智能制造與數(shù)字化工廠

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1、智能制造與數(shù)字化工廠提綱一、兩化融合下的數(shù)字化與智能化制造二、數(shù)字化工廠概述三、相關(guān)研究與案例大背景：信息化與工業(yè)化融合產(chǎn)品本身：信息技術(shù)（IT，InformationTechnology）的應(yīng)用使機械產(chǎn)品本身向數(shù)字化轉(zhuǎn)變，深刻改變了機械產(chǎn)品的內(nèi)涵；生產(chǎn)活動：計算機輔助設(shè)計、工藝、制造、測試、管理等先進技術(shù)手段使企業(yè)生產(chǎn)的自動化、柔性化、智能化程度大大提高，全面提升了企業(yè)的能力；制造模式：信息技術(shù)向制造業(yè)的全面滲透，還產(chǎn)生了許多新的工業(yè)化理念，如“協(xié)同生產(chǎn)”、“敏捷制造”、“大規(guī)模客戶化定制”等；未來發(fā)展：信息技術(shù)新的發(fā)展，如下一代互聯(lián)網(wǎng)、云計算、無線傳感、物

2、聯(lián)網(wǎng)等，將更加廣泛而深刻地引起機械工業(yè)的變革。4德國法國英國西班牙機艙內(nèi)裝飾前后機身駕駛艙和中段機翼發(fā)動機機架垂直尾翼水平尾翼發(fā)動機工裝美國其它供應(yīng)商大背景：信息化與工業(yè)化融合18世紀末20世紀初70年代初至今第一次工業(yè)革命機械化生產(chǎn)蒸汽驅(qū)動第二次工業(yè)革命批量流水線生產(chǎn)電力驅(qū)動第三次工業(yè)革命高自動化柔性生產(chǎn)計算機信息技術(shù)驅(qū)動第四次工業(yè)革命智能化工廠智能裝備及信息通信精益制造智能管理第四次工業(yè)革命：全面的智能化工廠蒸汽機、電動機曾給機械產(chǎn)品的發(fā)展帶來革命數(shù)字化：信息化與工業(yè)化融合的重要手段智能化：裝備和機械產(chǎn)品的發(fā)展趨勢蒸汽機的發(fā)明，機器動力的應(yīng)用電動機的發(fā)明，

3、電能的應(yīng)用信息技術(shù)特別是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用智能技術(shù)的應(yīng)用，自適應(yīng)、自我決策機械一代蒸汽機機械化智能一代數(shù)控一代電氣一代普通機床電氣化數(shù)控機床數(shù)字化智能機床智能化我國制造業(yè)發(fā)展的幾個主要階段使用數(shù)控織機，由原來3-4小時/毛衣，變?yōu)?0分鐘/毛衣，同時1個工人操作5-10臺機器。手動式半自動全數(shù)控案例1：紡織機械案例1：紡織機械細紗機——紡紗過程中把半制品粗紗或條子經(jīng)牽伸、加拈、卷繞成細紗管紗的紡紗機器。機械式細紗機數(shù)字式細紗機車頭采用高精度油浴齒輪箱車尾配備同步牽伸傳動機構(gòu)帶斷線圖像檢測智能化細紗機采用單錠單電機，20000rpm配備細沙斷頭粗紗停喂裝置，并與電錠

4、運轉(zhuǎn)聯(lián)動整機數(shù)字化控制系統(tǒng)，監(jiān)測紡紗張力變化案例2：印刷機械機械長軸傳動最高速度：160米/分電子長軸傳動以電子虛擬軸作為主導(dǎo)軸，機器各單元分散驅(qū)動；傳動由智能化驅(qū)動器高精度控制的電子長軸；最高印刷速度：350米/分異型玻璃磨邊機數(shù)控玻璃加工中心手工靠模加工平板玻璃的周邊與斜邊的磨削拋光異型內(nèi)孔加工刀庫智能管理全數(shù)字控制加工適用于不同厚度和尺寸的平板玻璃鉆孔、銑形、寫字、磨邊及拋光具有砂輪磨損智能補償功能案例3：玻璃加工機械伺服驅(qū)動系統(tǒng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用引起機械產(chǎn)品本身內(nèi)涵發(fā)生根本性變化簡化機械結(jié)構(gòu)縮短制造周期提高制造精度提升裝備性能齒輪箱動力源傳動機構(gòu)工作裝置伺

5、服驅(qū)動系統(tǒng)控制系統(tǒng)工作裝置輸入信息信息反饋傳統(tǒng)機械產(chǎn)品數(shù)控機械產(chǎn)品制造裝備智能化的基礎(chǔ)1、平臺全數(shù)字化現(xiàn)場總線、碼盤到伺服的連接、驅(qū)動單元等全數(shù)字化高檔系統(tǒng)普遍采用現(xiàn)場總線方式2、高速、高精、高可靠先進數(shù)控機床加速度可達10g，快移速度達720m/min普通數(shù)控加工精度5μm，精密級1μm，超精密0.01μm數(shù)控裝置MTBF值達60000h以上，伺服系統(tǒng)達30000h3、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、復(fù)合化加工參數(shù)自調(diào)整、防碰撞、誤差補償、顫振預(yù)測抑制等從單一的數(shù)據(jù)傳輸向網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、維護與管理方向發(fā)展同時完成復(fù)雜零件的主要乃至全部加工工序現(xiàn)場總線高速納米插補加工參數(shù)自動調(diào)整制

6、造裝備智能化的內(nèi)涵Prof.ShuZhangInstituteonAdvancedManufacturingTechnology,TongjiUniversity操作權(quán)限指紋確認加工任務(wù)完成情況和機床狀態(tài)可用手機查詢數(shù)碼相機信息塔(e-Tower)機床信息化，具有語音、文本和視像等通訊功能。與生產(chǎn)計劃調(diào)度系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實時反映機床工作狀態(tài)和加工進度操作權(quán)限指紋確認。工件試切時，可在屏幕上觀察加工過程。故障報警顯示、在線幫助排除。智能化與自主管理智能化制造裝備—國內(nèi)外進展知道本系統(tǒng)的加工能力和狀態(tài)能夠監(jiān)控和自主優(yōu)化加工過程能夠自行度量工作（輸出）的質(zhì)量能夠不斷持續(xù)學(xué)

7、習(xí)和提高自己的能力智能化與自主管理智能通訊單元智能化制造裝備—國內(nèi)外進展制造業(yè)的服務(wù)化趨勢領(lǐng)先的制造企業(yè)不再只關(guān)注產(chǎn)品的生產(chǎn)加工，而是將市場拓展至產(chǎn)品的整個生命周期，包括產(chǎn)品開發(fā)或改進、生產(chǎn)加工、銷售、售后服務(wù)、產(chǎn)品報廢、產(chǎn)品解體或回收整車租賃IT服務(wù)緊急救援售后維修汽車美容整車及零部件設(shè)計、研發(fā)整車裝配車展工廠環(huán)保與節(jié)能IT服務(wù)信貸設(shè)備技術(shù)與維修檢測技術(shù)與服務(wù)零部件及整車物流化學(xué)品管理旅行服務(wù)工具、設(shè)備管理供應(yīng)鏈管理第三方采購交鑰匙工程產(chǎn)品回收處理培訓(xùn)電子商務(wù)電子商務(wù)保險以汽車行業(yè)為例：根據(jù)德勤在全球80家大型制造業(yè)公司中的調(diào)研，服務(wù)收入占總銷售收入的平均值

8、超過25%；有19%的制造業(yè)公司的服務(wù)