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制造业面对“互联网+”如何更好的实现智能制造数字化转型

宣布日期：

2021-12-14

最近几年，欧美国家最早针对流程工业提出了“智能工厂”的看法。流程工业智能工厂由商业智能、运营智能、操作智能三个条理组成，由于自身的自动化水平较高，因此实施智能工厂相比照较容易。与流程工业相比，离散制造业首先在底层制造环节由于生产工艺的庞大性，如车、铣、刨、磨、铸、锻、铆、焊对生产设备的智能化要求很高，投资很大。特别是装备制造业、家电、汽车、机械、模具、航空航天、消费电子等产品大都要求产品智能化，设计智能化。

建智能工厂实现“互联网＋“制造业

因此，在中国制造2025及工业4.0信息物理融合系统CPS的支持下，离散制造业需要实现生产设备网络化、生产数据可视化、生产文档无纸化、生产历程透明化、生产现场无人化等先进技术应用，做到纵向、横向和端到端的集成，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，从而建立基于工业大数据和“互联网”的智能工厂。

1、生产设备网络化，实现车间“物联网”

工业物联网的提出给“中国制造2025”、工业4.0提供了一个新的突破口。物联网是指通过种种信息传感设备，实时收罗任何需要监控、连接、互动的物体或历程等种种需要的信息，其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，便当识别、治理和控制。古板的工业生产接纳M2M(MachinetoMachine)的通信模式，实现了设备与设备间的通信，而物联网通过Things toThings的通信方法实现人、设备和系统三者之间的智能化、交互式无缝连接。

在离散制造企业车间，数控车、铣、刨、磨、铸、锻、铆、焊、加工中心等是主要的生产资源。在生产历程中，将所有的设备及工位统一联网治理，使设备与设备之间、设备与盘算机之间能够联网通讯，设备与工位人员紧密关联，如：数控编程人员可以在自己的盘算机上进行编程，将加工程序上传至DNC效劳器，设备操作人员可以在生产现场通过设备控制器下载所需要的程序，待加工任务完成后，再通过DNC网络将数控程序回传至效劳器中，由程序治理员或工艺人员进行比较或归档，整个生产历程实现网络化、追溯化治理。

2、生产数据可视化，利用大数据剖析进行生产决策

“中国制造2025”提出以后，信息化与工业化快速融合，信息技术渗透到了离散制造企业工业链的各个环节，条形码、二维码、RFID、工业传感器、工业自动控制系统、工业物联网、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技术在离散制造企业中获得广泛应用，尤其是互联网、移动互联网、物联网等新一代信息技术在工业领域的应用，离散制造企业也进入了互联网工业的新的生长阶段，所拥有的数据也日益富厚。离散制造企业生产线处于高速运转，由生产设备所爆发、收罗和处理的数据量远大于企业中盘算机和人工爆发的数据，对数据的实时性要求也更高。

在生产现场，每隔几秒就收集一次数据，利用这些数据可以实现许多形式的剖析，包括设备开机率、主轴运转率、主轴负载率、运行率、故障率、生产率、设备综合利用率(OEE)、零部件及格率、质量百分比等。首先，在生产工艺革新方面，在生产历程中使用这些大数据，就能剖析整个生产流程，了解每个环节是如何执行的。

一旦有某个流程偏离了标准工艺，就会爆发一个报警信号，能更快速地发明过失或者瓶颈所在，也就能更容易解决问题。利用大数据技术，还可以对产品的生产历程建立虚拟模型，仿真并优化生产流程，当所有流程和绩效数据都能在系统中重建时，这种透明度将有助于制造企业革新其生产流程。再如，在能耗剖析方面，在设备生产历程中利用传感器集中监控所有的生产流程，能够发明能耗的异�；蚍逯登樾�，由此便可在生产历程中优化能源的消耗，对所有流程进行剖析将会大大降低能耗。

3、生产文档无纸化，实现高效、绿色制造

构建绿色制造体系，建设绿色工厂，实现生产洁净化、废物资源化、能源低碳化是中国制造2025实现“制造大国”走向“制造强国”的重要战略之一。目前，在离散制造企业中爆发繁多的纸质文件，如工艺历程卡片、零件蓝图、三维数模、刀具清单、质量文件、数控程序等等，这些纸质文件大多疏散治理，未便于快速查找、集中共享和实时追踪，并且易爆发大宗的纸张浪费、丧失等。

生产文档进行无纸化治理后，事情人员在生产现场即可快速盘问、浏览、下载所需要的生产信息，生产历程中爆发的资料能够即时进行归档生存，大幅降低基于纸质文档的人工通报及流转，从而杜绝了文件、数据丧失，进一步提高了生产准备效率和生产作业效率，实现绿色、无纸化生产。

4、生产历程透明化，智能工厂的“神经”系统

“中国制造2025”明确提出推进制造历程智能化，通过建设智能工厂，增进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制，进而实现整个历程的智能管控。在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等离散制造行业，企业生长智能制造的焦点目的是拓展产品价值空间，偏重从单台设备自动化和产品智能化入手，基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。因此其智能工厂建设模式为推进生产设备(生产线)智能化，通过引进种种切合生产所需的智能装备，建立基于制造执行系统MES的车间级智能生产单位，提高精准制造、敏捷制造、透明制造的能力。

离散制造企业生产现场，MES在实现生产历程的自动化、智能化、数字化等方面发挥着巨着述用。首先，MES借助信息通报对从订单下抵达产品完成的整个生产历程进行优化治理，减少企业内部无附加值运动，有效地指导工厂生产运作历程，提高企业实时交货能力。其次，MES在企业和供应链间以双向交互的形式提供生产运动的基础信息，使计划、生产、资源三者密切配合，从而确保决策者和各级治理者可以在更短的时间内掌握生产现场的变革，做出准确的判断并制定快速的应对步伐，包管生产计划获得合理而快速的修正、生产流程流通、资源充分有效地获得利用，进而更大限度地发挥生产效率。

5、生产现场无人化，真正做到“无人”工厂

“中国制造2025”推动了工业机械人、机械手臂等智能设备的广泛应用，使工厂无人化制造成为可能。在离散制造企业生产现场，数控加工中心、智能机械人和三坐标丈量仪及其他所有柔性化制造单位进行自动化排产调理，工件、物料、刀具进行自动化妆卸调理，可以抵达无人值守的全自动化生产模式(LightsOutMFG)。在不间断单位自动化生产的情况下，治理生产任务优先和暂缓，远程检察治理单位内的生产状态情况，如果生产中遇到问题，一旦解决，立即恢复自动化生产，整个生产历程无需人工加入，真正实现“无人”智能生产。

实现从制造业大国向制造业强国的“升级”，“中国制造2025”成为更有力的战略驱动。Smart-Plant的六大功效�？榇又圃煲瞪芷诘娜鑫取飞芷凇⑸低持芷诩吧桃担ü┯α粗卫恚┲芷谌轿还刈⒅悄苤圃斓母鞲龌方谟虢诘�，并通过工业App应用、工业大数据剖析与应用，精准资助制造业企业有效利用行业以及自身企业大数据，让产品研发、生产和设备治理、供应链治理等获得立异提升，并更终实现全行业个性化定制的高效开放智造。

6、工业互联网平台——数网星云平台

基于云平台构建的制造企业云平台的意义

产品营销：大数据剖析结果为制造企业提供针对性推销、定向研发、智能维保等效劳。

设备远程故障诊断剖析：大数据预测设备未来可能泛起故障的时间，提供制止危害的解决计划，消除设备故障�；突Т吹乃鹗�。

客户体验：在移动端建立企业宣传平台，以场景化方法让客户加入产品的认知，增加品牌的流传效果。

技术立异：借助平台的专家经验共享、智能决策库的建立，提高运维领域的装备治理水平，降低行业运营本钱。

节约效能：通过数据集的切分和纪律查找，资助找到优化的数据集，实现人员投入及控制历程的节能提效。

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