探索智能制造:关键技术与未来趋势

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"《智能制造技术发展与应用趋势.pptx》是一份深度探讨智能制造技术的详细报告,共51页,涵盖了智能制造的基本概念、关键技术及其发展趋势。该文档首先介绍了智能制造的定义,强调其融合了信息技术、先进制造技术、自动化和人工智能,正处于由"Smart"向"Intelligent"演进的阶段,具备数据采集、处理和分析能力,支持精确执行指令和闭环反馈。 报告重点阐述了智能制造的十大关键技术,包括智能决策、智能研发管理、智能物流与供应链、智能装备(如智能机床如日本Mazak和瑞士DMG的智能功能)、智能生产线与工厂,以及智能产品和服务的个性化定制。其中,智能产品强调了多功能感知、智能Agent、语音识别、信息融合等关键技术,如SmartHalo自行车导航设备展示了物联网的应用。 智能服务部分,通过物联网和传感器,实现了产品状态的实时监测,预防性维护和智能维修,以及利用大数据进行市场营销决策。例如,罗尔斯·罗伊斯的Total Care服务通过物联网技术提供按飞行小时收费的包修服务,体现了智能制造如何提升服务质量和收入。 此外,报告还介绍了智能装备的发展,如德国通快集团的高速激光加工和DMG MORI的增材制造与传统制造融合技术,展示了智能制造在装备领域的创新应用。这些例子展示了智能制造如何通过数字化和智能化改造传统制造业,推动产业升级。 总结来说,这份报告深入剖析了智能制造的内涵,列举了关键技术和应用案例,旨在帮助企业理解智能制造如何成为转型升级的重要工具,以及物联网、大数据、机器人等技术在其中的关键作用。阅读此文档有助于企业洞悉未来智能制造的发展方向和实施策略。"
2023-06-03 上传
智能制造 汇报人:姓名 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第1页。 目录 01、智能制造的概述 02、智能制造的趋势及发展现状 03、智能制造关键技术 04、智能制造应用案例 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第2页。 01 智能制造的概述 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第3页。 智能制造概述 智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它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共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第4页。 智能制造技术 智能制造技术是指利用计算机模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等智能活动, 并将这些智能活动与智能机器有机地融合起来。 将其贯穿应用于整个制造企业的各个子系统(如经营决策、采购、产品设计、生产计划、制造、装配、质量保证和市场销售等)。 以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化, 从而取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动 并对制造业专家的智能信息进行收集、存储、完善、共享、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第5页。 智能制造系统 智能制造系统是指基于IMT, 利用计算机综合应用人工智能技术(如人工神经网络、遗传算法等) 、智能制造机器、代理(agent)技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、生命科学和系统工程理论与方法, 在国际标准化和互换性的基础上, 使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化, 并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第6页。 IMS智能制造管理系统 IMS 是智能技术集成应用的环境, 也是智能制造模式展现的载体。 IMS 理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机制上 目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制, 自动地完成设计、加工、控制管理过程,旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第7页。 02 智能制造的趋势及发展状况 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第8页。 智能制造的趋势和发展现状 国家战略 技术创新 3D打印 以3D打印为代表的"数字化"制造技术崭露头角。 智能制造技术创新及应用贯穿制造业全过程。 世界范围内智能制造国家战略空前高涨。 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第9页。 智能制造的趋势和发展现状 美国于1992年执行新技术政策,大力支持包括信息技术和新的制造工艺,智能制造技术在内的关键重大技术。 欧盟于1994年启动新的研发项目,选择了39项核心技术,其中信息技术、分子生物学和先进制造技术中均突出了智能制造技术的地位。 日本于1989年提出智能制造系统,且于1994年启动了先进制造国际合作研究项目,其中包括公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等。 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第10页。 智能制造的趋势和发展现状 2012年2月,又出台"先进制造业国家战略计划",提出通过加强研究和试验税收减免、扩大和优化政府投资、建设"智能"制造技术平台以加快智能制造的技术创新。 2001年6月,美国正式启动包括工业机器人在内的"先进制造伙伴计划"。 2012年设立美国制造业创新网络,并先后设立增才制造创新研究院和数字化制造与设计创新研究院。 德国于2013年正式实施以智能制造为主体的"工业4.0"战略,巩固其制造业领先地位。 智能制造的趋势和发展现状全文共30页,当前为第11页。 工业4.0的提出 2010 2011 2012 2012 2013 2014 《德国2020高技术战略》发布,并重点推出11个"未来项目"。 2010年 在德国科学-产业经济研究联盟 (Forschungsunion Wirtschaft-Wissenschaft)的倡导下,开始研究工业4.0 2011年1月 《德国2020高技术战略》行动计划发布,11个"未来项目"缩减为10个(投资84亿欧元);"工业4.0"一词首次出现(投资2亿欧元)。 2012年3月 德国科学-产业经济研究联盟与德国国家科学与工程院(Acatech)共同制定工业4.0发展战略。 2012年4月—10月 工业4.0发展战略发布;由VDMA、BITKOM、ZVEI组成秘书处,组建工业4.0平台。 2013年4月 工业4.0平台发布白皮书(实施计划)。 2014年4月 智能制造的趋势和发展现状全文共30
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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