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                智能工廠將撬動五大行業領域發展高潮

                2017-01-16 05:40:33 時間:2017-01-16 05:40:33 來源:中華五金門戶網

                隨著未來智能工廠發展浪潮的逼近。未來智能工廠的發展將帶動虛擬仿真設計、網絡化智能設備、模塊化定制生產、大數據化精益管理及柔性化新型人機交互五大行業領域發展高潮。

                首先是虛擬仿真設計

                隨著三維數字化技術的發展,傳統的以經驗為主的模擬設計模式逐漸轉變為基于三維建模和仿真的虛擬設計模式,使未來的智能工廠能夠通過三維數字建模、工藝虛擬仿真、三維可視化工藝現場應用,避免傳統的三維設計模型二維紙質圖紙三維工藝模型研制過程中信息傳遞鏈條的斷裂,摒棄二維、三維之間轉換,提高產品研發設計效率,保證產品研發設計質量。

                隨著仿真技術的發展,原有的對工件幾何參數及干涉進行校驗的幾何仿真逐漸轉變成產品加工、裝配、拆卸、切削和成型過程的物理仿真,使未來的智能工廠實現在復雜虛擬環境下對產品運行生產效果進行仿真分析和驗證,以達到產品開發周期和成本的最低化、產品設計質量的最優化和生產效率的最高化,增強企業的競爭能力。

                未來我國應著重突破MBD技術、物理仿真引擎系統架構、仿真模型三個環節。

                其次是網絡化智能設備

                生產設備的智能化程度將在網絡化條件下得到快速提升,傳統制造模式出現顛覆性的變革,具體表現高度密集的生產設備、生產設備智能化和柔性化制造方式這三個方面。

                隨著技術的進步以及人工成本的逐漸上升,未來工廠內所有工作逐漸由系統控制的核心生產設備來實現,工作人員不直接參與生產第一線工作,只是從事一些新產品開發、生產工藝改進、新機器設備發明創新等高質量復雜勞動。高度密集的生產設備將使未來智能工廠的生產成本逐漸降低,產品質量將得到大幅提升。

                在生產設備智能化方面,生產設備聯網助力未來工廠日益智能化。生產設備依托安全的生產網絡和系統能夠實現智能校正、智能診斷、智能控制、智能管理等功能和生產設備之間的智能化信息交換,協同性和開放性明顯提升。智能化生產設備的應用,使未來智能工廠生產過程更加靈活、高效并具有可持續發展性。

                在柔性化制造方式方面,增材制造方式促進智能工廠日漸綠色化和柔性化。傳統的材料去除加工方法將逐漸被低耗能、低污染甚至無污染的增材制造方式所取代,這種制造方式尤其適合動力設備、航空航天、汽車等高端產品上的關鍵零部件的生產。

                再次是模塊化定制生產

                多批次、小產量的生產盈利能力在模塊化生產方式下逐漸得到提升,產品日益滿足消費者個性化需求,具體表現在模塊生產和模塊組裝這兩個方面。

                在模塊生產方面,生產可自由組合的模塊助力智能工廠日益集約化。傳統的固定生產線將無法滿足客戶定制化需求而逐漸消失,可動態組合的模塊化生產方式將成為主流。在模塊化生產方式下,產品被分解成無數個具有不同用途或性能的模塊。每個模塊將通過制造執行系統被生產出來,杜絕未來智能工廠的浪費環節,保證質量、優化成本、縮短周期。

                在模塊組裝方面,標準化、通用化模塊之間的組合提升智能工廠定制化生產盈利能力。根據產品的性能、結構選擇滿足需求的模塊,通過模塊結構的標準化,將選取出的各模塊自由組裝出滿足客戶個性化需求的產品,使未來智能工廠產品的品種更豐富、功能更齊全、性能更穩定。

                大數據化精益管理

                產品的研發、生產和管理方式通過工業大數據挖掘和分析逐漸得到創新,工廠管理日趨精益化。具體表現在客戶價值管理、精益生產和精益供應鏈這三個方面。

                在客戶價值管理方面,基于大數據的客戶價值提升趨勢明顯。隨著移動互聯、物聯網等新一代信息技術逐漸滲透到產品生產的各個環節,大數據配套軟硬件的日益完善,安全性和標準化程度的逐步提升,通過對客戶與工業企業之間的交互和交易行為方面大數據的分析,產品的研發設計呈現出眾包化發展趨勢,同時產品售后服務得到不斷改進和完善。

                在精益生產方面,基于大數據的生產制造日益精益化。制造企業通過實時收集生產過程中所產生的大數據,對生產設備診斷、用電量、能耗、質量事故等方面進行分析與預測,能夠及時發現生產過程中的錯誤與瓶頸并進行優化。通過運用大數據技術,未來智能工廠實現生產制造的精益化,提升生產過程的透明度、綠色性、安全性和產品的質量。

                在精益供應鏈方面,基于大數據的供應鏈優化趨勢顯著。隨著大數據基礎條件的日益成熟,制造企業能夠獲得完整的產品供應鏈方面的大數據,通過對這些大數據的分析,預測零配件價格走勢、庫存等情況,克服傳統供應鏈中缺乏協調和信息共享等問題,避免牛鞭效應的發生,實現供應鏈的優化;诖髷祿木婀⿷湽芾硐麥p了智能工廠整個供應鏈條中成本和浪費情況,提升了倉儲和配送效率,實現了無庫存或庫存達到極小。

                最后是柔性化新型人機交互

                人與機器的信息交換方式隨著技術融合步伐的加快向更高層次邁進,新型人機交互方式被逐漸應用于生產制造領域。具體表現在智能交互設備柔性化和智能交互設備工業領域應用這兩個方面。

                在智能交互設備柔性化方面,技術和硬件的不斷更新有利于智能交互設備日益柔性化優勢的形成。隨著移動互聯、物聯網、云計算、人機交互和識別技術等核心技術的發展,交互設備硬件日趨柔性化,智能交互設備逐漸呈現出設計自由新穎、低功耗、經摔耐用、貼近人體等優勢,這就為未來智能工廠新型人機交互的實現提供了基礎。

                在智能交互設備工業領域應用方面,柔性化智能交互設備助力智能工廠新型人機交互方式的實現。隨著技術融合步伐的加快,柔性化智能交互設備從個人消費領域被逐漸引入到制造業,作為生產線裝配及特殊環節工作人員的技術輔助工具,使工作人員與周邊的智能設備進行語音、體感等新型交互。智能交互設備工業領域的應用,提升了未來智能工廠的透明度和靈活性。

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