单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,2020714 Tuesday,#,智能制造技术与数字化工厂应用,LOGO,中渊科技,智慧工厂设计领导者,汇报人：,xxx,汇报时间：,XXXX,年,XX,月,智能制造技术与数字化工厂应用LOGO中渊科技智慧工厂设计,1,目 录,content,“,”,1,智能制造产业与技术背景,2,智能制造基本内涵与关键技术,3,基于,RFID,的智能制造技术与应用,4,解决方案,目 录“”1智能制造产业与技术背景2智能制造基本内涵与关键,2,01,智能制造产业与技术背景,01智能制造产业与技术背景,3,01,个性化,产品全生命周期（设计、制造、作等）满足客户个性化需求全价值链端到端系统工程。,02,定制化,柔性化生产线,实现多品种产品生产的动态,配置资源,03,绿色化,绿色制造，提高能源利用效率，实现工业生产“绿色环保”。,制造技术的发展需求与趋势,制造技术发展趋势,制造需求：多品种多批量、高质量低成本、柔性制造快速响应、节能减排环境友好等,01 个性化 产品全生命周期（设计、制造、作等）满足客户个,4,制造业核心竞争力正在发生深刻变化,提升效率,能源和资源利用效率是竞争力的决定性因素。,1,提升竞争力,缩短生产周期,更短的创新周期，更为复杂的产品，更大的数据量。,2,提高柔性,个性化大规模生产快速变化的市场更高的生产效率。,3,制造业变化的速度比以往更快,制造业核心竞争力正在发生深刻变化提升效率能源和资源利用,5,制造业成为全球经济持续发展的发动机,01,美国,“再工业化”,国家制造技术创新联盟,使用本国页岩气和石油,02,德国,保持工业领先地位,持续创新机制,高出口量,工业,4.0,为新的指导原则,03,中国,发展高端技术实现产品升级,工资上涨,质量驱动的自动化需求,节能立法,制造业成为全球经济持续发展的发动机01美国02德国03中,6,全球制造产业正在发生深刻变化,输入,标题,2015,年中国长三角地区的制造成本仅比美国低,5%,全球制造产业正在发生深刻变化输入2015年中国长三角地区,7,富士康下一步迁往何处？,烟台,￥320,90,年代末,昆山,￥400,1992,年,台湾,￥950,1988年,￥250,深圳,武汉,￥1290,2013年-,贵阳,￥1030,富士康下一步迁往何处？ 烟台90年代末 昆山台湾￥2,8,中国制造业挑战与机遇,产业升级压力,劳动力成本上升,消耗排放压力,哥本哈根中国减排目标,中国制造业机遇：,发展先进制造技术，实现产业升级,低附加值,高附加值,中国制造业挑战与机遇产业升级压力劳动力成本上升消耗排放压,9,制造技术发展：第三次浪潮（美国）,互联网革命,计算机技术和分布式信息网络的崛起,第一次浪潮,工业互联网,基于机器的分析：物理分析、重点学科的深厚专业知识、自动化、预测,工业革命,机器和工厂出现推动规模经济和经济领域扩展,第二次浪潮,第三次浪潮,时间,创新,制造技术发展：第三次浪潮（美国）互联网革命第一次浪潮工业互,10,制造技术发展：第四次工业革命（德国）,第一次工业革命,蒸汽动力机械设备应用于生产,第二次工业革命,电机发明和电能使用，大规模流水线生产,第三次工业革命,应用,IT,技术（,PLC,、,NC,等）实现自动化生产,第四次工业革命,应用信息,物理系统（,CPS,）实现智能化生产,制造技术发展：第四次工业革命（德国）第一次工业革命蒸汽动力机,11,制造技术发展：智能制造（中国制造,2025,）,国家科技重大专项（02专项）,极大规模集成电路制造装备,及成套工艺,国家科技重大专项（04专项）,高档数控机床数字化设计关键技术,与工具集研发及典型产品应用,国家智能制造装备重大专项,智能制造关键技术、数字化车间示范应,用、智能制造系统等,重点研究数字化设计制造集成技术,做大做强数字制造装备，促进制造业,智能化、精密化、绿色化发展,国家中长期科学和技术发展,规划纲要(2006-2020),“十二五”国家战略性新兴产业,发展规划,智能制造科技发展,“十二五”专项规划,制造技术发展：智能制造（中国制造2025）国家科技重大专项,12,02,智能制造基本内涵与关键技术,02智能制造基本内涵与关键技术,13,智能制造：应用范围,智能设备、智能系统和智能决策代表这机器、设备组、设施和系统网络的工业世界能够更深入地与连接、大数据和分析所代表的数字世界融合。,智能制造：应用范围智能设备、智能系统和智能决策代表这机器、设,14,实体和人际网络,智能制造：大数据循环,安全、,云计算网络,数据流返回机器,安装仪器仪表的工业机器,专有机器数据流的提取和存储,工业数据系统,基于机器的算法和数据分析,大数据分析,可视化远程和集中数据,与合适的人和机器分享数据,实体和人际网络智能制造：大数据循环安全、数据流返回机器安装仪,15,输入标题,产品制造过程中包含所有必要信息,考虑全价值链进行生产设备整合、自组织,生产过程中按照实际工况灵活决策,智能制造：技术目标,通过嵌入式互联网技术，离散的信息,物理系统（,CPS,）进行连接交互,01,0,2,0,3,输入标题产品制造过程中包含所有必要信息考虑全价值链进行生产设,16,输入标题,通过软件和网络进行产品开发、生产和服务沟通。,机器与产品实时进行信息和指令交互。,自主控制和优化,智能制造：技术路线,01,0,2,0,3,输入标题通过软件和网络进行产品开发、生产和服务沟通。机器与产,17,智能制造：发展阶段,CAD/CAE/CAzPP/CAM/PDM/ERP/RE/RP,数字化,2015,产品设计、制造过程中具有感知、分析、决策、执行功能。,网络化,智能化,2011,2020,利用自组织网络，动态配置资源，实现研究、设计、生产和销售各种资源重组,智能制造：发展阶段CAD/CAE/CAzPP/CAM/PDM,18,智能制造核心特征,MES,PCS,ERP,制造体系纵向集成,产品全生命周期端到端集成,网络化生产企业间横向集成,客户需求,产品开发,产品生产,产品服务,设计,生产,物流,营销,智能制造核心特征MESPCSERP制造体系纵向集成产品全生命,19,人机交互,自适应工况,自主决策,环境感知，路径规划；智能识别，自主决策,工况识别感知,控制算法及策略,多功能感知，智能,Agent,，语音识别，信息融合,智能制造发展方向：产品智能化,原材料信息,01,02,03,04,05,制造信息,物流信息,销售信息,回收信息,设计信息,0,6,产品全生命周期个性化定制与服务,无人机,无人驾驶汽车,智能家电,人机交互自适应工况自主决策环境感知，路径规划；智能识别，自主,20,智能制造发展方向：装备智能化,数字化,智能化,制造技术变革,智能制造初露端倪,数控装备,智能装备,1960,2000,国际,国内,日本,Mazak,机床,热屏障,主动振动控制,瑞士米克朗机床,智能工艺规划,大连机床,热补偿功能,将专家的知识和经验融入感知、决策、执行等制造,活动中,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,智能装备特点：,智能制造发展方向：装备智能化数字化智能化制造技术变革智能制造,21,智能制造发展方向,:,车间智能化,该生产什么,设备状态,全局生产管控,生产统计,作业指导,生产防错系统,产品及时发运,物料准时配送,质量管控,智能制造发展方向:车间智能化该生产什么设备状态全局生产管控生,22,主机厂与供应商：物理距离与信息距,离,智能制造发展方向,:,供应链智能化,大灯总成,动力总成,悬架总成,底盘,轮胎,仪表台总成,座椅,主要方向：以主机厂为核心的全产业链质量控制,以江淮汽车为例：, 零部件供应巢建设项目现已有澳大利亚和台湾、香港等7省区在内的260家企业签约入驻, 目前江淮已实施了物料拉动平台,智能制造发展方向:供应链智能化大灯总成动力总成悬架总成底盘轮,23,网络改变生产：智能制造平台,物联网+服务网,智能制造发展方向,:,智能制造模式,突破,10000亿,网络改变交易：电子商务平台,37.11亿,美元,网络改变沟通：社交服务平台,网络改变生产：智能制造平台物联网+服务网智能制造发展方向:智,24,智能制造关键技术：数字化制造,小标题,产品开发,数字化建模,虚拟设计,创新设计,数字样机设计,面向制造,DFM,数字控制,智能控制技术,高速高精度驱动,嵌入式数字制造,远程诊断,数字控制,生产管理,控制传感技术,实时信息管理技术,数字化车间技术,制造系统建模,决策控制,企业协作,高速通讯网络协议,信息集成技术,资料共享技术,信息安全技术,智能制造关键技术：数字化制造小标题产品开发数字化建模数字控制,25,2012年中国工业机器人销量为,2.7万,台；我国达到世界水平时,将有,380亿,工业机器人本体市场空间，,1140亿,工业机器人系统,集成市场空间,焊接、装配、喷漆、码垛、搬运,世界工业机器人安装总量,全球年增长率,9%,中国年增长率,17%,智能制造关键技术：机器人,2012年中国工业机器人销量为2.7万台；我国达到世界水平时,26,增材工艺，,缩短生产周期，,减少对环境的影响，,提高原材料和能源使用效率,3D打印技术：,智能制造关键技术：,3D,打印,增材工艺，3D打印技术：智能制造关键技术：3D打印,27,智能制造关键技术：传感器,智能制造关键技术：传感器,28,03,基于,RFID,的智能制造技术与应用,03基于RFID的智能制造技术与应用,29,RFID（RadioFrequencyIdentification）是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。,20世纪70年代,20世纪90年代,20世纪70年代,20世纪90年代,条形码,接触卡(磁卡、IC卡),二维码,RFID,主要,特点,只读，信息容量小，价格便宜，不能重复使用，对污染敏感,可读写，价格便宜，数据容量大，可重复使用，读写距离近,只读，信息容量大，对污染敏感,批量、远距离、非接触读写，数据容量大且；可重复使用；对污染不敏感，适应复杂工况,主要,应用,商品流通、仓储标证、信息服务等,商品流通、仓储标证、信息服务等,个人信息管理、如银行卡、信用卡民用/商用为主,各种恶劣的工业环境；内部物流管理；供应链管理,RFID,技术,RFID技术特点与优势：, 适应复杂工况：防雨水、抗污渍、抗油污、可喷涂, 读写方便快捷：可读可写， “盲视”“透视”扫描, 批量操作：批量读/写、远距离读写,现场即验即写：对着实物直接写入信息，码物一一对应, 读识性能可靠：一次性“盲扫”，识别可靠性达99.8%以上,RFID（RadioFrequencyIdentificat,30,RFID,频段,低频,125135KHz,高频,13.56MHz,超高频,860-960MHz,2.4G/,微波,2.45GHz,通讯原理,电感耦合,电磁波耦合,芯片供电,被动,被动,被动,/,主动,被动,/,主动,识别距离,0-100cm,0-120cm,EU4m/USA6m,1m20m,速度,50,张,/s,100,张,/s,300,张,/s,500,张,/s,数据容量,小,(64-512bit),较小,(160-2000bit),较小（,512bit,）,中等（,2kb,）,2.标签通过无线射频信号,获得能量,3.电能对电子标签芯片供,电、芯片将数据转换成,电磁波信号发出,标签,（TAG）,天线,(ATENNA),读写器(READER),信息系统,4.读写器接收电,磁波并转换为,数据,RFID,工作原理与分类,1、读写器通过,天线发出无线射,频能量信号,RFID频段低频高频超高频2.4G/微波通讯原理电感耦合电磁,31,30,RFID,技术在智能制造中的应用,RFID,技术,识别,定位,联网,感知,产品智能化,数字化车间,智能物流,智能家电,车间物流,工程机械,智能维护,混流制造,物流园,30RFID技术在智能制造中的应用RFID识别定位联网感知产,32,基于RFID的混流制造解决方案,价值：,实现多品种同时高效制造，完全柔性化混流制造,数字化车间：混流制造,运动过程快速识别，不影,响生产节拍,工业现场恶劣工况高可靠,识别,生产线路径,选择,机床加工程序,选择,零件加工质量,信息记录,M2M,通讯,基于RFID的混流制造解决方案价值：实现多品种同时高效制造，,33,缸体缸盖加工生产线：30万件发动机缸体（缸盖）加工、100万台,发动机缸体（缸盖）毛坯铸造生产能力，位居国内同行第一,应用效果：,实现6种以上缸体混流生产，提升缸体产能10%以上,数字化车间：混流制造,缸体缸盖加工生产线：30万件发动机缸体（缸盖）加工、100万,34,三一重工18号厂房（ 泵送车装配 ）：亚洲最大的数字化、智能化厂房，,精益制造模式，柔性流水线生产,应用效果：,流水化生产，节拍60分钟，产品，生产，质量信息自动反馈,数字化车间：混流制造,三一重工18号厂房（ 泵送车装配 ）：亚洲最大的数字化、智能,35,基于RFID的方案：,辅具全生命周期信息交互过程,适应恶劣加工工况,刀具与加工机床/对刀仪M2M,刀具全生命周期管控,提升刀具利用率,提高机床使用率,提高加工零件质量,价值,数字化车间：辅具管控,对刀仪,刀具仓库,刀具参数将被自动储存,在刀库系统中,-,-,刀具规划,刀具寿命,刀具跟踪,仓库清单,质量管理,-,-,-,刀具,刀具磨削,机床,基于RFID的方案：适应恶劣加工工况提升刀具利用率价值数字化,36,应用效果：降低刀具库存20%，降低刀具成本10%，降低准备时间15%,刀具库存和参数显示,数字化车间：刀具全生命周期管控,国家特高压、超高压及高压开关设备的研发和生产基地，为中国电力工业和世界各地用户提供大量高压开关设备,应用效果：降低刀具库存20%，降低刀具成本10%，降低准备时,37,应用效果：设备效率提升10%，交期缩,短,10%，综合成本降低15%,电极加工,电极坯料,电极放电,电极回收,专注于消费电子领域精密模具及精密机构件，产品供应三星、华为、中兴、海尔、夏普、联想、OPPO等国际知名消费电子厂商,数字化车间：电极全生命周期管控,应用效果：设备效率提升10%，交期缩短10%，综合成本降低1,38, 物料出库, 物料分拣组盘, 物料配送上线, 产品运输过程跟踪, 运输车辆跟踪定位, 产品快速出入库,被动告知主动感知,透明、安全、高效, 车辆共享调度, 园区中央监管, 快速通行和盘点, 物流货柜识别, 批量货品分拣,供应链,车间物流,物流园,智慧物流,智能制造方案：智慧物流, 物料出库 产品运输过程跟踪被动告知主动感知,39,应用效果：减少库存；提升配送效率和准确率；提高叉车、AGV利用率,零部件出库,物料转移,物料分拣组盘,组盘成台套,物料配送上线,AGV调度,智能物流：车间物流,物料出库自动配送,物料托盘RFID识别,AGV智能调度,应用效果：减少库存；提升配送效率和准确率；提高叉车、AGV利,40,智能物流：车间物流,应用效果：AGV实现自动化路径选择、配送物料实现自动识别、提升配送效率,美的集团是全球第二大的白色家电企业，中国家电龙头企业2012年产值达1300亿元,智能物流：车间物流应用效果：AGV实现自动化路径选择、配送物,41,智能物流：供应链,价值：减少库存；提升自动化水平、减少仓库人员；提高叉车利用率；提高作业完成率,JIT的供应链模式,供应链物流智能化管理系统,供应商,仓库,容器中心,车辆进出,自动识别,物料批量识别,自动化,叉车调度,智能化,厂区卸货,实时监控,容器盘点,空容器入库,手持机备料,火车入场放行,平板领料,送货合单生成,读写器批量接受,智能物流：供应链价值：减少库存；提升自动化水平、减少仓库人员,42,应用效果：实现送货车辆厂区进出自动识别和卸货资源分配，出入库自动 识别，叉车物流资源任务智能调度,美的集团是全球第二大的白色家电企业，中国家电龙头企业，2012年产值达1300亿元,智能物流：供应链,应用效果：实现送货车辆厂区进出自动识别和卸货资源分配，出入库,43,智能物流：物流园,智慧,物流园,批量货,物分拣,中央集,群监管,货品防,盗和追踪,快速通,行和盘点,物流车,辆货柜识别,车辆地,理位置监控,常平镇是东莞东部经济中心，广东省中心镇，珠三角地区最繁忙的货运物流枢纽之一,应用效果：,实现物流透明化、货物的安全和及时；提高了物流车辆运转的效率和货物进出的效率,智能物流：物流园智慧批量货中央集货品防快速通物流车车辆地常,44,04,解决方案,04解决方案,45,解决方案：智能板卡配合RFID技术，实现从设计、生产、销售、巡检、诊断维修-,信息统计-报废全周期的信息管理、运行信息记录反馈、诊断与分析等功能。, 方案价值：提升产品智能化形象，提高产品设计、生产、销售、售后、维修,，,全程的质量和服务水平，实现产品全生命周期智能化。,机电产品智能化：家电产品智能化,解决方案：智能板卡配合RFID技术，实现从设计、生产、销售、,46,美科智能家电全生命周期解决方案,销,售,效益：,家电产品智能化程度提高具有更好的用户体验，使生产制造诸多环节一,体化，实现跨越式的智能产品新价值。,应用案例：美科智能冷柜,订单,组装,测试,出厂,物流,体验,经销,售后,需求,设计,成品,系统,需求,研,发,制造,美科智能家电全生命周期解决方案销 效益：家电产品智能化程,47,解决方案：在复杂零件和托盘上安装RFID标签，有效识别身份在加工设备和线体,上安装工业读写器，实现产品和设备的智能通讯，为MES等信息系统有效提供数据,采集和处理。,方案价值：,实现工艺指导可视化、柔性化，提升多品种批量化生产过程的生产,效率，减少人员，提高数据采集效率，实现制造过程可追溯性。,数字化车间：混流制造,M2M,通讯,生产线路经选择,机床加工程序选择,零件加工质量信息记录, 方案价值：实现工艺指导可视化、柔性化，提升多品种批量化,48,柔性加工,应用案例：上海通用五菱,/,美的家用空调产线,机械手和产品交互,加工设备和产品交互,实现,6,种以上缸体混流生产，实现产线全过程质量数据采集和过程记录,美 的,家用空调装配混流制造：美的家用空调是全球第二大家用空调制造,企业，占据17%市场份额；,五 菱,缸体缸盖加工生产线：30万件发动机缸体（缸盖）加工、100万台,发动机缸体（缸盖）毛坯铸造生产能力，位居国内同行第一,柔性装配线,工序处装有读写器,工板装有,RIFD,标签,实现家电装配过程数据自动采集，数据采集率提升至,99%,，每条线单件产品减少人工条码扫描时间,5,分种。,MES,数据准确率提升至,90%,柔性加工应用案例：上海通用五菱/美的家用空调产线机械手和产品,49,解决方案：通过RFID、智能交通技术，结合厂区物料供应需求，实现厂区供应商车,辆预约、排队、身份识别，厂区卸货资源智能化分配；, 方案价值：,实现物料拉动式供应链模式，实现厂区物流资源疏导，实现对供应链车辆的入厂时间、卸货资源安排指引、时间控制，提高厂区物流资源利用率。,智慧物流：供应链车辆引导与卸货管理,解决方案：通过RFID、智能交通技术，结合厂区物料供应需求，,50,三一重工是全国第三大工程机械集团，本案例实施地在三一,重工18号厂房,物料配送出口的,RFID读写器,装配线边的RFID,领料装置,码垛立库智能识别,应用案例：三一重工车间物流,减少库存：,提升配送效率和准确率，通过自动立库、,RFID,智能小车，,RFID,托盘等智能部件，实现配送过程透明化和智能引导，提高装配物料配送效率和精度。,物料配送出口的装配线边的RFID码垛立库智能识别应用案例：三,51,智能制造技术与数字化工厂应用,LOGO,中渊科技,智慧工厂设计领导者,汇报人：,xxx,汇报时间：,XXXX,年,XX,月,智能制造技术与数字化工厂应用LOGO中渊科技智慧工厂设计,52,