智能制造是實現整個制造業價值鏈的智能化和創新,是信息化與工業化深度融合的進一步提升。
目前智能制造的“智能”還處于Smart的層次,智能制造系統具有數據采集、數據處理、數據分析的能力,能夠準確執行指令,能夠實現閉環反饋;而智能制造的趨勢是真正實現“Intelligent”,智能制造系統能夠實現自主學習、自主決策,不斷優化。
智能制造是實現整個制造業價值鏈的智能化和創新,是信息化與工業化深度融合的進一步提升。智能制造融合了信息技術、先進制造技術、自動化技術和人工智能技術。智能制造包括開發智能產品;應用智能裝備;自底向上建立智能產線,構建智能車間,打造智能工廠;踐行智能研發;形成智能物流和供應鏈體系;開展智能管理;推進智能服務;最終實現智能決策。
目前智能制造的“智能”還處于Smart的層次,智能制造系統具有數據采集、數據處理、數據分析的能力,能夠準確執行指令,能夠實現閉環反饋;而智能制造的趨勢是真正實現“Intelligent”,智能制造系統能夠實現自主學習、自主決策,不斷優化。
在智能制造的關鍵技術當中,智能產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、智能產線、智能車間到智能工廠,可以幫助企業實現生產模式的創新;智能研發、智能管理、智能物流與供應鏈則可以幫助企業實現運營模式的創新;而智能決策則可以幫助企業實現科學決策。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。
1. 智能產品
智能產品通常包括機械、電氣和嵌入式軟件,具有記憶、感知、計算和傳輸功能。典型的智能產品包括智能手機、智能可穿戴設備、無人機、智能汽車、智能家電、智能售貨機等,包括很多智能硬件產品。智能裝備也是一種智能產品。企業應該思考如何在產品上加入智能化的單元,提升產品的附加值。
2. 智能服務
基于傳感器和物聯網(IoT),可以感知產品的狀態,從而進行預防性維修維護,及時幫助客戶更換備品備件,甚至可以通過了解產品運行的狀態,幫助客戶帶來商業機會。還可以采集產品運營的大數據,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產品提供有針對性的服務,從而鎖定用戶,開展服務營銷。
3. 智能裝備
制造裝備經歷了機械裝備到數控裝備,目前正在逐步發展為智能裝備。智能裝備具有檢測功能,可以實現在機檢測,從而補償加工誤差,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。
4. 智能產線
很多行業的企業高度依賴自動化生產線,比如鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、芯片制造、電子組裝、汽車整車和零部件制造等,實現自動化的加工、裝配和檢測,一些機械標準件生產也應用了自動化生產線,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,就是建立自動化生產線、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。自動化生產線可以分為剛性自動化生產線和柔性自動化生產線,柔性自動化生產線一般建立了緩沖。為了提高生產效率,工業機器人、吊掛系統在自動化生產線上應用越來越廣泛。
5. 智能車間
一個車間通常有多條生產線,這些生產線要么生產相似零件或產品,要么有上下游的裝配關系。要實現車間的智能化,需要對生產狀況、設備狀態、能源消耗、生產質量、物料消耗等信息進行實時采集和分析,進行高效排產和合理排班,顯著提高設備利用率(OEE)。因此,無論什么制造行業,制造執行系統(MES)成為企業的必然選擇。