【精品】智能制造

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1、对智能制造的一些认识机械工业仪器仪表综合技术经济研究所1、智能制造概念“智能制造”可以从制造和智能两方面进行解读。首先，制造是指对原材料进行加工或再加工，以及对零部件进行装配的过程。通常,按照生产方式的连续性不同，制造分为流程制造与离散制造。根据我国现行标准GB/T4754-2002,我国制造业包括31个行业，又进一步划分约175个中类、530个小类，涉及了国民经济的方方面面。智能是由“智慧(wisdom)"和“能力”两个词语构成。从感觉到记忆到思维这一过程，称为“智慧”，智慧的结果产生了行为和语言，将行为和语言

2、的表达过程称为“能力”，两者合称为“智能(intelligent/smart)。因此，将感觉、记忆、回忆、思维、语言、行为的整个过程称为智能过程，它是智慧和能力的表现。目前，国际和国内都尚且没有关于智能制造的准确定义，但刚刚发布的《智能制造发展规划(2016-2020年)》给出了一个比较全面的描述性定义：智能制造是基于新…代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节,具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。推动智能制造，能够有效缩短产品研制周期、提

3、高生产效率和产品质量、降低运营成本和资源能源消耗，并促进基于互联网的众创、众包、众筹等新业态、新模式的孕育发展。智能制造具有以智能工厂为载体，以关键制造环节智能化为核心，以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征，这实际上指岀了智能制造的核心技术、管理要求、主要功能和经济目标，体现了智能制造对于我国工业转型升级和国民经济持续发展的重要作用。然而，由于我国技术基础薄弱发展不平衡，企业在进行智能制造实施和升级改造过程中往往茫然不知从何做起。因此，以下将根据智能制造的描述性定义，提出关于智能工厂、制造环节智能化、网络

4、互联互通，以及端到端数据流等四个方面的初步认识，以期说明智能制造的主要内容。2、什么是智能工厂智能工厂是实现智能制造的载体。在智能工厂中通过生产管理系统、计算机辅助工具和智能装备的集成与互操作来实现智能化、网络化分布式管理，进而实现企业业务流程与工艺流程的协同，以及生产资源（材料、能源等）在企业内部及企业之间的动态配置。一方面，“工欲善其事必先利其器”，实现智能制造的利器就是数字化、网络化的工具软件和制造装备，包括以下类型：1）计算机辅助工具，如CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）、CAPP（计算机

5、辅助工艺设计）、CAM（计算机辅助制造）等；2）计算机仿真工具，如物流仿真、工程物理仿真（包括结构分析、声学分析、流体分析、热力学分析、运动分析、复合材料分析等多物理场仿真）、工艺仿真等；3）工厂/车间业务与生产管理系统，如ERP（企业资源计划）、MES（制造执行系统）、PLM（产品全生命周期管理）/PDM（产品数据管理）等；4）智能装备，如高档数控机床与机器人、增材制造装备（3D打印机）、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等；5）新一代信息技术，如物联网、云计算、大数据等。另一方面，智能

6、制造是一个覆盖更宽泛领域和技术的“超级”系统工程，在生产过程中以产品全生命周期管理为主线，还伴随着供应链、订单、资产等全生命周期管理，如图1所示。订单全生命周期产品全生命周期全生命周期S资产全生命周期图1:智能制造生命周期管理在智能工厂中，借助于各种生产管理工具/软件/系统和智能设备,打通企业从设计、生产到销售、维护的各个环节,实现产品仿真设计、生产自动排程、信息上传下达、生产过程监控、质量在线监测、物料自动配送等智能化生产。下面介绍了几个智能工厂中的“智能”生产场景。场景1:设计/制造一体化。在智能化较好的航空

7、航天制造领域,采用基于模型定义（MBD）技术实现产品开发，用一个集成的三维实体模型完整地表达产品的设计信息和制造信息（产品结构、三维尺寸、BOM等），所有的生产过程包括产品设计、工艺设计、工装设计、产品制造、检验检测等都基于该模型实现，这打破了设计与制造之间的壁垒，有效解决了产品设计与制造一致性问题。图1:智能制造生命周期管理在智能工厂中，借助于各种生产管理工具/软件/系统和智能设备,打通企业从设计、生产到销售、维护的各个环节,实现产品仿真设计、生产自动排程、信息上传下达、生产过程监控、质量在线监测、物料自动配送

8、等智能化生产。下面介绍了几个智能工厂中的“智能”生产场景。场景1:设计/制造一体化。在智能化较好的航空航天制造领域,采用基于模型定义（MBD）技术实现产品开发，用一个集成的三维实体模型完整地表达产品的设计信息和制造信息（产品结构、三维尺寸、BOM等），所有的生产过程包括产品设计、工艺设计、工装设计、产品制造、检验检测等都基于该模型实现，这打破了设计与制造之间的壁垒，有效解