局限,内涵拓宽至整个工业领域。
在我国,随着2015年《政府工作报告》中明确提出制定“互联网+”行动计划和国务院今年5月份印发了《中国制造2025》,工业互联网与“互联网”+工业、智能制造等发展热点密切关联,其概念内涵又进一步丰富。
工信部部长苗圩在解读《中国制造2025》时指出,“工业互联网是顺应新一轮工业革命和产业变革的一个重点发展领域,也是政府工作报告中提到的‘互联网+’最早实现的行业之一”,“工业互联网的应用和发展可从两个方面切入,实现融合发展:第一个方面,就是智能制造;第二个方面,就是把互联网引导到工业企业、工业行业中去。”
从苗圩部长的解读可以看出,我国的“工业互联网”就是“‘互联网+’工业”,而其内涵不仅包含利用工业设施物联网和大数据实现生产环节的数字化、网络化和智能化(即德国工业4.0描述的智能工厂),还包括利用消费互联网与工业融合创新,实现制造产品的精准营销和个性化定制,通过重塑生产过程和价值体系,推动制造业的服务化发展。
四大发展要点
工业互联网主要有四大发展要点。
一是物联网,主要解决工业数据的采集和传递;
二是智能机器,能够实时采集设备的运行数据,根据预置模型自主选择回传并根据自身决策或远程指令执行相应的动作;
三是工业大数据分析,利用融合以往生产工艺经验和行业应用知识的数据筛选和分析模型,预测设备行为并提出干预建议;
篇7
1、什么是工业4.0?
“互联网+制造”就是工业4.0。“工业4.0”是德国推出的概念,美国叫“工业互联网”,我国叫“中国制造2025”,这三者本质内容是一致的,都指向一个核心,就是智能制造。
2015年中国有几个概念非常火,第一是大众创业、万众创新,第二就是工业4.0,第三个就是“互联网+”。
“互联网+”是巨大无比的概念,“互联网+”里面有“互联网+金融”叫做互联网金融、“互联网+零售”、“互联网电子商务”,而“互联网+制造”就是工业4.0。它将推动中国制造向中国创造转型,所以很多人说,工业4.0是整个中国时代性的革命。
2.工业4.0有哪些特点?
互联:互联工业4.0的核心是连接,要把设备、生产线、工厂、供应商、产品和客户紧密地联系在一起。
数据:工业4.0连接和产品数据、设备数据、研发数据、工业链数据、运营数据、管理数据、销售数据、消费者数据。
集成:工业4.0将无处不在的传感器、嵌入式中端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络。通过这个智能网络,使人与人、人与机器、机器与机器、以及服务与服务之间,能够形成一个互联,从而实现横向、纵向和端到端的高度集成。
创新:工业4.0的实施过程是制造业创新发展的过程,制造技术、产品、模式、业态、组织等方面的创新,将会层出不穷,从技术创新到产品创新,到模式创新,再到液态创新,最后到组织创新。
转型:对于中国的传统制造业而言,转型实际上是从传统的工厂,从2.0、3.0的工厂转型到4.0的工厂,整个生产形态上,从大规模生产,转向个性化定制。实际上整个生产的过程更加柔性化、个性化、定制化。这是工业4.0一个非常重要的特征。
3、工业4.0有哪些技术支柱?
工业4.0九大技术支柱包括工业物联网、云计算、工业大数据、工业机器人、3D打印、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实和人工智能。这九大支柱中会产生无数的商机和上市公司。
4、哪类公司最有前景?
结合中国工业现状来看,未来十年,中国工业4.0领域将有充足发展的三类公司有:
第一类是智能工厂,分为两种,第一种是传统的工厂转型成智能工厂,第二种是一出生就是智能工厂;
第二类是解决方案公司,为制造业公司提供智能工厂顶层设计、转型路径图、软硬件一体化实施的工业4.0解决方案公司。
第三类是技术供应商,包括工业物联网、工业网络安全、工业大数据、云计算平台、MES系统、
除这三类以外,虚拟现实、人工智能、知识工作自动化等技术供应商也会面临巨大的发展前景。
【解决方案】包括软件硬件。软件有工业物联网、工业网络安全、工业大数据、云计算平台、MES系统、虚拟现实、人工智能、知识工作自动化等;硬件是工业机器人(包括高端零部件)、传感器、RFID、3D打印、机器视觉、智能物流(AGV)、PLC、数据采集器、工业交换机等。
这是一次巨大的产业革命,错过了工业4.0也就错过了这个时代!!
5、谁最终赢得第四次工业革命主导权?
第四次工业革命以2013年德国汉诺威为标志,宣布这一轮工作革命以智能制造为核心。
德国政府所定义的德国工业4.0,由一个信息,一个网络,四大主题、三项集成、八项计划组成的框架机构。德国政府提出工业4.0整体框架有很多地方和中国的实际国情不同,操作上面还有一定的距离。
第四次工业革命延续时间大概为30到40年,所以说工业4.0、移动互联网对中国工业的颠覆、再造和融合,才刚刚开始。
第四次工业革命的本质是主导这个世界未来的工业标准之争,是由德国和美国按照自己的逻辑路径、表述方法来进行推进。
美国提出了工业互联网标准,希望关注设备互联、数据分析、以及数据基础上对业务的洞察,他们对传统工业互联网互联互通,其关注点在大数据和云计算。
德国提出工业4.0,拥有强大的机械制造技术,嵌入式以及控制设备的先进设备和能力,德国很关注生产过程智能化和虚拟化的深刻改变。
可以看到,美国工业互联网和德国工业4.0,实施路径和逻辑相反,但是目标一致。美国是以GE公司、IBM这些公司为支持,侧重于从软件出发打通硬件;德国是以西门子、库卡、SAP这些公司为主导,希望可以从硬件打通到软件。
无论从软到硬,还是从硬到软,两者的目标是一致的,就是实现智能制造,实现移动互联网和工业的融合。
6、中国为什么选择德国标准?
第一,中国政府认为,德国路径比美国路径更容易实现;第二,美国的工业空心化严重。IT公司出现工业4.0挑战大,缺少基础设施的落地,德国工业技术雄厚,是生产制造基地,生产设备供应商加IT业务解决方案提供商。在第四次工业革命的战略选择上,中国政府的策略是,紧盯新一轮产业发展的潮流,选择工业4.0,推出中国版的中国制造2025,寻找机会弯道超车,后发先制。
工业4.0是一个全新的时代,一期刚刚开始,预计要30到50年的时间发展引进,按照国家工信部部长所说:德国是从工业3.0串联到工业4.0,中国是2.0、3.0一起并联到4.0。
工信部和中国工程院把中国版的工业4.0的核心目标定义为智能制造,这个词表述非常准确。由智能制造再延伸到具体的工厂而言,就是智能工厂。智能制造、智能工厂是工业4.0的两大目标。
在未来的工业4.0时代,软件重要还是硬件重要,这个答案非常简单:软件决定一切,软件定义机器。所有的工厂都是软件企业,都是数据企业,所有工业软件在工业4.0时代,是至关重要的,所以说软件定义一切。
篇8
【关键词】制造控制系统;集成框架;智能重构;知识功能块;Web服务
引言
激烈的市场竞争和动态多变的制造环境,迫使企业不断提高对制造控制系统可重构性能的要求。最初是简单重构,然后是动态重构,目前发展的主要趋势是智能重构。
IEC 61499功能块采用分布式和硬实时的设计原理,既具有面向对象的特征,又具有优良的自治性,已被学者们作为研究新一代智能制造控制系统的重要基础。本文将人工智能领域的知识表达与IEC 61499功能块标准相结合,提出了知识功能块新概念,并以其作为功能单元,构建了智能重构制造控制系统(Intelligently Reconfigurable Manufacturing Control System,IRMCS)集成框架。在此框架下,智能重构与智能控制过程能够并行进行,各个计算机化的可编程制造设备可相互协作并相互促进,从而使制造控制系统达到全局优化的效果。最后,开发了一个原型系统,用于验证所提出的集成框架的有效性。
1.基于知识功能块的智能重构制造控制系统集成框架
1.1 知识功能块模型
将IEC 61499基本功能块模型进行扩展,提出了适应智能重构的知识功能块模型(如图1)。其特点是:①将事件流区分为执行事件与重构事件两种类型;②同时将数据流区分为执行数据与重构数据两种类型;③相应地增加了与重构事件及数据相关联的重构控制表及重构算法;④为了便于智能重构与智能控制的并行执行过程的相互协作,还增加了用于功能块实体与制造知识库交互的协调知识数据流。该模型在逻辑上与基本功能块完全相同,既提高了可重构性,又保持了功能块组织结构的稳定性。知识功能块的控制功能或者是控制加工资源的操作(如机器人的移动),或者是控制制造元过程(meta process),即制造过程的最小组合单元。为简便起见,下述功能块均指知识功能块。
1.2 基于知识功能块的智能重构制造控制系统集成框架
在集成工程知识、制造过程知识和制造资源能力的基础上,构建了以具有自治与协作能力的知识功能块为最小功能单元的IRMCS集成框架,其特点如下:
(1)采用金字塔型结构的思想,在逻辑上以制造系统集成(Manufact uring Systems Integration,MSI)结构的递阶方式,将控制系统分成系统层、规划层和资源层三层,资源层又分为虚拟制造设备(Virt ual Manufacturing Device,VMD)层和设备控制器层。复合功能块由多个基本功能块通过数据流和事件流连接形成,以完成更为复杂的控制任务。控制任务的完成依赖于功能块(基本功能块或/和复合功能块)之间的信息传递。
(2)将功能块间的信息传递分为软实时通讯与(硬)实时通讯两种方式。软实时通讯采用基于Web服务的客户机/服务器(Client/Server,C/S)方式实现,(硬)实时通讯则采用基于制造报文规范(Manufacturing Message Specification,MMS)及Web服务的报文传输机制实现。从本质上看,两者都采用统一的标准报文格式(以简单对象访问协议(Simple Object Access Protocol,SOAP)为消息传递形式的Web服务C/S机制接口)。
(3)从信息传递性能来看,各功能块实体均具有数据、报文传输能力,因此松弛了层次间的“主-仆”关系,提高了从属层次上各功能块实体的局部自治能力,从而大幅降低了对层次间实时通讯的需求。
2.智能重构与智能控制的并行执行过程
为了使制造控制系统具有自组织与自适应能力,其智能重构与智能控制过程必须能够并行进行。预先确定好的控制应用的执行逻辑约束,以及功能块本身所具有的重构支持机制,将确保重构过程自动平稳进行,避免初始的应用逻辑与当前的执行条件发生冲突。智能重构与智能控制的并行执行过程。该过程存在执行控制流与重构控制流两种类型的控制流,前者由计划调度复合功能块产生,后者由重构控制复合功能块产生。在制造控制系统动态演化过程中,监督协调复合功能块在制造知识库的支持下,根据重构规则及控制规则协调智能重构行为与智能控制应用的并行执行。
3.系统设计
一个简化的柔性制造系统(Flexible Manufact uring System,FMS),它包括两台机床(M1与M2)和一个缓冲区B1。两台机床共享一台机器人R1;FMS共享一台负责运输零件的自动导引小车A1;还包括一个智能仓库,可在任意时刻提供系统所需的零件和存储空间。此外,一台主控计算机负责控制整个系统及监视所有设备的运行情况。如基于Web服务面向服务的控制软件体系结构将面向服务的思想与IEC 61499功能块标准相结合,并采用Web服务作为功能块的实现技术,提出了基于Web服务面向服务的IRMCS软件体系结构。通过功能映射,上述IRMCS集成框架中逻辑层面上的功能块体现为各种具体的功能块Web服务。底层是功能块Web服务组件库(包含各个功能块Web服务的具体实现);MMS服务集合提供制造信息传递规范;Web服务技术是整个体系结构的实现平台,其协议堆栈为客户端与服务器提供Internet/Int ranet环境下的网络服务;采用Web服务的Web服务描述语言(Web Serivce Description Language,WSDL)描述功能块Web服务,并到统一描述、发现和集成(Uni2 versal Description,Discovery and Integration,UD2 DI)协议注册节点,然后客户端控制应用可从注册节点发现需要的功能块Web服务并使用它们。此外,客户端与服务器通过SOAP相互通讯。
由于Web服务本质上建立在一系列基于可扩展标记语言(eXtensible Markup Language,XML)的开放标准(WSDL,SOAP及UDDI)基础之上IEC 61499功能块标准与Web服务相结合可以给制造控制系统带来真正的与硬件平台、操作系统与编程语言无关的通讯能力,提高了它的柔性、可重用性、可扩展性与互操作性。同时,由于Web服务的动态、发现及绑定机制,IRMCS具有动态的可重构性与集成能力。
上述系统模型中的制造设备通过串口通讯(如RS2232C通讯协议)与服务器计算机相联系,服务器计算机与主控计算机具有相似的硬件配置Pentium IV 2.4GHz,512M RAM,以太网卡。为了展示IRMCS的跨语言、跨平台性能,客户应用及各设备VMD功能块Web服务选择Windows 2000为开发平台,J ava为编程语言,Sun J RE为运行环境,Bor2 land JBuilder 9作为开发工具,Tomcat作为Web服务器;另一方面,计划调度功能块Web服务及重构控制功能块Web服务选择Linux为开发平台,C#为编程语言,Microsof CLR为运行环境,Visual St 为开发工具,IIS为Web服务器。这种执行方式也可验证IRMCS在异质环境下的互操作性。在Internet/Int ranet环境下,用户可利用客户程序方便地远程监控该FMS的实际运行情况。
结束语
为了实现制造控制系统的智能重构,提出了知识功能块的新概念,并以其为基础构建了IRMCS集成框架。IRMCS原型系统验证了IEC 61499功能块标准、Web服务中间件和面向服务概念在实现智能重构制造控制系统方面的有效性。
但在实际应用中,基于Internet/Int ranet的集成框架需考虑制造控制专用信息传递过程中的安全问题。未来将研究采用安全套接字层(SecureSocket Layer,SSL)技术对制造通讯信息进行加密与解密。
参考文献
[1]王宸煜,王敏.基于混合推理机制的点焊工艺设计[J].机械工程学报,2002.
[2]刘晓冰,刘彩燕,马跃等.基于分层实例推理的混合型行业工艺设计系统研究[J].计算机集成制造系统,2005.
篇9
经过低迷的一季度,智能手机出货量在二季度再次创出新高。高度受关注的iPhone6将在9月9日推出。在中报期后,苹果有可能再度热卖,从而再次点燃苹果概念股的热烈关注。
传统电脑继续受到移动设备的挤占,智能电视换代继续
从数据中证实,传统电脑需求继续向移动设备转移。低处理,高便携,多功能的移动智能设备将占绝大部分下游市场的需求。而相对较高处理能力的电脑则稳固在专业应用领域,入科学计算、商业服务和高端游戏。大屏智能电视的出货保持稳定,未来可能受益智能机顶盒功能的增加和游戏盒子的普及,加快更新换代。
国产制造政策倾向明显,国产替代市场风生水起
从7月政策层面来看,芯片制造作为最后一项高难度领域已经攻克,电子产品的软硬件完全具备全面国产化的可能。政策加码加速国产化。重点值得关注领域包括,国产纯电动车和国产芯片与服务器制造。
篇10
论文摘要:智能制造是当今世界制造业的重要发展方向,它在全球范围内都得到了广泛的应用和研究。文章从对智能制造的定义开始,介绍了智能制造的概念以及智能制造系统的特点及应用,然后通过分析智能制造在国内外的发展,结合我国实际情况介绍了智能制造在我国的发展趋势。
1智能制造简介
智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。以智能制造技术(Intelligent Manufacturing Technology,IMT)为基础组成的系统叫做智能制造系统(Intelligent Manufacturing System,IMS),它具有以下特征:
①具有获取信息并以此来决定自身行为的能力。要具有获取信息并以此来决定自身行为的能力,也就是需要智能系统对信息具有一定的分辨能力,这要求系统的模型必须建立在相应的知识库上,系统运用知识库来决定自身行为。
②实现人机一体化。实现人机一体化就是使人和智能机器在制造过程中相互协作,在此系统中不能把人间单的当作操作者来看待,要意识到此时人和智能机器是平等的,可以认为他们是为了完成某些项工作而进行合作的两个个体,他们需要做的就是运用各自的特长来完成任务。
③拥有学习能力和自我维护能力。产品制造是在不断发展和变化的,因此在制造过程中所需要的知识也不断的增加,同时在运行过程中不可避免的会出现故障,为了更好的适应社会对产品制造的要求,需要智能制造系统拥有学习能力和自我维护能力。
智能制造在现代制造业中应用广泛,主要包含产品智能设计、加工过程智能监控、产品在线智能测量、机器故障智能诊断、制造系统的知识处理与信息处理、制造系统的智能运行管理与决策等方面。
2智能制造在中国制造业的应用现状及发展趋势
2.1国内外智能制造的发展状况
自20世纪80年代智能制造提出以来,世界各国都对智能制造系统进行了各种研究,首先是对智能制造技术的研究,然后为了满足经济全球化和社会产品需求的变化智能制造技术集成应用的环境——智能制造系统被提出。智能制造系统是1989年由日本提出的,随后还于1994年启动了先进制造国际合作项目,包括了公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等[1]。近年来,各国除了对智能制造基础技术进行研究外,更多的是进行国际间的合作研究。 在我国对智能制造的研究也早在上世纪八十年代末就已开始。在最初的研究中在智能制造技术方面取得了一些成果,而进入21世纪以来的十年当中智能制造在我国迅速发展,在许多重点项目方面取得成果,智能制造产业也初具规模。总的来说我国在智能制造方面的发展是不错的,近年来国家和各大制造企业对智能制造的发展也越来越重视,越来越多的研究项目成立,研究资金也大幅增长。
2.2智能制造在我国的发展趋势
在我国制造业未来的发展中,智能制造必将扮演更加重要的角色。我国必将由制造大国向制造强国转变,这就要求我国制造业由粗放型向集约型转化,这就要求我们必须控制能源消耗的增长,而通过智能制造系统能够更加充分的利用原材料,有助于我国制造业向集约型转化。要发展好智能制造,我们首要的任务是尽快建立起智能制造的理论体系,理论体系是整个智能制造的基础,也是全面发展智能制造的前提。在建立理论体系的同时技术体系也要相应的建立起来,智能制造系统是以智能制造技术为基础建立起来的,它以智能制造技术为基石。最后,结合我国制造业实际情况,建立符合我国制造业发展需要的特色智能制造系统。
3结语
随着全球制造业的发展,智能制造也将随之不断发展,这是制造系统由能量驱动型转变为信息驱动型所带来必然的结果。在这个全球化的智能制造浪潮中,我国当然也不落人后,我国一些高等院校已进行相关研究,随着国家和各大制造企业对智能制造的认识加深,相信将会有越来越多的人力物力将会投入智能制造的研究当中,最终得以在全国范围形成浓厚的研究氛围,国家、企业、高校之间相互合作,统筹规划、集中优势,最终形成符合我国制造业发展的智能制造系统。
- 上一篇:信息时代和智能时代
- 下一篇:企业能源管理的目的和意义