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智能制造十大關鍵技術,快來看看你掌握的幾項?

作者:外星人智造

在智能制造的關鍵技術當中,智能産品與智能服務可以幫助企業帶來商業模式的創新;智能裝備、智能産線、智能工廠中的房間到智能工廠,可以幫助企業實作生産模式的創新;智能研發、智能管理、智能物流與供應鍊則可以幫助企業實作營運模式的創新;而智能決策則可以幫助企業實作科學決策。智能制造的十項技術之間是息息相關的,制造企業應當漸進式、理性地推進這十項智能技術的應用。

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智能産品

智能産品通常包括機械、電氣和嵌入式軟體,具有記憶、感覺、計算和傳輸功能。典型的智能産品包括智能手機、智能可穿戴裝置、無人機、智能汽車、智能家電、智能售貨機等,包括很多智能硬體産品。智能裝備也是一種智能産品。企業應該思考如何在産品上加入智能化的單元,提升産品的附加值。

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智能服務

基于傳感器和物聯網(IoT),可以感覺産品的狀态,進而進行預防性維修維護,及時幫助客戶更換備品備件,甚至可以通過了解産品運作的狀态,幫助客戶帶來商業機會。還可以采集産品營運的大資料,輔助企業進行市場營銷的決策。此外,企業通過開發面向客戶服務的APP,也是一種智能服務的手段,可以針對企業購買的産品提供有針對性的服務,進而鎖定使用者,開展服務營銷。

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智能裝備

制造裝備經曆了機械裝備到數控裝備,目前正在逐漸發展為智能裝備。智能裝備具有檢測功能,可以實作在機檢測,進而補償加工誤差,提高加工精度,還可以對熱變形進行補償。以往一些精密裝備對環境的要求很高,現在由于有了閉環的檢測與補償,可以降低對環境的要求。

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智能産線

很多行業的企業高度依賴自動化生産線,比如鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、晶片制造、電子組裝、汽車整車和零部件制造等,實作自動化的加工、裝配和檢測,一些機械标準件生産也應用了自動化生産線,比如軸承。但是,裝備制造企業目前還是以離散制造為主。很多企業的技術改造重點,就是建立自動化生産線、裝配線和檢測線。美國波音公司的飛機總裝廠已建立了U型的脈動式總裝線。自動化生産線可以分為剛性自動化生産線和柔性自動化生産線,柔性自動化生産線一般建立了緩沖。為了提高生産效率,工業機器人、吊挂系統在自動化生産線上應用越來越廣泛。

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智能工廠中的房間

一個工廠中的房間通常有多條生産線,這些生産線要麼生産相似零件或産品,要麼有上下遊的裝配關系。要實作工廠中的房間的智能化,需要對生産狀況、裝置狀态、能源消耗、生産品質、物料消耗等資訊進行實時采集和分析,進行高效排産和合理排班,顯着提高裝置使用率(OEE)。是以,無論什麼制造行業,制造執行系統(MES)成為企業的必然選擇。

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智能工廠

一個工廠通常由多個工廠中的房間組成,大型企業有多個工廠。作為智能工廠,不僅生産過程應實作自動化、透明化、可視化、精益化,同時,産品檢測、品質檢驗和分析、生産物流也應當與生産過程實作閉環內建。一個工廠的多個工廠中的房間之間要實作資訊共享、準時配送、協同作業。一些離散制造企業也建立了類似流程制造企業那樣的生産指揮中心,對整個工廠進行指揮和排程,及時發現和解決突發問題,這也是智能工廠的重要标志。智能工廠必須依賴無縫內建的資訊系統支撐,主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系統。大型企業的智能工廠需要應用ERP系統制定多個工廠中的房間的生産計劃(Production planning),并由MES系統根據各個工廠中的房間的生産計劃進行詳細排産(production scheduling),MES排産的力度是天、小時,甚至分鐘。

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智能研發

離散制造企業在産品研發方面,已經應用了CAD/CAM/CAE/CAPP/EDA等工具軟體和PDM/PLM系統,但是很多企業應用這些軟體的水準并不高。企業要開發智能産品,需要機電軟多學科的協同配合;要縮短産品研發周期,需要深入應用仿真技術,建立虛拟數字化樣機,實作多學科仿真,通過仿真減少實物試驗;需要貫徹标準化、系列化、子產品化的思想,以支援大批量客戶定制或産品個性化定制;需要将仿真技術與試驗管理結合起來,以提高仿真結果的置信度。流程制造企業已開始應用PLM系統實作工藝管理和配方管理,LIMS(實驗室資訊管理系統)系統比較廣泛。

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智能管理

制造企業核心的營運管理系統還包括人力資産管理系統(HCM)、客戶關系管理系統(CRM)、企業資産管理系統(EAM)、能源管理系統(EMS)、供應商關系管理系統(SRM)、企業門戶(EP)、業務流程管理系統(BPM)等,國内企業也把辦公自動化(OA)作為一個核心資訊系統。為了統一管理企業的核心主資料,近年來主資料管理(MDM)也在大型企業開始部署應用。實作智能管理和智能決策,最重要的條件是基礎資料準确和主要資訊系統無縫內建。

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智能物流與供應鍊

制造企業内部的采購、生産、銷售流程都伴随着物料的流動,是以,越來越多的制造企業在重視生産自動化的同時,也越來越重視物流自動化,自動化立體倉庫、無人引導小車(AGV)、智能吊挂系統得到了廣泛的應用;而在制造企業和物流企業的物流中心,智能分揀系統、堆垛機器人、自動輥道系統的應用日趨普及。WMS(Warehouse Management System,倉儲管理系統)和TMS(Transport Management System,運輸管理系統)也受到制造企業和物流企業的普遍關注。

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智能決策

企業在營運過程中,産生了大量的資料。一方面是來自各個業務部門和業務系統産生的核心業務資料,比如與合同、回款、費用、庫存、現金、産品、客戶、投資、裝置、産量、交貨期等資料,這些資料一般是結構化的資料,可以進行多元度的分析和預測,這就是BI(Business Intelligence,業務智能)技術的範疇,也被稱為管理駕駛艙或決策支援系統。同時,企業可以應用這些資料提煉出企業的KPI,并與預設的目标進行對比,同時,對KPI進行層層分解,來對幹部和員工進行考核,這就是EPM(Enterprise Performance Management,企業績效管理)的範疇。從技術角度來看,記憶體計算是BI的重要支撐。

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