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一座智能制造工廠是如何煉成的(de)

2022年03月(yuè)07日

“智能”顧名思義,是指智慧和(hé)能力。從感覺到記憶到思維這(zhè)一過程,稱爲“智慧”,智慧的(de)結果産生了(le)行爲和(hé)語言,而行爲和(hé)語言的(de)表達過程被稱爲“能力”,兩者合稱“智能”。換言之,智能過程就是指感覺、記憶、回憶、思維、語言、行爲的(de)整個(gè)過程,它是智力和(hé)能力的(de)表現。我們可(kě)以用(yòng)“智商”和(hé)“能商”來(lái)描述某個(gè)設備或系統發揮智能的(de)程度。

“制造”是指用(yòng)某種方式使原材料成爲可(kě)供使用(yòng)的(de)物(wù)品。例如,食品工廠對(duì)原材料的(de)加工和(hé)再加工生産出直接售賣的(de)成品供應到超市、商場(chǎng)等供我們選購(gòu);生産車間則是對(duì)各種零部件進行組裝,比如手機、汽車、飛(fēi)機等大(dà)型貨品制造。

當前,國内外對(duì)智能制造并沒有給出一個(gè)準确的(de)定義,但工信部組織專家給出了(le)一個(gè)比較全面的(de)描述性的(de)定義:智能制造是基于新一代信息技術,貫徹設計、生産、管理(lǐ)、服務等制造活動的(de)各個(gè)環節,具有信息深度自感知、智慧優化(huà)自決策、精準控制自執行等功能的(de)先進制造過程、系統與模式的(de)總稱。具有以隻能工廠爲載體,以關鍵制造環節智能化(huà)爲核心,以端到端數據流爲基礎,以網絡互聯爲支撐等特征,可(kě)有效縮短産品研制周期、降低運營成本、提高(gāo)生産效率、提升産品質量、降低資源能源消耗。

“工欲善其事必先利其器”,給傳統制造增添上信息科技的(de)翅膀,就是實現智能制造的(de)利器,包括以下(xià)類型:

電腦(nǎo)輔助工具,如CAD(制圖設計)、CAE(工程搭建)、CAPP(工藝設計)、CAM(模拟制造)、CAT(測試,如ICT信息測試、FCT功能測試)等;電腦(nǎo)模拟工具,物(wù)流模拟、物(wù)理(lǐ)模拟(包括各項分(fēn)析:結構、聲學、流體、熱(rè)力學、運動、複合材料等多(duō)種物(wù)理(lǐ)場(chǎng)模拟)、工藝模拟等。

智能裝備,例如數控機床、機器手臂、3D打印等其他(tā)智能化(huà)裝備,傳感與控制、檢測與裝配、物(wù)流與倉儲等。

新一代技術指物(wù)聯網、雲計算(suàn)、大(dà)數據等。

與我們日常生活相關的(de)居家産業也(yě)在轉型升級,比如定制化(huà)家具,不再是木(mù)工進行加工闆材,目前的(de)主流廠商早已對(duì)傳統經營模式進行颠覆,實現智能化(huà)升級,利用(yòng)物(wù)聯網、大(dà)數據、AR等全新一代信息技術與現代制造技術相結合,建立了(le)智能化(huà)制造工廠,向“工業4.0”時(shí)代奮力邁進:

1.工業4.0智能車間

從儲備原料的(de)倉庫開始,每一塊櫃體闆材經過開料、包邊、鑽孔、分(fēn)揀、包裝,全程機械化(huà)不需要人(rén)工參與。4.0智能車間打破了(le)傳統生産車間的(de)孤島,将整個(gè)生産過程鏈接爲一個(gè)智能化(huà)流水(shuǐ)線,優化(huà)了(le)每個(gè)生産環節的(de)時(shí)間,加速物(wù)流配送運轉周期,大(dà)大(dà)提高(gāo)了(le)生産效率。

2.智能倉儲系統

超級生産線必然配備完善的(de)倉儲體系,例如夜間結合貨品定位自助導航,配備熱(rè)成像、溫濕度感應、煙(yān)感、拾音(yīn)、無線傳感、語音(yīn)交互等技術,通(tōng)過報警技術與人(rén)防系統聯動,夜晚8小時(shí)不間斷運行,輔助并代替安保人(rén)員(yuán)巡視倉庫。

3.智能闆件分(fēn)揀系統

配備目前最先進的(de)多(duō)軸工業機械手臂,依托Saas軟件平台系統,可(kě)實現不間斷大(dà)批量按訂單智能分(fēn)貨品。

4.智能包裝系統

定制家具的(de)闆材大(dà)小不一,每個(gè)訂單的(de)需求又大(dà)不相同,包裝問題一直是廠商難以解決的(de)痛點。針對(duì)這(zhè)一問題,智能工廠采用(yòng)大(dà)數據采集配合超強算(suàn)力算(suàn)法,對(duì)各類成品闆材進行優化(huà)包裝,自動分(fēn)揀,機器人(rén)自動堆垛。

當然,還(hái)有更複雜(zá)的(de)汽車制造,例如目前最火的(de)特斯拉,從廠房(fáng)建設到開始投産再到汽車量産,特斯拉位于上海的(de)超級工廠隻需一年的(de)時(shí)間便可(kě)實現。特斯拉新能源汽車在市場(chǎng)的(de)占有率一直是其他(tā)廠商奮力追趕的(de)目标,以恐怖的(de)發展速度建立起多(duō)個(gè)超級工廠。

2016年到2018年,我國實施了(le)249個(gè)智能制造試點示範項目,企業對(duì)于智能制造的(de)安排部署已經從試水(shuǐ)階段逐漸發展爲深入配置;相關部門也(yě)陸續完成了(le)4項智能制造國家标準的(de)制定或修訂工作,使得(de)企業智能化(huà)标準更爲規範。

《2017—2018中國智能制造發展年度報告》顯示,我國已初步建成208個(gè)數字化(huà)車間和(hé)智能工廠,覆蓋10大(dà)領域和(hé)80個(gè)行業,初步建立起與國際同步的(de)智能制造标準體系。在全球的(de)44個(gè)燈塔工廠中有12個(gè)工廠位于中國,并且其中有7個(gè)爲端到端燈塔工廠。到2020年,我國重點領域的(de)制造企業關鍵工序數控化(huà)率将超過50%,數字化(huà)車間或智能工廠普及率超過20%。

軟件方面,2019年中國智能制造系統集成産業依舊(jiù)保持強勁增長(cháng)勢頭,同比增長(cháng)20.7%。在2019,全國工業互聯網市場(chǎng)規模已突破700億元。

硬件方面,在多(duō)年來(lái)智能制造帶動下(xià),我國的(de)工業機器人(rén)、3D打印增材技術、工業無線傳感器等新興産業快(kuài)速發展壯大(dà),多(duō)種典型智能制造新模式推廣應用(yòng),帶動産業升級速度顯著。

我國正在處于從制造大(dà)國到制造強國逐步轉變的(de)過程中,有超強制造實力的(de)企業大(dà)力發展智能制造,爲打造全球領先的(de)智能制造産業标杆而努力奮進。除此之外,在政府大(dà)力支持下(xià),具有科技創新優勢的(de)地區(qū),也(yě)正在積極部署新興信息技術産業的(de)發展,爲本地傳統制造到智能化(huà)新型制造産業轉變賦能。

我國十四五規劃在2021年全面展開,打造數字經濟新優勢是推動經濟增長(cháng)的(de)重要引擎.,未來(lái)五年将是重要階段。在《中國制造2025》基礎上,國家又相繼推出關于工業互聯網、工業機器人(rén)、信息及工業化(huà)融合等政策,智能制造作爲十四五規劃重點。以智能制造爲切入點,推動制造業高(gāo)速高(gāo)質的(de)發展,既是我國數字經濟+實體經濟融合發展的(de)重要方向,也(yě)是實現雙循環新發展格局的(de)關鍵突破口。


參考文獻:

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