智能工厂、数字化工厂与智能制造解析

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"什么是智能工厂(完整版)" 智能工厂是一个先进的生产模式,它是数字化工厂的进一步发展,融入了物联网技术和监控技术,旨在提高生产过程的可控性、减少人工干预,并实现高效、节能、绿色和人性化的生产环境。智能工厂不仅包含数字化模型、方法和工具,还具备自主学习和自我维护的能力,能够通过物联网设备收集和分析数据,以优化生产流程。 数字化工厂是智能工厂的基础,其核心是信息集成。通过计算机虚拟环境,数字化工厂能对生产过程进行仿真、评估和优化,连接产品设计和制造环节。它依赖于先进的可视化、仿真和文档管理技术,以提高产品质量和生产效率。 智能工厂在此基础上增加了自动化和智能化元素,利用物联网技术实现设备间的实时通信和控制,通过机器视觉和人工智能技术增强设备的智能功能。智能工厂能够自我组织、自我学习,并进行决策,人与机器之间形成更加紧密的合作关系,强调人机交互,让人类员工能在智能系统的辅助下发挥更大的潜力。 智能制造是更高层次的概念,它包含了分析、推理、判断和决策等智能活动。智能制造系统能够扩展制造自动化,实现柔性和集成化。人机一体化在这里体现得更为明显,系统能独立执行某些任务,同时配合人的智慧,共同提升制造效率和质量。 要实现设计制造一体化和管控一体化,首先需要设备具有自组织、自学习和自维护的能力,其次通过工业互联网实现设备间的互联互通和实时控制。此外,大数据的应用和分析至关重要,它们可以帮助预测设备状态,提高故障检测和预防水平。虚拟现实技术也起到了关键作用,它可以模拟制造过程,提供直观的可视化体验,有助于优化生产流程和产品设计。 智能工厂和智能制造是制造业的未来趋势,它们通过技术创新推动生产效率的提升,降低能耗,同时强调人在生产链中的核心地位,实现人与技术的和谐共生。这一领域的持续发展将不断改变制造业的面貌,推动工业4.0的进程。
2023-02-27 上传
什么是智能工厂 什么是智能工厂 智能工厂、数字化工厂与智能制造   不可无视的是,往往很多企业在提及这些概念时,容易将这些概念混为一谈,数字化工厂、智能工厂以及智能制造之间到底是否可以互相替换,这些概念之间是否存在区别?   1、数字化工厂   对于数字化工厂,德国工程师协会的定义是:   数字化工厂〔DF〕是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络,包含仿真和3D/虚拟现实可视化,通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。数字化工厂集成了产品、过程和工厂模型数据库,通过先进的可视化、仿真和文档管理,以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能:   在国内,对于数字化工厂接受度最高的定义是:   数字化工厂是在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物,主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。从定义中可以得出一个结论,数字化工厂的本质是实现信息的集成。   2、智能工厂 什么是智能工厂全文共46页,当前为第1页。  智能工厂是在数字化工厂的根底上,利用物联网技术和监控技术加强信息管理效劳,提高生产过程可控性、减少生产线人工干预,以及合理方案排程。同时,集初步智能手段和智能系统等新兴技术于一体,构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。 什么是智能工厂全文共46页,当前为第1页。   智能工厂已经具有了自主能力,可采集、分析、判断、规划;通过整体可视技术进行推理预测,利用仿真及多媒体技术,将实境扩增展示设计与制造过程。系统中各组成局部可自行组成最正确系统结构,具备协调、重组及扩充特性。已系统具备了自我学习、自行维护能力。因此,智能工厂实现了人与机器的相互协调合作,其本质是人机交互。 3、智能制造   智能工厂是在数字化工厂根底上的升级版,但是与智能制造还有很大差距。 什么是智能工厂全文共46页,当前为第2页。  智能制造系统在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能机器的合作,去扩大、延伸和局部地取代技术专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化扩展到柔性化、智能化和高度集成化。 什么是智能工厂全文共46页,当前为第2页。   智能制造系统不只是"人工智能系统,而是人机一体化智能系统,是混合智能。系统可独立承当分析、判断、决策等任务,突出人在制造系统中的核心地位,同时在智能机器配合下,更好发挥人的潜能。机器智能和人的智能真正地集成在一起,互相配合,相得益彰。本质是人机一体化。 什么是智能工厂全文共46页,当前为第3页。  那么如何实现设计制造一体化、管控一体化呢? 什么是智能工厂全文共46页,当前为第3页。   1、首先设备或者仪表等传感器要能够自组织、自学习、自维护的感知能力,理解环境信息和自身信息,并进行分析和判断来规划自身的行为和能力。能够跟随环境的变化自己做出决策来调整行动,有较强有力的支持度和记忆支持的模型为根底。   2、工业互联网实现互联互通、实时控制,进而实现平安、节能将是智能工厂的核心技术。具体而言通过网络获取大数据的应用,开发、销售、ERP、PLM、SCM等业务管理系统与实际生产过程之间的协同等。通过设备间的互联,提高设备间的相互协同能力,从而使生产模块间的搭配方式更灵活、更自由;   3、利用机器视觉,人工智能等技术,使机器人与设备具备更加智能化的功能;通过信息化技术与自动化技术的结合,构建深度整合的数字化工厂;   智能工厂中不仅仅是智能系统、智能模型这么简单,而是把传统的工厂附加上形象思维,让他独立承当起分析、判断、决策的任务,在智能机器的配合下能够更好的发挥出人的潜力,使人机之间表现出一种平等共事、互相理解、互相协作的关系。因此,在智能制造系统当中,高素质、高智能的人将发挥更好的作用。   人工智能那么承当起了能够帮助厂区分析、判断、决策的任务,机器智能和人的智能能真正的集成在一起,相互配合、相得益彰。   4、实现虚拟现实技术也是实现高水平的人机一体化的关键技术之一,虚拟现实技术是以计算机为根底,融合信号处理、动画技术、智能推理、预测、仿真多媒体技术为一体,借助多种音像和传感器,虚拟展示现实生活当中各种过程、部件,因而能够模拟制造过程和未来的产品。从感官和视觉上给人获得完全如真实的感受,它的特点是可以按照人的意志、意念来变化,这种人机结合的新一代的智能界面是智能制造的显着特征。   总结现代智能工厂有四大关键点:一是要连接所有网络以拿到数据。二是要有智能传感器。三是大数据,将所有设备、所有人连接后,所有数据都大批量传送到智能终端上。四是分析,得到数据后从中抓取出应用趋势来,提高设备状态的检测和预测水平。要形成高速传输、大数据,保证实时性、平安性和节能