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智能制造论文(精选16篇)

时间:2024-02-21 22:07:03 作者:文轩

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智能制造技术论文范文精选

“当前,新一轮科技革命和产业变革与我国加快转变经济发展方式形成历史_汇,国际产业分工格局正在重塑。必须紧紧抓住这一重大历史机遇,按照‘四个全面’战略布局要求,实施制造强国战略。”这是《中国制造2025》的一段话。

智能制造将成为我国工业领域未来几年的工作重点和目标方向。

融合it与ot。

罗克韦尔自动化公司日前在北京拉开其全球路演的序幕,议题聚焦在“如何打造互联企业并实现智能制造”上。罗克韦尔自动化大中华区董事总经理鲍博文(bobbuttermore)认为:实现智能制造要从打造互联企业开始。

在鲍博文看来,实现互联企业的核心要务就是将信息技术(it)与运营技术(ot)融合。以往,这些职能各司其职,彼此独立。如今,it与ot融合成为工i企业获得成功的关键所在,能够帮助企业采集、分析数据,并将数据转化为可指导行动的信息,从而创造切实的业务成果,提高生产过程的安全性、可预测性及可持续性。

互联企业的优势在于可以帮助中国制造企业将其人员、生产流程和资产连接起来从而实现业务价值。举例来说,食品生产商可以通过实施互联企业来提高多个工厂中多条生产线的整体设备效率。制药公司可实现产品序列化,从而满足行业法规的要求。矿业公司可以分析其矿石产量,而上游的石油和天然气公司则能够利用互联企业对油井井口进行优化。

四步进阶。

那么如何打造互联企业呢?

作为一家全球制造商,罗克韦尔自动化也面临相同的挑战。通过亲身践行,罗克韦尔自动化总结了一套互联企业四阶段执行模型:评估与计划、安全与升级、数据与分析以及优化与协作。

根据经验,一个成功的互联企业生产效率每年能够提高5%左右。当然,这需要企业拥有世界级的合作伙伴及生态系统。

世界级生态。

在路演期间,罗克韦尔自动化与中国橡胶和轮胎行业的领先供应商软控股份有限公司签署了一项价值为人民币1亿元的战略性合作协议。根据该协议,双方将在橡胶和轮胎领域合作开发信息和自动化机械技术、机械安全应用,并共同开展全球市场营销。此次合作有助于软控提高效率并降低服务成本,助力公司通过智能工厂实现智能制造。

“软控和罗克韦尔自动化在中国乃至世界范围内有着数十年的成功合作基础。我们紧密合作,探索智能机械和信息化方面的创新制造技术。我们怀着一个共同的目标:让软控成为世界领先的集成橡胶和轮胎制造解决方案提供商。”鲍博文表示,“_已经明确了2017年经济工作的总基调:稳中求进,并坚持推进供给侧结构性改革。根据政府规划,将继续削减煤炭和钢铁等重工业的过剩产能。但由于产能过剩和劳动力成本上涨的问题相继出现,提高生产率和全球竞争力对中国企业来说变得极为重要。所有这些趋势都表明实施智能制造势在必行,而这正是罗克韦尔自动化的优势所在。我们深知中国工业企业面临的各种挑战,我们将借助我们的全球项目经验为他们提供价值。”

工业互联和智能制造的信息中枢论文

工业云发展是培育工业大数据产业生态和带动制造业服务化转型的重要基础,是未来先进制造业发展中实现工业经济互联和智能制造的信息中枢。

云计算是推动信息技术能力实现按需供给、促进信息技术和数据资源充分利用的全新业态,是信息化发展的重大变革和必然趋势。随着国务院《关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见》和《中国制造2025》的印发,云计算在工业领域的落地发展成为“十三五”期间进一步推进两化深度融合的重点工作之一,工业云成为信息企业和工业企业共同关注的热点。

工业云发展是培育工业大数据产业生态和带动制造业服务化转型的重要基础,是未来先进制造业发展中实现工业互联和智能制造的信息中枢。本文试图对工业云的功能特点、应用场景、发展现状和问题做一梳理,并分析提出下一步促进工业云发展的着力点。

工业云的功能特征和应用场景。

云计算概念起源于消费互联网领域。3月,亚马逊推出弹性计算云服务(elasticcomputecloud,ec2),8月份,谷歌在搜索引擎大会上正式提出云计算概念。“云”既是对互联网公司所采用的计算架构的描述,也是对其商业模式的形容。在计算架构上,基础设施利用网络和虚拟化技术池化后可实现动态弹性扩展,其上运行的软件服务可以集中部署和维护,并实现对基础设施的透明访问;在商业模式上,面向公众开放服务,支持用户按需租用,并可自助完成业务部署。可见,云计算的功能与互联网公司对于计算设施的应用需求是完全匹配的,特别是能够根据系统信息数据处理压力的起伏,以远较传统的服务器、小型机、大型机等it基础设施更为灵活的配置方式,以更低成本实现计算资源的动态调度。

工业云的功能特征基本继承了云计算的通用功能。但对于工业领域的it应用而言,不用应用场景的软件服务对计算设施的要求不尽相同,大体可分为两种:一是计算处理资源密集型应用,即软件服务对cpu和gpu的计算处理能力有较高要求;二是存储资源密集型应用,及软件服务对数据存储系统的容量和处理速度有较高要求。上述两类应用决定了目前市场上常见的、按功能特征区分的两种工业云。

一是以公共超算中心或企业私有计算中心为依托的计算型工业云,其上通常可提供计算机辅助设计(cad)、计算机辅助工程(cae)等对数学建模、求解分析、三维图像处理等处理能力有较高要求的软件服务。计算型工业云的应用场景一般对应于工业领域的研发设计环节,特别是企业从事大型研发项目,有多个子系统研发工作同时推进,并都需要it资源支持的时候,使用工业云可根据各项目团队的动态进度和需求,灵活调度企业it资源,实现研发资源的最大化配置。计算型工业云一旦在企业部署应用,就会自然从it资源配置调度平台,加速演变为产品研发不同工序间的协同合作平台,继而成为企业管理层统筹企业全局研发活动的集中管控平台。如商飞公司已经部署的全球协同研发云平台,已经成为能够集中管理供应链上跨地域的合作伙伴的各类研发活动的调度中心,全部设计、测试数据在平台上可实现高速交换和共享,促使在研产品的成熟周期大大缩短,综合研发成本成倍降低。

二是以公有或私有数据中心为依托的存储型工业云,其上通常可提供企业资源管理(erp)、供应链管理(scm)、客户关系管理(crm)、财务管理等对大规模结构化数据的访问和处理性能有较高要求的软件服务。存储型工业云的用户非常广泛,特别是可提供软件租用服务的工业云,能够允许企业以低成本使用erp、scm、crm等原本实施成本高昂的软件服务,尤其受到中小企业用户的欢迎。移动互联网兴起之后,特别是电子商务和网络支付工具爆发式增长以来,大量中小企业主从移动端“触网”,他们所接入的正是已经演变成为电子商务平台的存储型工业云。在云平台的支持下,企业管理人员可以通过手机实现企业的人员管理、订单管理、财务管理、物流管理等工作,并可以与交易合作伙伴在线结算。如创捷通公司在深圳运营的供应链管理云平台,可以帮助智能手机投资人在线与全球范围内的手机设计公司、零部件供应商、组装代工厂等有关上下游企业建立业务合作,并提供电子结算、供应链金融、跨境报关/报税等增值服务。

最近半年以来,随着部分工业互联网应用开始落地,相应出现了集成处理各类工业传感器回传数据的云平台,就其目前的应用形态而言,应仍属于存储密集型工业云一类。

制高点。

较早完成工业化进程的西方发达国家,近年来的发展重点聚焦于软件能力的提升。不仅是ibm、sap等信息技术公司在积极发展通用软件技术,波音、空客、ge等工业企业也在不断利用软件将工业知识和技术进行固化,提升软件能力。如前所述,工业云平台是工业企业集中固化、管理、迭代更新技术知识的理想软件工具。从代码行数看,洛克希德马丁公司已经超过微软成为世界最大的软件公司,而ge推出predix工业云平台后,也宣称出五年后要成为全世界最大的软件公司。

1月的ces消费电子展上,全球最大的白电制造商惠而浦公司宣布将与ibm合作推出搭载人工智能系统“沃森”的家电产品(沃森的核心系统是运营在云端的大型人工智能知识系统),提出下一代家电将能够和用户交流并自主学习。西门子也于底宣布将增加研发投入3亿欧元搭建跨业务新数字化云端服务平台sinalytics,能对机器产生的大量数据进行整合、保密传输和分析,通过数据分析和反馈提升对燃气轮机、风力发电机、列车、楼宇和医疗成像系统的监控和优化能力。可见,全球工业和信息技术领域的领先企业已在工业云领域加紧布局,抢占未来先进制造业软件平台和产业生态的制高点。

我国工业云发展初有成效。

我国高度重视工业云发展,国务院关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见把“大力发展企业经营管理、研发设计等在线应用服务,降低企业信息化门槛和创新成本,支持中小微企业发展和创业活动”作为主要任务明确提出,《中国制造2025》也把“实施工业云及工业大数据创新应用试点,建设一批高质量的工业云服务和工业大数据平台,推动软件与服务、设计与制造资源、关键技术与标准的开放共享”作为推进两化深度融合,支撑智能制造发展的重要举措。

以来,工业和信息化部确定了北京等16个省市作为工业云创新服务试点,探索创新信息化和工业转型的新模式,在试点省市和相关单位的共同努力下,已经取得了一些初步的成效。中国工业软件产业发展联盟也联合地方工信主管部门,在惠州仲恺高新区、青岛8个工业园区、昆山模具产业集群三个重点产业园区,分别推动广州中望、北京数码大方、苏州浩辰牵头建设了工业领域国产cad中小企业公共服务平台,促进正版cad软件在中小企业的应用与发展,支撑企业研发水平的提高和区域自主创新能力的提升。

从已开展的服务业务类型来看,我国工业云已涵盖上文提到的全部两种功能类型。如国家超算中心所在的天津、济南等地,以及地方投资建设有超算中心的上海、北京等城市,均已依托本地超算中心的计算资源优势,以软件计算租用服务和工程分析咨询服务等方式,为装备制造、航空航天、生物医药、石油勘探等重点领域的工业企业提供计算机辅助设计、辅助工程、辅助制造等云服务。

江苏、河南、宁夏、重庆、内蒙古、贵州等地则以电信运营商或信息技术企业为主体,搭建了面向服装行业、食品行业、电子行业等领域大中小企业的供应链设计协同平台和商务协同平台,既降低了企业信息化的门槛,也为配套企业拓展了产品销路,降低了龙头骨干企业的采购成本。各地区工业云运营主体机构还举办了组织培训、设计大赛等多种宣传推广活动,提高了社会各界,尤其是工业企业对工业云的认识水平,激发了企业应用工业云的积极性。如中国工业软件产业发展联盟和数码大方联合在北京举办的中国3d工业设计创新大赛,吸引了数万人参加,在工业云应用推广方面取得了较好的宣传效果。

随着工业云应用的逐步推开,云计算能够培育产业新型业态的功能也在工业领域逐步显现,不仅催生出工业软件服务的新业态,还带动工业企业创新形成了一批服务化转型的新模式。

一是催生出工业大数据应用生态。工业云在企业的落地应用,为工业企业打通信息化建设中遗留的信息孤岛提供了新手段。云平台在数据集成方面具有天然优势,推进建设和应用工业云平台,就是推进企业统一数据标准和共享机制,虽有重重阻碍,但平台一旦建立,即可极大加速工业企业数据的积累,一些面向行业应用的大型工业云平台还能加速行业共性数据的积累,这为工业大数据的进一步发展和成套解决方案的成熟提供了重要的资源池和测试床。如三一重工、中联重科、海尔等企业已经初步建成的工业互联网云平台,已经可以通过对产品实时工况监控数据的分析挖掘,优化产品的维护保养计划并反哺新品研发。

在这些工业云平台上,产品制造商、维护服务商、产品最终用户、平台运营商等各取所需、合作共赢,形成了以数据和服务为核心的产业生态。随着示范作用的发挥,平台会吸引更多应用服务商和用户加入其中,新的服务商从数据中能够挖掘创造出更多价值,而用户的加入使得数据规模成倍增长,平台在不断的自我成长过程中,成为工业大数据创新创业的重要孵化器。

二是带动工业企业加快服务化转型。工业云在工业企业成功落地应用后,数据在云平台上的快速流动使得企业对市场、研发、生产等业务和资源的全局控制能力大大提升,企业决策和执行变得更加准确和敏捷,市场地位存在既有优势的企业甚至可以借助工业云,增强对社会化资源的掌控和影响力,催生出更多有趣的商业模式。如海尔通过出售带有智能app交互功能的烤箱产品(后台是云平台支撑),在原有的商品售卖盈利模式之外,开拓出烘焙社交、烘焙菜谱和食材电商等新商业模式。

青岛红领利用云平台打通零售端、工厂和供应链,发展出平民百姓可定制服装的新模式,使得服装定制不再是少数高端人群独享。三一重工自身实现了工业互联网应用后成立了子公司三一智能,向其他制造企业提供工业互联网集成和咨询服务,从制造业拓展业务进入信息服务业领域。设计软件企业数码大方则与数控家具生产设备厂商铭龙科技合作推出可在手机上定制板式家具的移动app“智慧工匠”,后台利用云平台接受订单并生成可执行的加工文件后传送至专用自动化生产设备加工,由此实现用户定制化需求和家具工厂的对接,两家分别来自软件和装备制造领域的企业,合作拓展出撮合提供定制家具的新服务模式,将来还可能踏入更多行业。

我国发展工业云亟须突破。

三大瓶颈。

一是需求侧,工业企业对工业云的`理解和认识水平还是相对不足。前期信息化基础较好的企业,目前多数也尚未全盘谋划形成适合云端集成的业务流程,部门、企业、行业之间的数据壁垒普遍存在。如某集团装备集中管控云平台建设初期,曾遇到不同部门业务流程、平台架构、数据格式不统一,无法集成的问题,项目被迫暂停,集团统一制定并强力推行数据标准一年后才又重新启动云平台项目。前期信息化基础相对薄弱的企业,则一直以来对于信息技术的认识和应用水平瓶颈未能突破,对待工业云这一新鲜事物的关注度不高,特别是在当前制造业整体发展形势压力较大的情况下,企业对工业云等信息化领域的新进展无心跟进。

二是供给侧,目前的工业云平台还是以软件企业或者电信运营商为运营主体,商业模式还是延续传统思路,以有偿提供工业软件和计算服务为主,所提供服务也以通用功能为多,具体产品和服务的开发与工业过程联系不密切,不能满足不同行业对工业云的差异化需求,对工业企业的吸引力不足,服务和商业模式需要进一步创新。同时技术服务能力也有待提升,工业云系统在可用性、稳定性、安全性方面要求较高,我国自主产品还不能覆盖全部需求。如在仿真分析、高精度现场数据采集和实时处理等环节,关键技术产品还依赖进口,国外产品标准主导我国事实标准。部分工业企业自建的研发队伍尚处于起步阶段,对软件及其平台技术产品的开发经验和投入较少,定制化服务能力更显不足。

三是发展环境仍有优化提升的空间。我国在保护企业数字资产安全方面存在立法空白,企业对信息服务市场的诚信程度顾虑重重,担心敏感数据泄露,有关部门针对保护数据安全的立法建设亟待加强。另外,工业云发挥数据集成和流动促进的作用需要统一标准体系的支撑,包括各软件之间标准化的系统数据接口,以及围绕产业链建立跨行业的数据标准结构,我国目前行业间普遍存在的数据壁垒亟待破除,有关标准体系建设亟待完善。

促进工业云发展的着力点。

一是加快研究部署工业云发展的顶层设计。按照标准先行、技术突破和市场拓展的思路,首先开展技术标准体系和数据标准体系建设,抓住在中国市场制定竞争新规则的机会;其次聚焦重点行业领域工业云发展,打破西方主导格局,形成中国自主的核心工业信息技术体系;最后瞄准我国用户的需求与本土环境特点,打造具有中国特色的工业云服务,实现规模化市场应用。

二是利用财税政策加大应用示范力度,继续深化各地工业云平台的试点工作,设立工业云发展专项资金,推动软件企业和工业企业协同发展,支持大型信息技术企业或制造企业牵头开展面向重点行业、重点区域的工业云平台建设与应用示范。结合两化融合管理体系贯标推动工业云应用推广,要求贯标企业在研发设计信息系统建设过程中强调协同和共享,在生产过程自动化系统建设过程中突出传感数据集成和工艺知识集成,在管理信息系统建设过程中重视企业内部和外部的数据反馈和数据驱动。

三是优化完善环境,支持引导软件企业、互联网企业和工业企业联合制定工业云服务标准体系,解决不同工业软件之间的集成适配问题,在航空、电力、化工等重点行业领域,开展工业云应用规范和数据统一结构标准的验证和推广。加快提升安全保障能力,支持建立第三方信息安全评估与监测机制,加强重点领域工业云的信息安全检查、监管和测评,明确主体责任,规范工业云服务商与用户的责权利关系。

四是加强人才队伍建设,鼓励高校、科研院所与工业云服务企业联合培养云计算相关人才,完善激励机制,引进培育一批工业云领军人才和技术带头人。支持工业云服务企业、工业企业和教育机构共建实训基地,联合开展工业云应用人才培训。

智能制造技术论文范文精选

一、引言。

2016年8月,工信部、中国工程院、_和宁波市政府联合,宁波成为中国制造2025的首个试点城市,工信部副部长辛国斌表示,宁波制造业有着扎实的基础,制造业产业格局清晰,宁波作为试点城市,以提质增效为核心,利用区域优势和政策优势,大力发展具有自身特色的新型制造业体系,着力推进智能经济。

二、国内外智能工厂建设现状。

(一)国外研究现状。

同时德国工业可以概括为:一个核心,两个重点,三大集成,四个特征和六项措施。(如表1)。

美国的先进制造,主要是借助信息化智能化来实现智能制造,着力发展纳米技术、生化科学,在信息、材料、能源、控制等工业技术领域保持领先地位,着力发展高级智能制造,总得来说美国先进制造主要有一下特征:(1)继续发展前沿科技,并利用先进技术对现有传统技术m行改造;(2)在关键技术领域保持绝对的领先,在制造业利用先进技术,如先进传感器、工业机器人、3d打印和智能化工厂等;(3)前沿科技相互交叉,催生新技术并发展新技术的新兴市场;(4)制造方式更加的低碳、智能、柔性化,体系技术创新和可持续发展。

日本推行的特色工业,其突破口是人工智能。它的一大特色是通过对人工智能产业的探索来解决劳动力断层的问题,而其首先应用的领域就是工业化生产线。如本田公司通过对机器人等先进技术和产品的采用及改良,大幅缩短生产线,建成了世界上最短的高端车型生产线。与此同时,日本政府还加大了对3d打印机等尖端技术的财政投入,计划实施“以3d造型技术为核心的产品制造革命”的大规模研究开发项目,开发世界最高水平的金属粉末造型用3d打印机。

(二)国内研究现状。

智能制造技术论文范文精选

概述制造业是国家的经济命脉,而汽车制造又是战略性支柱产业,它包括了整车、各种零配件厂等生产商,也包括了各地经销企业和销售企业。近年来,我国汽车行业面临着前所未有的挑战,原材料、生产、物流成本上涨、利润下降,以及国际经济形势的影响。因此,汽车企业可以运用具有智能分析功能的商务智能系统,通过分析历史数据快捷、及时地输出各类报告,预测未来的客户需求和销售趋势,在宏观上为企业管理人员提供决策依据。计算机人工智能技术发展到了今天,已经开始使用庞大的知识库来有效地取代人类器官或机构的记忆方法,近些年来很多的专家决策系统在考虑一定规则的基础上对人类的诊断和经验上的分析都能够做出很好的判断,甚至处于主导地位。这个系统可以很好地利用知识库,并从中挖掘出我们想要的问题答案、成功地寻找到其中的关联性,并提取相应的模式等。而实际上,这样的专家系统已经在很多领域都有了非常不错的应用,帮助很多企业在很短的时间内就做出相应的生产计划、调度计划、运输计划等,非常有效率,而且可以大大地增加收益,并很好地控制企业的人力成本。我国工业机器人是从20世纪80年代开始起步。经过二十年余年的努力已经形成了一些具有竞争力的工业机器人研究机构和企业。先后研发出弧焊、点焊、装配、搬运、注塑、冲压、喷漆等工业机器人。近几年,我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线相关产品的年产销额已突破十亿元。目前国内市场年需求量在3000台左右,年销售额在20亿元以上。统计数据显示中国市场上工业机器人总共拥有量近万台,占全球总量的,其中完全国产工业机器人行业内规模比较大的前三家工业机器人企业,行业集中度占30%左右。其余都是从日本、美国、瑞典、德国、意大利等20多个国家引进的。国产工业机器人目前主要以国内市场应用为主,年出口量为100台左右,年出口额为亿以上。多年来我国汽车零部件生产一直是手工焊、专机焊占据焊接生产的主导地位、劳动强度大、作业环境恶劣、焊接质量不易保证,而且生产的柔性也很差,无法适应现代汽车生产的需要。

搬运机器人在汽车制造业中应用。

汽车桥箱类零件具有精度高、加工工序多、形状复杂、重量重的特点。为提高其加工精度及生产效率,各重型汽车生产厂家纷纷采用数控加工中心来加工此类零部件。而在使用数控加工中心加工工件时,要求工件在工作台上具有非常高的定位精度,且需要保证每次上料的一致性。由于人工上料此类的工件具有劳动强度高、上料精度不好控制等缺点现在正逐步被工业机器人或专机进行上下料所取代。工业机器人具有重复定位精度高、可靠性高、生产柔性化、自动化程度高等、突出的优势,与人工相比,能够大幅度提高生产效率和产品质量,与专机相比具有可实现生产的柔性化、投资规模小等特点。机器人智能化自动搬运系统作为减速器壳体加工的重要生产环节,虽然已经在国内重型汽车厂内取得成功的应用,但依然尚未普及。在国家经济建设飞速发展的进程中,重型载重汽车的生产能力及生产力水平亟待有一个质的飞跃,而工业机器人即是提升生产力水平的强力推进器。

焊接机器人在汽车制造业中的应用。

汽车行业的发展水平,代表了一个国家的综合技术水平,汽车工业的发展将会带动其他行业的发展。各厂商为了在日渐激烈的竞争中立于不败之地,必须率先实现焊接自动化。因此,今后除了如汽车、摩托车这样的大批量生产行业。一些产品多样化的企业,为了提高焊接质量,也将会考虑使用焊接机器人,如钢结构等行业,与此同时,对焊接机器人的要求也必然会逐步提高,如说对焊道的自动跟踪系统的需求会逐步加大等。作为焊接机器人和焊接机的专业生产厂家,otc公司将继续为提高中国的高速、高效、自动化焊机做出自己的贡献。对于在汽车工业中的点焊应用来说,目前已广泛采用电驱动的伺服焊枪。日本丰田公司已决定将这种技术作为标准来装备其日本国内和海外的所有点焊机器人。

装配机器人在汽车制造业中的应用。

在国内外各大汽车公司装配生产线上被广泛采用的装配机器人。一方面使汽车装配自动化水平大大提高,目前,国外某些大批量生产的轿车的装配自动化程度已达50%~65%。另一方面,有效地减轻了工人的劳动强度,提高了装配质量并明显地提高了生产率。在汽车整车装配中,机器人不仅用于挡风玻璃的密封济涂覆、安装和车轮备胎、仪表盘总成、后悬梁、车门、蓄电池等部件的安装。

喷涂机器人在汽车制造业中的应用。

喷涂机器人在汽车制造业中可喷涂形态复杂的汽车工件而且生产效率和很高。多用于汽车车体的喷涂作业,如喷漆、喷釉等。除了上述机器人以外,汽车制造业中应用的机器人还有用于特殊加工的激光加工机器人用于部件形状测量、装配检查和产品缺陷检查的检测机器人,抑制尘埃粒子大小及数量的水切割机器人和净化机器人等。

2人工智能在汽车制造业中的进展分析。

随着中国汽车工业的迅猛发展,机器人在先进汽车制造中的重要性也越来越凸显。机器人的产品应用广泛,覆盖焊接、物料搬运、装配、喷涂、精加工、拾料、包装、货盘堆垛、机械管理等领域。在汽车行业的应用主要分为以下五大部分。车身系统中,采用虚拟仿真等手段,主要针对车身覆盖件不断开发出新的标准化、模块化解决方案,动力总成系统中,提供了涵盖汽车传动系统核心部件,发动机、变速箱和传动轴的全套装配测试系统。在冲压自动化系统方面从卷材与堆垛到零件的码垛,从提供控制系统到企业erp,从设计到生产支持与效率优化,拥有全面的工程能力,涂装自动化系统方面,以高柔性高精度的喷涂机器人来帮助客户提升涂装质量,减少生产废料,而在焊接自动化系统中,机器人比较典型的应用是电阻点焊、电弧焊,其最新一代机器人配套提供一系列高度人性化的软件工具。汽车工业的最大特点是产量大,生产节拍快,产品一致化程度高。消费者对汽车质量要求越来越高,是促使机器人应用越来越普遍的一个重要原因。机器人本身只是集装箱里的一个货物,随机器人的设备功能越来越精细,客户的思维在这时候逐渐走向成熟,在采购时不再单单考虑某生产工位的瓶颈,而更多地考虑到长期战略因素,如维护成本加入的高低,长期投资回报是否划算,服务涵盖地域是否广泛,响应是否及时,全球技术支持能力有多强,中期后期不同阶段解决问题的能力有多大等等。这时,产品本身的价格和意义相对弱化而长期的价值越发凸显。

3结束语。

人类智能主要包括三个方面——“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。而人工智能是指由人类利用人脑特有的智力表现制造出来的“机器”所表现出来的智能。人工智能主要包括“感知能力”、“思维能力”和“行为能力”。人工智能在汽车制造工业方面的应用体现在问题求解,逻辑推理,自然语言理解,自动程序设计,专家系统等方面,这些方面就体现了自动化的特征,表达了一个共同的主题,即提高机械人类意识能力,强化控制自动化,因此人工智能在汽车制造领域将会大有作为。

智能制造系统论文心得体会

智能制造系统是当前工业领域的研究热点之一,它将先进的信息技术与传统的制造工艺相结合,在生产过程中实现自动化和智能化。本文将对一篇关于智能制造系统的论文进行阅读与思考,并在此基础上进行心得体会的总结。

第一段:引言。

近年来,全球经济竞争日趋激烈,制造业需要提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和快速响应市场需求等,而智能制造系统正是应对这些挑战的有效工具。我阅读的这篇论文从理论和实践两方面对智能制造系统进行了深入研究,对未来工业发展的趋势以及智能制造系统在其中的作用进行了探讨。

第二段:理论研究。

在论文的理论研究部分,作者首先回顾了智能制造系统的发展历程,从传统制造到数字化制造再到智能化制造,详细介绍了智能制造系统的内涵和基本框架。随后,文章深入探讨了智能制造系统的关键技术,包括数字化建模、数据分析和挖掘、机器学习和人工智能等。通过对这些关键技术的分析与应用案例的展示,作者充分展现了智能制造系统在提高生产效率和质量上的巨大潜力。

第三段:实践研究。

论文的实践研究部分为读者呈现了一个实际的智能制造系统案例研究。作者选择了某汽车制造企业作为研究对象,通过引入智能制造系统对其生产流程进行优化与改进。通过数据采集、模型建立和实时监控等手段,作者成功地提升了生产效率和质量,并减少了生产成本。这一案例研究充分说明了智能制造系统在实践中的应用潜力与优势。

第四段:未来展望。

在对智能制造系统的研究与应用基础上,作者提出了未来智能制造系统发展的几个重要方向。首先,智能制造系统需要更好地适应工业互联网的发展,实现设备间的数据共享和实时协同。其次,智能制造系统需要不断推进人工智能技术在制造过程中的应用,提高生产的自动化程度。最后,智能制造系统需要加强与其他领域的交叉与融合,引入先进的技术和思想,进一步推进制造业的创新和发展。

第五段:总结。

通过阅读这篇论文,我深刻认识到智能制造系统在当前和未来的重要性和应用前景。智能制造系统的发展将为制造业带来巨大的机遇与挑战,需要在技术研究、政策支持和企业实践等多个层面上共同努力。只有通过不断创新和改进,我们才能在未来的工业竞争中立于不败之地。因此,在智能制造系统的研究和实践中,我们应该加强学习、深化思考,为制造业的发展做出更大的贡献。

总之,本文通过对一篇关于智能制造系统的论文进行阅读与思考,对智能制造系统的理论与实践进行深入剖析,并对未来发展进行展望。智能制造系统的研究与应用是当前制造业的关键任务,我们应积极参与其中,为制造业的创新和发展做出应有的贡献。

工业互联和智能制造的信息中枢论文

边界的安全防护着力于有效的的控制与监测该边界中进出的数据流。检测的有效机制是以网络入侵的检测为基础,在网络的边界进行检测与清除恶意的代码,并对网络进出的信息内容加以滤化。以此来真正实现过滤诸多协议的命令并进行有效的控制,同时对网络的最大流量以及网络的连接数进行限制,提升智能电网的安全性和节约性。以会话的状态和信息为基础进行安全性分析,提升对不良信息的拒绝能力,以单位对允许或者拒绝信息对网内资源的访问进行决策。其中,实现这一功能最有效的软件即建设边界的防火墙。因而,必须明确的找出网络区域的安全边界,以此来在各个点设置防火墙。

2.2网络环境的.安全保护。

对于我国的电网公司而言,其网络点安全问题产生于各个单位的网点。这样网络的大环境下,必须进行安全的防护以保证智能电网的安全性和不断的发展。

2.2.1从结构上提高各网络设备的性能,提升其对电网业务的处理力度并始终存有大量的空间。这样,在智能电网面临高峰期的业务阶段时,线路和设备的设置能够满足其繁杂而大量的业务需求。

2.2.2安全的接入方面必须有效的控制安全的接入控制,运用当前最主要的协议类型,实现全网络的控制。对非注册的主机进行控制,使其无法对网络进行使用,有效的保护主机。实现资源的安全存储,避免外来信息的非法访问。

2.2.3安全的管理设备在网络的设备登录中,必须设置身份的验证,限制管理员的网络设备登陆地址。设置的口令必须要更强、更长、更复杂,同时定时进行变更。对同一用户进行连续登录实行失败次数记录,超过一定次数变进行锁定。

2.2.4对安全弱点进行扫描在智能电网内部网络中,进行漏洞的扫描系统设定,对网络系统、相关的设备以及数据资料库定期扫描,及时发现钱富裕系统中的漏洞,防范攻击。

3结束语。

信息技术革命推动着智能电网不断的发展,在这个过程中,其信息安全将会面临不断更新的隐患与问题。在整体上而言,智能电网是复合型的网络,其内质构成是相互依赖的电力网络与信息网络。由此可知,信息网络安全性的问题会对电力网络系统安全的运行带来重大的影响,其风险是不容小觑的。在未来的发展中,智能电网会不断的与更先进的、更新的信息安全技术相结合,如技术性加密、防火墙设置以及对风险的检测系统等。本文基于智能电网的信息安全问题提出了相关参考性的建议,以期对智能电网中信息安全的隐患和风险的防御起到一些作用。

工业互联和智能制造的信息中枢论文

当今制造业面临着非常严峻的挑战,其原因在于市场竞争越来越多地表现为动态化、全球化和用户驱动的特点。所以,制造系统所而临的内外环境越来越充满了随机性与不确定性,例如:紧急加工工件的到来,生产设备的故障与修复,不可预知工件数量的增加变化、交货期时间的变更等。如此诸多的随机性和不确定因素,对制造系统的协调机制提出了更高的要求,以动态地响应诸多的变化,从而在满足生产环境约束(如交货期、设备负荷率、加工先后次序等)的前提下,使得生产加工工艺与加工设备得到合理的匹配,使得制造系统全局的运行效果达到较优或者近优。

蜜蜂、蚂蚁等低等动物尽管具备极低的智能,但是却能通过彼此之间的交互产生全局行为来提高对环境的自适应性。蚂蚁的探路觅食方法就是一个典型的群居动物行为实例。在观察蚂蚁从巢穴到食物源的寻找路径的过程中发现,蚂蚁尽管不能从外部环境中得到任何关于路径的全局信息,但是总能找到巢穴与食物源之间的最短路径。经研究发现,蚂蚁的这种群体协作功能是通过一种遗留在其往返路径上的叫做信息素(pheromone)的一种挥发性化学物质来进行协调和通信的。通过这种信息素物质,使得蚂蚁群体表现出极其强大的优化能力。蚁群算法原理就是根据蚂蚁群体觅食的思想而设计出来的一种群体智能优化算法,该算法在作业车间调度问题.任务分配问题.机器人合作问题等领域得到了广泛的研究与应用。笔者受蚂蚁觅食行为模型与零件的生产加工工艺选择的相似性的启发,提出了基于信息素的任务分配协调机制,以信息素为介质,给出了制造系统生产加工工艺选择的静态和动态协调算法。

1基于信息素的`协调机制。

基于信息素的协调机制源于蚂蚁的觅食活动,尽管单个蚂蚁的行为比较简单,但整个蚂蚁群体表现为高度机构化的社会组织,在许多情况下能够完成远远超过单个蚂蚁能力的复杂的任务。这种能力来源于蚂蚁群体中的依靠信息素作为通信物质的个体协作行为。蚂蚁在觅食过程中能过通过相互协作找到食物源与巢穴之间的最短路径。

蚂蚁群体不但能够协调完成复杂的任务,而且还能够自适应外部环境的变化,无论路径长短,各只蚂蚁一开始的分布是均匀的,蚂蚁总是先按照相同的概率选择可行路径。蚂蚁在途经的过程中,能够在其经过的路径上留下信息素,而且能够感知这种化学物质的存在及其强弱,并以此指导自己的行为,蚂蚁更倾向于向信息素量大的路径上移动。相等时间内较短路径上的信息素的遗留量就比较多,则选择较短路径上的蚂蚁也随之增多。不难发现,由于大量蚂蚁组成的蚁群集体行为表现出了一种信息正反馈现象,即某一路径上走过的蚂蚁越多,则随后的蚂蚁选择该路径的概率就越大,蚂蚁个体之间就是通过这种信息交流机制来进行觅食,并最终沿着最短路径进行,通过对蚂蚁觅食行为的深入研究表明。

智能制造技术论文范文精选

“一些地方式地推进‘机器换人’,认为这就是智能制造,这是一种片面化简单化的理解。”

全国政协委员、中国电子学会副理事长兼秘书长徐晓兰在政协十二届四次会议大会发言中指出,作为新一轮科技革命的核心,智能制造能够大幅度地提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,已成为未来制造业发展的重大趋势和核心内容。同时,智能制造也是我国加快发展方式转变,促进工业向中高端迈进、建设制造业强国的重要举措,是新常态下打造新的国际竞争优势的必然选择。2015年5月,_印发的《中国制造2025》,明确提出智能制造是今后我国制造业发展的主攻方向。然而,推进智能制造是一项复杂而庞大的系统工程,需要不断探索乃至试错。

在徐晓兰委员看来,机器人并不能完全替代人工。智能制造并不排斥人工,例如人机交互技术就是工人与机器实现协同生产。目前的工业机器人只是代替了一些简单、繁重、危险工序中的人工;服务机器人可在居家养老、医疗康复、教育娱乐等领域解决专业人员不足等难题。总的来说,智能制造或机器人并未对社会就业率带来较大影响。

与此同时,机器人正在创造新的就业岗位。智能制造与机器人是多种技术的交叉融合,自身发展离不开大量专业技术人员,其催生的新产业生态更可吸纳大量劳动力。例如,新一代工业机器人、无人机、教育娱乐机器人等产品的国内外需求广泛、发展潜力巨大,将是我国实施“走出去”战略的重要智能装备和产品,也将是我国制造业向产业链中高端演进的重要抓手,可创造大量工作岗位。我国只有牢牢把握新一轮科技革命和产业变革所带来的发展窗口期,才能真正迈入制造业强国行列。

徐晓兰委员提出了几点措施建议:一是正确认识智能制造的深刻内涵。任何新技术、新产业在促进社会进步的同时,也会带来一些挑战。我们要特别注意对前瞻性和颠覆性技术的研究,要不断深入探讨产业生态和商业模式的变革对制造业发展的深刻影响,促进《中国制造2025》战略的实施。

二是分业施策优化产业规划布局。下大力气突破材料、核心零部件、生产工艺、系统集成、工业cps(信息物理系统cyber-phsysicalsystems)等智能制造领域关键技术,针对不同产业环节采取更具针对性的政策。

三是打造制造业强国要标准先行。加快推进制造业领域标准体系建设,形成以标准带产业、产业促标准的良好发展格局。

四是加强智能制造人才体系建设。建立智能制造人才库,健全一线科研、技术人员激励机制。推进分类侧重培养,从科学研究、技术攻关、工程应用等方面培养各领域专业人才。

智能制造心得体会

第一段:引言(200字)。

智能制造是当今工业界的热门话题,其通过融合人工智能、大数据、物联网等新兴技术来实现生产过程的自动化和智能化。在我与智能制造相关的实践中,我深刻感受到这项技术的潜力和价值。本文旨在分享我对智能制造的体会和见解。

第二段:智能制造的优势(200字)。

智能制造的最大优势是提高生产效率和降低成本。通过采用自动化设备、数据分析和预测技术,企业能够更好地规划和管理生产流程,减少人为错误以及生产停顿。此外,智能制造还能提供实时数据和分析,帮助企业做出更明智的决策,优化资源利用,提高产品质量。

第三段:智能制造的挑战(200字)。

然而,智能制造的实施也面临着一些挑战。首先,人们对于新技术的接受和适应需要时间。在企业中推行智能制造需要员工重新学习和调整工作方式,这可能会引起一定的阻力和困惑。其次,智能制造的实施需要高投资成本,企业可能面临经济和资源的压力。最后,新技术本身的安全性和稳定性也是个悬念。确保数据安全和系统运行稳定需要企业加强技术保护和风险管理。

第四段:智能制造的应用案例(300字)。

尽管智能制造面临一些挑战,但仍有许多企业成功应用该技术取得了显著成绩。例如,某汽车制造商采用了智能制造技术来优化生产线的安排,使得生产能力提高了15%。一家食品加工企业通过智能制造成功地降低了原材料浪费和产品次品率,使得利润增长了20%。这些成功案例表明智能制造将是未来产业发展的趋势之一,对企业的竞争力具有重要意义。

第五段:个人感悟与未来展望(300字)。

通过与智能制造相关的实践,我深刻体会到其在提升效率、优化资源利用和提高产品质量方面的巨大潜力。同时,我也认识到实施智能制造是一个复杂而持续的过程,需要企业在技术、管理和人才培养等方面做出全面投入。在未来,我希望能够继续关注智能制造领域的发展,并为企业实施智能制造提供专业支持和建议。

结语(100字)。

智能制造是一个日益重要的产业发展方向,其将为企业带来巨大的竞争优势。尽管面临一些挑战,但通过充分认识其优势和案例,加强对新技术的研究和培训,企业可以成功实施智能制造,实现更高的生产效率和质量水平。我相信通过不断的努力和创新,智能制造必将为工业界带来更大的发展和进步。

智能制造调研报告

智能制造是一种高度网络连接、知识驱动的新型制造模式,有利于实现可持续、绿色低碳、高智能、高经济效益发展。《中国制造2025》明确提出“以加快新一代信息技术与制造业融合为主线,以推进智能制造为主攻方向”“实现制造业由大到强的历史性跨越”。

在新一轮制造业革命浪潮中,基础良好的湖南应如何以建设智能制造强省为重点乘势而上?《湖南日报》特约请专家学者、实务工作者建言献策。

党的十九大报告明确指出,“加快建设制造强国,加快发展先进制造业,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”,明确了先进智能制造是制造业发展的重点。湖南作为制造业大省,必须适应新时代发展要求,加快制造业与信息化的全面深度融合,由“制造大省”向“智造强省”转型。

一是适应新时代人民美好生活需要的内在要求。中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。湖南推进制造业发展,必须贯彻人民至上的价值理念,推动制造业发展质量变革、效率变革、动力变革,打造智能制造强省,提供更多更好的智能产品和服务,满足消费者多样化的价值追求。

二是适应新时代产业互联网发展的必然选择。当前,以大数据、物联网、云计算、人工智能等为代表的新一代信息技术与制造业领域的专业技术不断渗透融合,推动制造业生产组织方式、要素配置方式、产品形态和商业服务模式深入变革,促进制造业产品研发、制造、运输、销售的智能化转型,催生了大量新业态,个性化定制、网络化协同制造、远程维护将成为制造业发展的新常态。湖南制造业要想在全球竞争市场中抢占制高点,必须大力实施“互联网+制造”工程。

三是适应新时代建设美丽湖南的有效举措。作为重化工业比重较大的制造业大省,湖南选择了走资源节约和环境友好的新型发展道路。大力发展智能制造,可显著提高资源利用效率、降低污染排放和生态损耗,是顺应新时代低碳、环保、节能、高效要求,建设美丽湖南的有效举措。

湖南建设智能制造强省有基础机遇好。

一是具有较好基础。近年来,湖南高度重视智能制造业发展,长株潭获批“中国制造2025”试点示范城市群后,在流程制造、离散制造、智能装备和产品、智能化管理、智能化服务等领域实施了智能制造试点示范及应用推广,建设形成了一批智能化工厂、智能化车间、智能化生产线及智能化运营新模式。以高档数控机床、工业机器人、增材制造为代表的智能装备,以新型传感器、智能测量仪表和工业控制系统为代表的智能核心装置,以智能化轨道交通装备、智能化工程机械、智能化电力设备等为代表的智能产品得到快速发展;机械、船舶、汽车等行业基础制造装备的数字化、智能化、网络化改造步伐加快;钢铁、石化、有色等行业加快普及先进的过程控制和制造执行系统,关键工艺流程数字化率不断提高。权威数据显示,2015年湖南省信息化与工业化“两化融合”发展综合指数为82.22,位居全国第十,比全国平均水平高9.54。2016年湖南这一指数高达98。

二是面临难得的机遇。根据“中国制造2025”战略实施要求,国务院颁发了《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》,为湖南智能制造强省建设带来新的历史性机遇。湖南据此积极组建“对接《中国制造2025》建设制造强省协调推进小组”,编制《贯彻〈中国制造2025〉建设制造强省五年行动计划(2016-2020)》,争取国家试点示范政策平台,发布实施12个重点产业、7大专项行动、4大标志性工程的配套政策,以及20个工业新兴优势产业链发展行动计划,成为了全国少数“1+x”政策配套体系基本成型的省份。在新一轮制造强国战略中,湖南有基础、有优势、有特色、有潜力,更有机遇。

切实推进,加快智能制造强省建设。

以新发展理念统领现代化智能制造业建设。既把智能制造作为新形势下制造业转型升级的突破口,更要重视智能制造业建设中人的就业和现代化发展,最终落脚到人民的获得感、幸福度不断提高。

全面推进制造业与互联网深度融合。以系统全面提高信息技术对制造业的支撑能力为手段,以加快新一代技术与制造业更深更广融合为目标,以制造业、“互联网+”和“双创”紧密结合为重点,全面推进两化融合管理体系贯标。要广泛开展工业云、工业大数据、工业电子商务等制造业与互联网试点示范,推广个性化定制、协同制造、远程运维服务新模式,深化智能化技术在企业研发、生产、管理、营销、服务等全流程和全产业链的集成应用,不断提高智能产品、智能生产、智能服务水平。

大力实施“智能制造工程”专项行动。近年来,湖南积极制造业数字化、网络化、智能化水平明显提升,应进一步立足打造智能制造全生态链,大力实施“智能制造工程”专项行动,突出新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人、先进轨道交通装备、工程机械等重点领域,建设一批智能制造示范企业、一批智能制造示范车间;提升智能装备和产品水平,推动智能服务创新;加快智能制造推广平台建设,支持湖南智能装备龙头企业拓展国际市场,推动实现全省智能制造重点突破、面上提升。

着力夯实智能制造强省建设保障。进一步加强顶层设计和组织领导,加强智能制造的重大规划、重大政策、重大工程专项、重大行动、重大问题和重要工作的统筹协调;建立智能制造强省战略任务落实情况第三方评估和督查奖惩机制;加大财税金融支持力度,强化人才支撑,加快关键核心技术攻关;切实转变政府职能,营造公平公正的市场环境,不断激发智能制造活力。

智能制造心得体会

智能制造是指借助先进的信息技术和自动化技术,实现生产过程中的智能化与自动化的生产模式。智能制造的发展正带动着工业的变革,为企业提供了更高效、更精确的生产方式。在实践中,我深刻体会到了智能制造所带来的巨大变革和影响。以下是我的心得体会。

首先,智能制造为企业带来了生产效率和质量的显著提升。传统制造需要依靠人工操作,容易出现人为因素带来的误差和延误,而智能制造通过自动化技术减少了这些问题的发生。例如,通过机器人的运作,生产线上的生产过程不再需要人力操作,能够实现更高的精度和速度。同时,智能制造还可以实时监控生产过程中的各种数据,迅速发现并解决问题,避免了质量不合格的产品出厂,提高了整个生产线的质量水平。

其次,智能制造实现了生产过程的信息化和数字化。通过智能制造,企业可以将生产过程中的各个环节进行数字化管理,并将其数据化处理。这样一来,企业能够通过大数据分析,实时了解生产过程中的各项指标,包括生产进度、库存情况、设备状态等,从而更好地进行生产计划和资源调配。通过实时数据的监控和精确分析,企业能够更好地实现生产过程的优化和改进,提升生产效率和资源利用率。

第三,智能制造使企业更加灵活和适应市场需求。在传统制造模式下,企业生产的产品通常是单一的、固定的,难以应对市场需求的变化。而智能制造则能够通过灵活的生产线配置和自适应的生产模式,能够根据市场需求实现快速转型和生产调整。例如,通过智能化生产设备,企业可以快速更换生产线上的模具和工具,实现不同类型产品的生产;通过智能化物流系统,企业可以实现快速的配送和响应客户需求,提高了企业的市场竞争力。

第四,智能制造加速了生产过程中的创新和技术进步。在智能制造中,创新和技术进步是企业保持竞争优势的重要环节。通过智能制造,企业能够更好地应用先进的技术和方法,不断推进产品和生产工艺的创新。例如,通过人工智能和大数据分析,企业能够发掘出产品设计和生产工艺的创新点,实现产品的个性化定制和批量生产。智能制造的发展还带动了相关技术的快速进步,如机器人技术、物联网技术等,推动了工业领域的技术革新。

最后,智能制造对企业员工的素质要求提出了新的挑战。传统的制造模式下,企业员工只需要具备基本的操作技能即可,而智能制造则要求员工具备更高的科技素质和技术能力。例如,员工需要掌握相关的信息技术知识和智能设备的操作技巧,能够应对智能制造所带来的各种挑战。这也提醒了企业需要加大对员工的培训力度,提升员工的综合素质,以适应智能制造的发展需求。

综上所述,智能制造正在引领着工业领域的革命。通过智能制造,企业可以实现生产效率和质量的提升,生产过程的信息化和数字化,更加灵活地应对市场需求,加速技术创新和提升员工素质。然而,智能制造的发展也面临着一些挑战,如技术投入和人才培养。只有充分认识并迎接这些挑战,企业才能真正享受到智能制造所带来的巨大潜力和机遇。

智能制造心得体会

智能制造是21世纪的热门话题,它以人工智能、云计算、大数据等技术为基础,通过自动化和智能化的手段提高生产效率和产品质量。在探索智能制造的道路中,我获得了许多宝贵的经验和体会。在这篇文章中,我将分享我对智能制造的心得体会。

首先,智能制造带来了生产效率的显著提升。在过去,传统的生产方式往往需要大量的人力和时间来完成,而现在,智能设备和自动化系统的引入极大地提高了生产效率。比如,智能机器人可以在几个小时内完成之前需要数天才能完成的任务。此外,智能制造还能实现生产过程的智能监控和优化,通过实时收集和分析数据,预测和解决潜在的问题,从而有效避免了生产中的延误和故障,提高了整体的生产效率。

其次,智能制造带来了产品质量的全面提升。在传统制造过程中,由于人为操作的不确定性和疏忽,产品质量往往难以保证。而智能制造通过高精度的传感器和自动化控制系统,能够实现对生产过程的实时监测和调整,从而有效地避免了人为因素对产品质量的影响。例如,智能制造可以监测设备的工作状态和性能,及时发现和修复故障,确保产品的标准化和一致性。此外,通过大数据的分析和应用,还可以实现对产品质量的预测和改进,进一步提升产品的品质水平。

再次,智能制造推动了生产模式和经济结构的转型升级。在传统生产模式中,往往需要依靠人力来进行机械重复性劳动,劳动生产率有限,生产成本也比较高。而智能制造的引入,使得生产模式发生了根本性的转变。智能机器人和自动化设备的使用,不仅能够提高生产效率和产品质量,还能够减少生产成本和劳动强度,提高企业的竞争力和市场占有率。此外,智能制造还带动了新兴产业的发展,如人工智能、云计算和物联网等领域,为经济结构的转型升级提供了强有力的支撑。

最后,智能制造对人力资源的需求也提出了新的挑战。智能制造的不断发展和普及,需要越来越多的高技能、高素质的工作人员来进行研发、设计和维护。与此同时,智能制造的崛起也将导致一些低技能、低素质的人力资源流失,这对于传统制造业的转型和转型是一大挑战。因此,我们应该加强对教育培训的重视,培养更多的技术人才,提高劳动者的综合素质,以适应智能制造时代的发展需求。

总之,智能制造是时代发展的必然趋势,它为生产效率的提升、产品质量的改进、生产模式的转型、经济结构的升级和人力资源的需求提出了新的挑战和机遇。通过我对智能制造的学习和实践,我深刻地认识到了智能制造的重要性和潜力,也为我未来的工作和学习提供了许多有益的借鉴和启示。我相信,在智能制造的引领下,我们的社会将迎来更加繁荣和进步的未来。

智能制造调研报告

川智能化制造技术以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高产品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。

(2)智能化制造技术不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、生产管理、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程。

(3)智能化制造强调技术、人、管理和信息的四维集成,不仅涉及到物质流和能量流,还涉及到信息流和知识流,即四维集成和四流交汇是智能化制造技术的重要特点:。

(4)智能化制造技术更加重视制造过程组成和管理的合理化以及革新,它是硬件、软件、智能(人)与组织的系统集成。

机械制造设备的智能化、网络化、以及对神经元网络、云计算技术的研究与应用,使机械制造工)‘智能化技术得到了跨越式的发展,可以说这是又一次具有划时代意义的工业技术革命。目前,智能化制造数控设备的关键技术,除了机械主体以外,主要是由智能数控系统技术、智能感知技术、智能自适应技术、智能神经元网络技术、智能云计算技术和智能专家系统等主要技术构成。

(1智能化数控系统数控设备智能化的发。

展是以数控系统完善的软硬件功能及高灵敏度、高精度感知检测系统为基础,以适应智能化、信息化、数字化集成技术发展的要求。为追求数控设备加工效率和加工质量,数控系统不但有自动编程、前馈控制、模糊控制、自学习控制、工艺参数自动生成、三维刀具补偿、运动参数动态补偿等智能化功能,并有故障诊断专家系统,使自诊断和故障监控功能更趋势完善。伺服驱动系统智能化,能自动感知负载变化,自动优化调整参数。如发那科推出的hrv控制,通过共振追随型hrv滤波器,可以避免因频率变动而造成设备的共振。通过融合旋转伺服电动机,高精度、高响应和高分辨率脉冲编码器,实现高速和高精度的伺服控制,保证极其平稳的进刀。

(2)智能自适应控制技术自适应控制分为工艺自适应和儿何自适应。工艺自适应又分为。

(ann)是一种模拟。

除了各种数控设备和相关数控配套设备以外,智能工业机器人在智能制造单元、智能制造系统和智能制造工)‘中具有重要作用。

(2)智能化自动化工)‘在各种智能化自动化数控设备的基础上,智能化工)‘将由工厂‘局部智能自动化、逐步分层次地发展到全工)‘智能自动化和社会化智能制造。

第一层次:单机或单元智能自动化。

单机或单元智能自动化,可以实现长时间无人值守。国内外都有用于生产的实例。

第二个层次:生产制造系统智能自动化。

在第三代“智能机器人化单元”的基础上,实现计算机网络控制生产车间全自动化系统。包括毛坯仓储管理,再制品仓储管理,成品零件仓储管理及其搬运、装卸、装配作业和质量检验等。

第三个层次:智能化数字化网络制造系统。

在第二层次生产制造系统智能自动化的基础上,配置网络综合管理系统,来实现全工)‘的智能化数字化网络制造。智能化工)‘的实现主要是靠信息通信技术(ict)和智能网络的可靠运行加以保证。具有实时资料搜集与传输功能、高效能计算机与分析预测功能、远程监控与诊断功能及模拟功能等。智能化工)‘最核心的部分是生产过程和全面经营运行的智能自动化,包括设计智能化,生产排序自动化,生产线自动化,测试检验自动化,仓储自动化,电力管理智能自动化等等,进一步发展到自动化无人化工)‘(绝大多数设备可以无人值守)。

第四个层次:智能化社会化生产。

智能化网络化社会化制造,将山企业内部局域网经因特网向企业外部传输。这就是所谓的internet/intranet。网络可使企业与企业之间进行跨地区协同设计、协同制造、信息共享、远程监控、远程诊断和服务等。网络能为制造提供完整的生产数据信息,可以通过网络将加工程序传给远方的设备进行加工,也可远程诊断并发出指令调整。网络使各地分散的数控机床联系在一起,互相协调,统一优化调整,使产品加工不局限于一个工)‘内而实现社会化生产。智能化社会化制造能够借助internet网实现跨行业、跨国际智能化制造,进人internet/intranet时代。云计算借助internet网整合了计算机资源,为智能化制造开了先河。智能化网络化社会化制造将引领社会和全球资源的整合与优化运用,同时将有效地提高人类的生活质量,逐步地减少人类的体力劳动而扩大脑力劳动的比重,进入知识社会,智能社会。

智能制造具有高科技高水平的先进制造系统,面临一些极具挑战性的问题。当然也需要我们投入大量的研究去攻克这些技术难题。产品和制造过程的数字建模理论及混合约束求解方法,几何表示与推理在运动规划、抓取、夹持、装配、nc加工、计算机视觉、测量中的应用,制造技能和制造知识的表示、获取与推理。智能制造单元的agent建模及智能制造系统的多agent建模理论、多agent系统学-j及重构理论、多agent系统动力学分析方法及性能评价标、多agent系统规划、调度、控制与协调等。制造资源的holon模型holonic系统组成及其分别式协调与控制等。由于人类智能问题本身的复杂性,智能制造理论与技术的研究任重而道远,上述问题的深入研究,不仅将促进智能制造理论与技术的发展与进一步完展具有积极的推动作用。不仅要提高机器设备的智商,更要协调好人与机器的关系,建立一种新型的人机一体化关系,从而产生高效高性能的生产系统。总之,随着智能制造技术的普及以及其带来的优势愈发明显,可以预见在不远的将来,智能制造将成为下一代重要的生产模式。参考文献:

船舶智能制造

对生产管理部门的要求:

1、根据生产线表的要求,要详细、准确地编制《船舶生产技术准备综合日程表》,包括设备纳期表、设计出图计划等,并进行跟踪、调度、检查、考核。生产技术准备是船厂组织船舶建造重要的管理体系,在调度为主要管理手段时期,围绕出图、供货、配套等项目常常纠缠不清,牵扯了生产管理者极大的精力。目前各船厂生产技术准备状况已有了很大改观:一是建立了拉动式需求计划管理体系;二是将各船只生产技术准备的职责落实到项目组;三是应用了信息技术:设计出图进度及状况、物资订货及到货情况、集配件的需求、缺损件的补充等都在网上传输并设有予警提示。

2、根据现代造船“设计、生产、管理一体化”的要求,从合同签约开始生产管理部门就应参与设计工作,如依据影响船厂生产率相关的制约因素和条件,提出分段划分意见等,供设绘各布置图参用。在船舶设计过程中,按造船管理规程的要求,将分阶段召开a、b、c、d等会议,其目的都是以合理和方便施工为宗旨,将管理要求和设计意图融合起来。为此,在合同生效三个月内,生产管理部门要编制出《建造方针》,该方针是指导船舶建造的纲领性文件,主要内容有:(1)合同概要。

(2)建造船舶的主要技术参数和主要物量。

(3)建造方法。包括分段划分原则;重要分段的结构特征及尺寸;分段重量的控制范围;钢板规格控制;总段装配范围;上层建筑整体吊装的重量计算;分段予舾装范围和要求;场地分配及面积计算;船台建造方法和定位分段的确定等。(4)新工艺新技术的应用和实施范围及要求。(5)船舶建造主要建造计划线表。(6)质量、成本、资金等管理要求。

建造方针完成之后,船厂还要编制出《施工要领》,主要说明基本的工艺步骤、技术要点和基本的施工方法。策划合理、内容规范,并体现出很高的施工要求,如开展予舾装:“除合拢缝处的货舱区的铁舾、管系焊接件外,其它所有均应在分段阶段安装”。

3、为了在船舶建造过程中贯彻建造方针,避免流于形式缺乏约束,近年来主要船厂相继开展了一项叫做“纸上模拟造船”的活动,取得了应有的成效:在船舶开工前,船厂组织设计、工艺、生产及生产管理等主管人员,对照设计说明书,从剖析的角度,按船舶建造流程逐项找出影响设计建造的关键点,从合理性可行性出发,研究确定建造方法和技术手段,也就是说研究确定了对关键项目的予案。从实践情况看,如果“纸上模拟造船”能够走得通,并将具体要求落实在《建造方针》中,基本上扫除了建造中将遇到技术障碍和施工难点。

五、船舶建造过程的控制。

(一)钢料加工阶段。

钢料加工过程:钢材备料——钢材予处理线(矫平、喷砂除锈、底漆)——放样号料——构件边缘加工(切割、加工焊接坡口)——构件成型加工(非平直构件加工成应有曲度)——船体零部件装配(平面接板、框架组立)。应关注的问题:

1、钢料供应。船厂是钢材消耗大户,从产业关系看应该与钢厂建立利益共享的战略伙伴关系。目前大船重工已与鞍钢签定了长期合作协议,每年锁定一个钢材基价,既减少了受钢材市场价格波动影响,并能够保证供货期限和数量;有的船厂享有钢材优惠价格(如每吨下浮50元);还有的钢厂直接投资船厂成为股东单位(外高桥有限公司、大船重工钢加配送中心)。

2、钢料加工应形成分道加工的路径。大型船厂为组织分段组装流水线生产,在钢料加工阶段就要求相应加工后的构件定向、有序地传输到平面分段流水线、曲面分段流水线和型材加工流水线。在大连船务钢料加工车间:平直构件加工、带曲度构件加工压制、型材加工及弯制、构件小组立等,已形成划分明确的加工区域。

(2)在钢料加工中心留有充分的余料堆放、分检、再利用场地,一是可调用余料进行二次套料;二是利用余料切割法兰、肘板、人孔盖等予制件;三是调用余料补充工装。(3)尽可能根据用料尺寸,多规格在钢厂组织定尺订货(这是日本船厂保持高水平利用率的优势)。

(二)分段制作阶段。

1、分段是构成船体结构的实体。根据船舶建造工艺、场地条件、起重能力、周期要求等,一艘3—6万吨级船舶分段划分大致在100—200个(大型船体结构如mpf1000钻井储油船分段划分351个)。

2、分段名称。

分段按几何特征可分为:

(1)平面分段:平面板列带有骨架的单层平面板架;

(2)曲面分段:平面板列带有骨架的单层曲面板架;

(3)半立体分段:两层或两层以上板架所组成的不封闭分段;

(4)立体分段:两层或两层以上板架所组成的封闭分段;

(5)总段:主船体沿船长划分,其深度和宽度等于该处船深和船宽的环形分段。特别需要指出的是:立体分段和总段是由若干平面分段和曲面分段所组成,由于平面分段和曲面分段是分段建造中的基本单位,作为船舶建造主流程,必须组织流水线生产。分段按其结构所属部位可分为:

(1)底部分段(2)舷侧分段(3)甲板分段(4)首尾分段(5)上层建筑等。

3、分段制作阶段建造组织措施:

(1)严格按批量顺序下料:

船体结构分段一般分20多个批次进行投料。在网络计划安排中按吊装顺序依次组织分段制作,这是由建造法决定的。塔式建造法:

以尾部近机舱前的一个底部分段作为基准段在船台搭载,然后向首、尾及两舷自下而上依序吊装各分段。由于机舱分段需要安装大量设备、管路,所以需要尽早成型并吊装。岛式建造法:

为缩短建造周期,将船体沿船长划分成2—3个建造区(岛),在每个建造区选择一个分段为基准段,按塔式建造法组织建造,岛与岛之间利用“嵌补分段”进行连接。串联建造法(一条半造船法):

当船台长度大于船长1.5倍,且是批量建造情况下,可以在建造第一艘船的前半段的同时,在船台的前端建造第二艘船的尾段。待第一艘船下水后,第二艘船的尾段也完工,并移至船台尾端继续建造其前半段,同时第三艘船的尾段又在船台的前端建造。总段建造法:

将预先装配焊接好的环形总段按照安装顺序进行船台装配。船厂在具有大型船坞、并有总组场地和起重能力予以保证情况下,采用总段建造法可以有效利用各主要生产资源。(2)贯彻总装造船原则:

为充分发挥船厂主要生产设施(船台、船坞、总组场地和起重设备等)能力,应将生产主流程即组织流水线生产的项目留在厂内,能够以中间产品组织生产和供应的次流程项目,尽可能以“分包”形式扩散到厂外,实行“专业化生产、社会化配套”。“分包”指的是购买劳务,由船厂提供材料、图纸、进行工艺和质量监督,分包商提供加工后的中间产品,这些产品船厂不是不能制造,而是出于经济、负荷特别是总体效率等原因,主动将其交给分包商去制造。

(3)执行分段成品化交验:

智能制造

智能制造是指通过信息技术、物联网和人工智能等先进技术手段,使生产过程更高效、更智能的一种生产模式。近年来,随着科技的飞速发展,智能制造逐渐成为了各行各业的主流趋势。作为一名工程师,我有幸参与了智能制造项目的研发和实施,深刻体会到了智能制造的重大意义和巨大变革。下面就从项目意义、实施过程、经验总结、未来展望和个人收获几个方面,分享一下我对智能制造的心得体会。

首先,智能制造项目的意义非常重大,它不仅能够提高生产效率,还能够降低成本。在传统的生产模式中,往往需要大量的人力进行生产线上的工作,容易出现疏忽和错误。而通过引入智能设备和算法,生产过程可以更加自动化,避免了人为因素带来的问题。此外,智能制造还具备更好的灵活性和个性化定制能力,更好地满足了现代人们对产品的需求。因此,智能制造是推动传统产业转型升级的一个重要手段,也是提升国家制造业竞争力的关键。

其次,智能制造的实施过程需要充分考虑企业实际情况和技术研发水平。在我所参与的智能制造项目中,我们先进行了全面的需求分析和业务流程优化。通过与企业内部和外部专家的合作,我们找到了适合企业发展的智能制造方案,包括硬件设备的选型、系统架构的设计、软件开发和数据传输的安全等。接下来,我们进行了一系列的测试和试验,确保系统的稳定性和可靠性。最后,我们进行了上线实施和培训,确保企业员工可以顺利地使用智能制造系统。

在实施智能制造项目的过程中,我们也积累了一些宝贵的经验。首先,合理规划时间和成本是非常重要的。智能制造项目往往需要较长的周期和大量的投入,因此,项目团队需要在项目启动之初,制定详细的时间计划和成本预算。其次,挖掘企业内部的专家和资源是非常关键的。智能制造项目的实施需要多方合作,而企业内部往往拥有丰富的行业经验和专业技术,因此,我们要善于借助内部力量,提高项目的成功率。最后,良好的沟通和团队协作能够提高项目的效率和质量。智能制造项目往往涉及多个部门和技术领域,因此,团队成员之间的沟通和协作至关重要。

智能制造的未来展望令人充满期待。随着人工智能、大数据和物联网技术的不断发展,智能制造将会呈现出更多的创新和突破。例如,通过智能机器人和无人驾驶技术的引入,工厂的生产线将更加智能化和高效化;通过大数据分析和预测,企业可以更好地了解市场需求,实现精准定制和个性化生产。因此,未来的智能制造将会进一步提升产品质量和企业竞争力,推动工业领域的持续发展。

对我个人而言,参与智能制造项目是一次宝贵的经历和学习机会。通过与企业和专家的合作,我学到了很多实践经验和专业知识。我了解到,技术创新和实际应用是相辅相成的,只有将科技成果落地,才能真正发挥其作用。我还体会到了团队的力量和合作的重要性,只有共同努力,才能取得更好的成果。通过参与智能制造项目,我也更加坚定了我的职业发展目标,我希望能够继续深入研究智能制造领域,为推动我国制造业的发展做出更多的贡献。

总之,智能制造是一种具有广阔前景的生产模式,它将会对企业、社会乃至整个国家带来巨大的变革。通过我的参与和实践,我深刻领悟到智能制造的重大意义和实施过程的复杂性。我相信,在科技的不断进步和人们对高品质生活的需求下,智能制造将会得到更广泛的应用和发展,为社会的进步和繁荣做出更大的贡献。

智能制造调研报告

摘要:当前世界经济复苏艰难曲折、全球航运市场持续低迷、造船产能面临着严重过剩,市场竞争激烈。在这种形势下,振兴制造业,加快结构调整、全面转型升级、推动产业快速迈向高端,已成为全行业的共识。当前,我国船舶制造行业处于一个变革的时代。新一轮的工业变革已经开始,而其中,制造业数字化、网络化、智能化作为革命的核心力量。这场“智”造革命所带来的风暴,将深刻影响着我国造船业的未来。

关键词:船舶;智能制造;数字化;自动化1.引言。

西方发达国家振兴制造业走的是一条新路子,主要是依靠科技创新,抢占国际产业竞争制高点、增强经济发展核心竞争力,谋求未来发展的主动权。以智能化为核心的装备制造业变革正牵引着传统工业发展革命性的演变,正推动着全球新一轮科技创新高峰的形成。

德、英、日等国家相继推出一系列重振制造业的重大举措,力图在知识技术密集的高端制造业重塑竞争优势。如“工业4.0”是德国政府推出的《高技术战略2020》十大未来项目之一。作为一个风靡全球的概念,“工业4.0”提供了工业制造的新思维,被称为是继蒸汽机应用、规模化生产和电气、电子信息技术等三次工业革命后的第四次工业革命,其特征是以大数据为基础、以预测技术为核心的智能制造使用,目的是大幅度提高产品生产、产业链运行的质量和效率,推动实现传统制造业的转型。此外,美国提出了“先进制造业国家战略计划”,日本提出组建科技工业联盟,英国提出了“工业2050”。最近,中国也公布了中国版的“工业4.0”,即“中国制造2025”规划,并提出了“互联网+”计划。

专家表示,我国要着力改变造船业“大而不强”的局面,就要依靠创新驱动发展,推动中国造船业尽快实现智能化。而“互联网+”行动计划和“中国制造2025”战略的提出,为我国造船业实现从“量”到“质”的转变创造了机遇,同时也带来重大挑战。

“工业4.0”是继蒸汽机应用(机械时代)、电子信息技术(电气时代)和网络通信技术(信息时代)之后的第四次工业革命,最早在2013年4月的德国汉诺威工业博览会上正式提出,与美国通过程序提升“先进制造业”、推进“柔性制造系统”有异曲同工之妙。“工业4.0”为中国经济特别是制造业的转型升级、结构调整指明了发展方向。“工业4.0”其特征是基于信息物理系统、物联网和互联服务,通过大数据分析和云计算,以预测技术为核心来指导高效高品质生产的智能制造和应用,目的是大幅度地提高产品生产、运行的质量和效率,实现信息技术、物联网、智能生产和流通消费相融合的革命性方法,将彻底推动传统制造工业的服务化转型升级。

智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上,通过感知、人机交互、决策、执行和反馈,实现产品设计过程、制造过程和企业管理及服务的智能化,是信息技术与制造技术的深度融合与集成。

智能化和自动化的最大区别在于知识的含量。智能制造是基于科学而非仅凭经验的制造,科学知识是智能化的基础。因此,智能制造包含物质的和非物质的处理过程,不仅具有完善和快捷响应的物料供应链,还需要有稳定且强有力的知识供应链和产学研联盟,源源不断地提供高素质人才和工业需要的创新成果,发展高附加值的新产品,促进产业不断转型升级。

“船舶工业4.0”,需要在现有信息化、自动化条件下构建网络—实体融合架构,通过适应于各类用户需求的评估、分析、预测和优化体系,以“多源数据条件下的多维评估与预测、实现协同优化”为核心,形成更具高附加值的船舶制造、使用、管理、物流等面向全生命周期的中国船舶工业全产业链,从而使得中国船舶工业未来能够更好地以市场为导向,以智能船舶为纽带,走向定制规模化、管理精细化、服务高效化,以更好地创造和实现新价值。“船舶工业4.0”将促使造船厂借助物联网、大数据、人工智能取代封闭性的生产制造系统,成为未来船舶工业的根基,彻底使我国由造船大国向造船强国转变。虽然“船舶工业4.0”还在探索,但新的变革浪潮必然会席卷而来,企业只有占得先机才能成为行业的引领者。

智能船舶不是单指船舶实体本身,而是一套完整的系统,其核心技术是网络和智能船舶融合、岸海一体的智能信息服务体系。智能船舶系统是通过设计企业、制造企业、运营企业和服务企业之间的信息共享,构建一个“网络化、系统化、智能化和服务化”的网络和智能船舶的融合架构,实现从设计、生产、运营到服务的全流程体系的协同,建立船舶全生命周期的产业链,通过相关数据的分析挖掘,为企业创造新的价值。智能船舶系统主要包括:智能设计、智能制造、智能船舶、智能操作、智能运营、智能服务以及云计算平台七大模块,如图1所示。

图1智能船舶系统体系结构。

智能船舶系统构建在云计算平台之上,实现数据的云存储以及大数据的分析与挖掘,系统以智能船舶实体为核心,涉及智能船舶的设计、制造、操纵、运营以及服务各功能模块,涵盖了智能船舶从设计制造到报废淘汰的整个生命周期数据的分析与应用。智能船舶系统的生命周期如图2所示。

智能船舶系统具有以下特点:

1)系统性。智能船舶系统不再单指船舶实体本身,它是由多个子系统集成的船舶与岸基一体化智能信息服务体系,主要包括船舶设计、制造、操作、运营、服务等系统。

2)网络性。系统的基础是基于网络互联,借鉴传感技术、互联网、云计算等先进技术,实现船舶设备与设备之间、设备与船舶、船舶与岸基、岸基与云中心等的网络联结,实现信息共享、远程控制与通信交流等。

3)智能性。智能船舶系统是一个多智能体系统,通过云计算平台对船舶相关大数据的分析、预测、评估、推理等,实现正确的决策,通过传感技术、虚拟技术、识别技术等理论方法,实现船舶设计、制造、操纵、运营、服务过程的智能化。

4)协同性。智能船舶系统涵盖了船舶设计企业、制造企业、运营企业以及服务企业,实现信息共享,企业之间可以相互提出请求和提供服务,实现协调运作与竞争,共同发展。5)柔韧性。系统能够适应快速变化的船舶设计、制造、运营和服务需求,通过大数据分析和沟通交流,能够对变化的市场需求做出及时的反应,具有较强的适应性。

6)追溯性。系统对船舶从设计、制造、使用、淘汰的全过程进行跟踪,对船舶出现的问题能够及时的追溯和处理。

3.2.1数据集成平台技术。

船舶平台信息集成系统是进行数据交换和业务系统运行的平台,它规范了信息交换和系统运行标准及接口定义等,为业务应用系统提供良好的系统接口、稳定的运行环境和严格的管理界面。船舶信息系统的结构如图3所示,其中处理机、智能传感器和带有数字化接口的设备物理地分布于船上的各个部位,各自独立运行,它们通过网络设备连接,构成一个分布式系统。该系统又是通过集成支撑环境将各个独立的系统连通集成进行信息交换和消息传递,形成一个有机的整体。船舶平台信息集成系统负责除指控系统外其他所有信息的共享与交换。资源管理中心、控制中心、信息管理中心和操控台之间的信息传输和消息传递统一通过船舶平台信息集成系统控制完成。

图3船舶信息系统的结构。

虚拟现实技术最早由美国vplresearchinc.公司提出的,涉及计算机、微电子、仿真与传感测量等众多高新技术,它是利用计算机在电脑上构造出一个与现实世界相同或相似的环境,人们通过虚拟设备就可以与虚拟环境进行交流互动,就像在现实世界中一样。人们不仅能从视觉上感知虚拟世界,同时也可以从嗅觉、听觉甚至触觉等方面来感知虚拟世界。在计算机中构造的虚拟世界是一个开放的环境,不仅能够对人们通过虚拟设备传递给它的信息做出反馈,还能够让人们“真实”地感知虚拟环境下的虚拟实物。

虚拟现实系统主要由五方面组成:虚拟引擎、输入/输出设备、软件和数据库、用户以及任务,其中虚拟引擎和i/o设备是虚拟现实系统的核心,他们之间是通过以下组成关系来完成虚拟任务的,如图3所示:

图3虚拟现实系统组成部分。

vr引擎是虚拟仿真系统的核心部位,通过读取输入设备中的数据信息,访问与任务相关的数据库并进行实时计算,完成相应工作任务,最后通过输出设备反馈任务结果。

i/o设备是实现虚拟环境交互性的基础。人们通过专门的数据接口给计算机发送命令,同时计算机也会将实时的模拟信息反馈给用户。比较常见的i/o设备有三维位置跟踪器,即传感衣、三维声音发生器、数据传感手套等。

软件和数据库,根据各个领域的应用侧重点不同,目前虚拟现实系统的vr仿真软件。

有很多种,软件和数据库的主要功能有两部分:

1)建立虚拟对象的几个模型,根据需要也可以加入物理属性和行为特性,同时构造虚拟对象层次结构,建立i/o设备到虚拟场景的映射。

2)创建虚拟环境,创建连通应用程序与虚拟世界的数据接口,从而实现人机交互。任务指的是虚拟现实系统需要完成的命令和工作。传统的虚拟现实系统主要运用在教育、娱乐、医疗和军事,新型的虚拟现实系统主要运用在机器人、制造业和信息可视化等领域。

虚拟现实技术的特点主要通过四个方面来表现,他们之间的关系如图4所示:

图4虚拟现实技术的特点。

多感知性:所谓多感知性就是除了一般计算机所具有的视觉感知之外,还拥有其他方面的感知,比如听觉感知、触觉感知、嗅觉感知、味觉感知、甚至运动感知等。沉浸感:沉浸感是指计算机生成的虚拟环境让人有一种真实的存在感,犹如身临其境,所有感知就像在真实世界一样。要有沉浸感,除了逼真的三维模型,还必须有人机交互作用才能够实现。

想象性:在进入虚拟环境时,不仅仅是依靠外设的一些虚拟设备,像数据手套之类的来提供沉浸感,同时也要通过想象把虚拟的环境构造出来,想象性从一方面也表达了作者的设计思路。

交互性:虚拟环境是一个开放的环境,它能通过人们输入的信息感知人们的意愿,并做出相应的反馈,交互性的优劣主要由实时性和自然性来体现。

在经济全球化的今天,国际市场竞争非常激烈,尤其是工程制造领域。新技术、新产品日新月异,这对新产品的设计开发和制造提出了更高的要求,企业要在这样严峻的挑战下生存发展,就必须有全新的、强有力的技术支撑,虚拟现实技术就是工程制造领域未来发展的技术力量。

4.1南通中远川崎船舶智能制造项目案例。

南通中远川崎的船舶制造智能车间建设,实现了各加工系列的智能制造,达到工装自动化、工艺流水化、控制智能化、管理精益化,保障了产品质量的稳定,缩短了加工周期,极大地提高了生产效率,产品质量和建造效率达到世界先进水平。

南通中远川崎在船舶智能化制造方面,率开国内先河,高度自动化的流水作业生产线加上柔性化的船舶生产工艺流程,实现了船舶制造的自动化操作和流水式作业。

1.型钢生产线。

型钢是船体常川部材之一,原先的生产方式.从画线、写字到切割、分料.完全采用手工作业,效率低。周期长.劳动强度大,且难免出现误操作。型钢自动化生产线建成后.实现了从进料一切割一自动分拣一成材分类叠放全过程的智能制造.包括物料信息传输和物料切割智能化以及物料分类感知智能化.配员由原来的20人减少为7人.有效减少了人工成本,缩短了生产周期.降低了劳动强度,为后续扩大机器人应用积累了经验。

2.条材机器人生产线。

尽管造船中厚板电弧焊接实现机器人作业困难很多,但南通巾远川崎还是从最简单的先行小组材开始,推进机器人焊接。传统的制造方式是,钢板在定盘上全面铺开。一块一块地装配、焊接、翻身、背烧,占用面积大,制造周期长.效率低。先行小组立机器人生产线投产后.实现了工件传输和焊接智能化,以及自动背烧、自动工件出料.整条生产线仅配一名员员操作,配员减少一半以上。流水线生产方式是工业化大生产的必然要求.对造船业而言.车间内生产作业的流水线化将是今后实施船舶智能制造的一个重要发展方向。目前南通中远川崎已实施了大舱肋骨生产线、y龙筋生产线、焊接装置等数个半自动化生产线技改项目,取得了良好的效果。

4.智能物流系统。

采用“横向到边、纵向到底”的设计原则,建立了功能完善的智能物流系统,并与设计系统高度集成,从而将企业的人力、资金、信息、物料、设备、时间、方法等各方面资源充分调配和平衡,为企业加强财务管理、提高资金运营水平、减少库存、提高生产效率、降低成本等提供强有力的支持。

4.2金海重工打造智能船厂之路。

船舶制造是一项传统产业,近年来,金海重工股份有限公司对其进行数字化和智能制造的改造,以期把企业打造成先进的智能船厂。目前,这项工作取得了一定进展和成效。

攻坚重点。

金海重工在开始打造智能化船厂时,非常重视数字化基础工作的落地。目前,金海重工主要围绕以下3个核心开展工作:一是生产计划管理与实施核心;二是物流核心;三是设计核心。

3个核心中有一个灵魂,就是生产计划管理与实施。这项计划管理工作不是一个数据管理,而是一个行为管理。它的里面包括了计划的制订和计划实施的监控,以及可控化的计划的落实。此项工作是金海重工众多数字化项目中比较通顺的。船厂的物流情况通常十分复杂,不仅厂外供应商物流复杂,而是厂内各种配料、送料等情况也十分繁琐。为此,金海重工搭建了一套完整的供应链系统。这套供应链系统从设计环节开始,包括设计、预算/规划、供应商、询价/合同、送货/质检、厂区物流、领导生产、托盘集配、仓诸管理等子项目。

金海重工十分重视设计工作,无图纸化设计是其目前大力推广的一项内容。与设计相关的各种工作,都离不开数据的支撑。为此,金海重工重点实施了把行为变成数据、让数据变成可控状态的一项工作。这项工作紧要,却十分艰巨,仅其中一项编码工作,就花了6个月的时间。注重工作协同船厂工作千端万绪,若要做好工作,必须加强协同。

计划生产。

计划生产这项工作,既涉及到销售环节,又涉及到供应链环节,而且它最后要落实到工人的岗位——金海重工采用的是给每个工人发派工作包的形式。这个工作包就是每名工人在作业开始的时候就必须要明确的落实的工作内容,包括工作对象、工作量、工作场地和工作中需要注意之处。

供应链。

金海重工的供应链很长,包括从供应商开始,经计划调度、项目管理到进库,及进库后的模块化出库。出库两个含义,一是外来产品组装件的组合,另一个是厂内产品和外来产品的组合——船舶行业称之为“托盘管理”。托盘管理需要在物流环节、运输环节等供应链中间充分地组合好。“托盘管理”中可能要涉及到上千个零部件,所以,这项工作的内容也是数字化集成和逻辑关系的一种表现。

生产过程智能化。

智能船厂的生产过程必须用自动化和数据化来完成,以实现产品的成本降低、质量提升和安全生产。目前,金海重工对此领域进行积极而成功的探索。

钢板自动标记。

这项工作远非一般人认为的买一块钢板然后在其上贴二维码那么简单。船厂在生产过程中会遇到一个很大的困难,钢板进厂后,必须进行高温高压条件下的预处理。如果事先把二维码贴在上面,那么钢板预处理结束后,二维码肯定消失了。所以,这就要求厂方加强钢板预处理前的一个编码控制。金海重工经过大量实验,解决了这个难题。钢板在预处理之后,编码也会留在上面,而且经过多少道工序,都会被找到,甚至它与其他原配料结合一起成为一个零件,都会留有数据基础。

数控联合集成数控设备已经应用了几十年,传统方式下都是单机操作,金海重工把它们改造成流水线作业组合的操作模式。目前在切割环节中进行了成功的应用。汽车行业是用机器人进行切割,而金海重工根据自身生产的特点和需求,用了焊接组合的方式来进行代替,取得了不错的效果。这种通过对现有设备以适应智能制造要求的模式,在以后还有很大的发展空间。

柔性模具。

船体的形状多变,不同的船型,所以要根据实际情况运用冷加工和热加工。所以,船厂就要设计一个柔性模态。用同一个模态应对所有船舶曲线、平面的加工。这其中数据的采集点和数据量,包括有线源的控制,金海重工投入很大精力才完成。

自动涂装系统。

船舶智能制造,需要在现有信息化、自动化条件下构建网络—实体融合架构,通过适应于各类用户需求的评估、分析、预测和优化体系,以“多源数据条件下的多维评估与预测、实现协同优化”为核心,形成更具高附加值的船舶制造、使用、管理、物流等面向全生命周期的中国船舶工业全产业链,从而使得中国船舶工业未来能够更好地以市场为导向,以智能船舶为纽带,走向定制规模化、管理精细化、服务高效化,以更好地创造和实现新价值。船舶智能制造将促使造船厂借助物联网、大数据、人工智能取代封闭性的生产制造系统,成为未来船舶工业的根基,彻底使我国由造船大国向造船强国转变。虽然船舶智能制造还在探索,但新的变革浪潮必然会席卷而来,企业只有占得先机才能成为行业的引领者。

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