智能制造系统发展现状与展望:进化法则与特征分析

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0 下载量 38 浏览量 更新于2024-02-23 收藏 140KB PPTX 举报
智能制造系统与装备技术是当前工业领域的热点和发展方向之一。《智能制造系统与装备技术发展现状与展望》这个报告通过详细的介绍和分析,对智能制造系统与装备技术的发展现状和未来展望进行了全面总结。报告首先介绍了技术系统进化理论,包括技术系统的定义、组成要素和进化法则。通过对技术系统的进化规律的分析,为智能制造系统与装备技术的发展提供了理论指导。报告接着详细阐述了智能制造的内涵特征,包括状态感知、自适应控制、服务协同和数字孪生等特点。在此基础上,报告探讨了智能制造的实施途径,提出了模式创新和服务转型的策略。另外,报告还分析了互联网对智能制造的影响,强调了互联网在智能制造中的重要作用。 技术系统进化理论在报告中占据了重要的部分。报告指出,技术系统是由相互联系的元件与运作组成的实现某种功能或职能的事物的集合。技术系统进化法则包括了能量传递法则、协调性法则、动态性进化法则以及子系统进化法则等,这些法则影响着技术系统的演变方向。特别是子系统不均衡进化法则,指出子系统间会出现矛盾发展最慢的决定进化速度。这一理论对于技术系统的发展和演变规律有着重要的指导意义。 智能制造的内涵特征是报告的另一个重点。其中,状态感知、自适应控制、服务协同和数字孪生等特点为智能制造的实现提供了基础条件。此外,报告还着重探讨了智能制造的实施途径,提出了模式创新和服务转型的策略。在当前信息化和智能化的时代背景下,智能制造的实施需要不断创新和转型,才能更好地满足市场需求和实现企业的可持续发展。 互联网对智能制造的影响也是报告的一个重要内容。报告指出,互联网在智能制造中起着至关重要的作用,能够实现模式创新和服务转型。通过互联网技术,智能制造可以实现产品、设备和生产过程的数字化、网络化和智能化,为企业提供更加灵活、高效和可靠的生产和服务。 总的来说,《智能制造系统与装备技术发展现状与展望》这个报告全面而深入地分析了智能制造系统与装备技术的发展现状和未来展望。通过对技术系统进化理论、智能制造的内涵特征、实施途径以及互联网对智能制造的影响进行详细的阐述和分析,为智能制造系统与装备技术的发展提供了理论支持和指导。同时也为企业在智能制造领域的实践和探索提供了重要的参考和借鉴。相信随着技术的进步和应用的推广,智能制造系统与装备技术一定会迎来更加辉煌的未来。
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中国智能制造现状与趋势分析 智能制造现状与趋势分析全文共26页,当前为第1页。 目录 C O N T E N T S Part 2. 中国智能制造困难与机遇 Part 1. 中国智能制造现状 智能制造定义与背景 中国发展智能制造动力 中国智能制造发展现状 智能制造现状与趋势分析全文共26页,当前为第2页。 5 Par t1.中国智能制造现状 The Current Development of Smart Manufacturing in China 智能制造现状与趋势分析全文共26页,当前为第3页。 1.1 智能制造定义与背景 The Definition and Background of Smart Manufacturing 6 Part1. 中国智能制造现状 智能制造定义与背景 智能制造现状与趋势分析全文共26页,当前为第4页。 行业需求与技术创新助力全球制造业发展进入4.0阶段 7 第一次工业革命 第二次工业革命 第三次工业革命 第四次工业革命 行业需求 技术创新 家庭手工作坊无法满足社会化 商品交换的需求 蒸汽机的发明等 产业变革 机器代替手工劳动,生产力 大幅提高,手工业开始发展 单个机械生产率见顶,产生社 会化生产的需求 电机的发明 电气设备/流水线等 效率更高的流水线和自动化 电气设备代替了大量人力劳 动,重工业开始发展 计算机及互联网 原子能/生物工程等 机械化 电气自动化 数字化 网络化/智能化 物联网/云计算/5G 大数据/人工智能/机器人等 出现数控机床,以及流程管理 系统、计算机辅助设计系统等 工业软件,效率进一步优化 制造业进入稳定发展阶段, 产生精益生产需求 需求的快速变动/人力成本上 升产生智能生产需求 出现智能工厂、智能物流、 C2M等新模式,全产业链协同 发展,生产效率再次提高 更高的生产力和利润率 随着新科技发展,各国制造业也开始新一轮变革浪潮。从18世纪60年代蒸汽机的发明引爆第一次工业革命开始,制造业经历机械化、 电气自动化、数字化三个阶段,进入以网络化、智能化为代表的工业4.0发展阶段。技术的发展促使生产力不断提高,而更高的生产 力和利润率的追求促使行业不断发生变革。 行业需求与技术创新促进产业变革 18世纪60年代开始 19世纪60年代开始 20世纪40年代开始 21世纪开始 Part1. 中国智能制造现状 智能制造定义与背景 数据来源:整理 智能制造现状与趋势分析全文共26页,当前为第5页。 智能制造定义包含数字化、网络化、智能化 8 智能制造是一系列新型技术与应用的有机结合,其内涵会随着技术的发展不断变化。 智能制造定义当前包含"数字化"、"网络化"、"智能化"三部分:"数字化"指将工业信息转换为数字格式,利用计算机进行 管理或控制的过程;"网络化"指新的软硬件技术将生产者-机器,机器-机器,消费者-生产者之间的相关内容连接,形成数据、流 程互通的基础,即万物互联过程;"智能化"是指通过人工智能等新技术提高全流程的自主化水平。 1960s 1970s 1990s 2000s 2010s 智 能 化 网 络 化 数 字 化 数控 机床 CAE CAM 2D CAD SRM ERP CRM PDM MES 工业软件 LAN WAN 互联网 3D打印 物联网 5G 传感器 自然语 言处理 机器 学习 机器 视觉 语音 识别 人工智能 工业大数据 数字 孪生 柔性工 厂 云计算 边缘 计算 1980s 更高的生产力和利润率 Part1. 中国智能制造现状 智能制造定义与背景 数据来源:整理 智能制造关键技术发展路径 智能制造现状与趋势分析全文共26页,当前为第6页。 智能制造创造新型生产方式,终极愿景是自感知、自决策、自执行 9 随着工业软件的普及和升级,感知元件的换代,新传输技术以及高端数控机床、机器人等智能设备的使用,智能制造的基础元素已 经逐步构建。而工业大数据、工业互联网、人工智能的运用,使得大量工业数据会不断连接、运算、迭代,最终形成能够自感知、 自决策、自执行的高度协同制造模式。 工 业 互 联 网 规划阶段 采购阶段 生产阶段 物流阶段 销售阶段 工业软件体系 CAD CAE PDM 数字孪生 CRM 不断 升级 和改 造 的 PLC 工 业 SCADA 软 件 DCS ERP 升级 SRM 升级 升级 WCS 升级 设计阶段 智能制造模式:高度协同/高度智能 设计阶段 终极愿景 自感知、自决策、自执行 规划阶段 采购阶段 生产阶段 物流阶段 销售阶段 传统制造模式:单一流程化 机床/生产线 高级数控机床/机器人 边缘计算 工业大数据 云计算 AGV/立体仓储 MEMS/激光/CMOS传感器 通信网络/总线/网关 物联网技术/RFID 智能化改造进程 工业硬件体系
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智能制造技术发展与应用趋势 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第1页。 目 录 智能制造技术的内涵和关键技术 智能制造技术发展与应用趋势 案例介绍 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第2页。 智能制造(Smart Manufacturing) 融合了信息技术、先进 制造技术、自劢化技术和人工智能技术。 目前智能制造的"智能"还处于Smart的层次,智能制造 系统具有数据采集、数据处理、数据分析的能力,能够准 确执行指令,能够实现闭环反馈。 智能制造的趋势是真正实现"Intelligent",智能制造系 统能够实现自主学习、自主决策,丌断优化。 智能制造是制造企业实现转型升级的手段之一,丌是目的。 智能制造的内涵 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第3页。 智能制造的十大关键技术 智能 决策 智能研发、智能管理、 智能物流与供应链 智能装备、智能产线、 智能车间、智能工厂 智能产品、智能服务 商业模式创新 生产模式创新 运营模式创新 决策模式创新 使能技术:工控、工业软件、物联网、机器人、增材制造、云计算、 大数据分析、电子数据交换、增强现实等 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第4页。 智能制造关键技术之一:智能产品 自主决策 关键技术: 多功能感知 智能Agent 语音识别 信息融合 关键技术: 工况识别感知 控制算法及策略 自适应工况 人机交互 关键技术: 环境感知 路径规划 智能识别 自主决策 无人机 无人驾驶汽车 回收 信息 原材料 信息 设计 信息 制造 信息 物流 信息 销售 信息 产品全生命周期个性化定制与服务 智能家电5 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第5页。 智能产品:SmartHalo自行车导航设备 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第6页。 基于物联网的智能垃圾箱 BigBelly 垃圾桶集太阳能、物联网、高效压缩机为一体,垃圾快倒满时, 压缩机会在40秒内将垃圾的体积压缩至原来的五分之一,垃圾箱快满时 自动联网发送垃圾桶已满及地理位置等信息至垃圾处理中心。处理中心 的系统根据各个垃圾桶发回的数据分析,规划最佳回收路线和时间。 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第7页。 智能制造关键技术之二:智能服务 基于传感器和物联网(IoT),可以感知产品的状态, 从而进行预防性维修维护,及时更换备品备件。 采集产品运营的大数据,辅劣企业进行市场营销决策。 通过开収面向客户服务的APP,可以针对企业购买的 产品提供有针对性的服务,从而锁定用户。 物联网应用是当前美国工业界和IT界共同关注的热点。 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第8页。 3) 服务知识库、诊断 规则和维护时间表用 于确定状况发生时需 采取的行动 2) APP监控传感器数 据并决定触发服务问 题或其它状况 5) 开出现场服务 ticket,安排技师 4) 通过优化的库存 位置,确定和订购 所需零件 6) 找到所需服务信 息并将其附于服务 订单,供技师使用 1) 从设备的传感器 收集数据 7) 开展服务,将设 备维护至正常状态 智能服务:提升企业服务收入 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第9页。 物联网如何创造服务价值 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第10页。 罗罗公司的Total Care服务 罗尔斯.罗伊斯公司推出针对其航空収劢机产品的TotalCare包修服 务,按飞行小时收费,确保航空公司的飞行可靠性和在翼飞行时间,实 现了不航空公司 的双赢。罗罗公司能够实现按服务绩效收费的基础是强 大的传感不物联网技术。很多知名的航空公司都不罗罗公司签订了Total Care合作协议。 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第11页。 Yooshu:个性化定制沙滩鞋 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第12页。 制造技术变革 智能装备特点: 将与家的知识和经验融入感知、决策、执行等制 造活劢中 赋予产品制造在线学习和知识进化能力 实现自学自律制造 数字化 智能化 日本Mazak机床 热屏障 主劢振劢控制 瑞士米兊朗机床 智能工艺规划 国际 国内 大连机床 热补偿功能 智能装备 2000— 数控装备 1960— 智能制造初露端倪 智能制造关键技术之三:智能装备 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第13页。 通快集团:高速激光加工 德国通快集团是全球最大的激光企业,凭借对激光技术领域 的持续探索,通快问鼎全球钣金加工设备领域的冠军。 智能制造技术发展与应用趋势全文共51页,当前为第14页。 DMG:增材制造与传统制造融合 DMG MORI公司独特的混合式(增材制造与传统制造结合)加 工解决方案,是一项