工业40背景下企业智慧制造未来发展的思考.ppt

工业4.0背景下制造企业智慧制造未来发展的思考,交流提纲,概述,工业4.0战略愿景解读,一,二,制造企业智慧制造未来发展的思考,三,总结,四,国务院总理李克强2014年10月访德期间，发表了中德合作行动纲要：共塑创新，宣布两国将开展“工业4.0”合作；两国将“工业4.0”议题纳入中德标准化合作委员会，并更多关注未来领域，如电动汽车、高能效智慧能源控制/智慧家居、供水及污水处理。,概述,“工业4.0”概念由德国业界最早提出，其源于2011年汉诺威工业博览会，最初的想法只是通过物联网等媒介来提高德国制造业水平。2013年由“产官学”组成的德国“工业4.0工作组”发表了题为德国工业4.0战略计划实施建议，将其作为德国高技术战略2020确定的十大未来项目之一，并已上升为国家战略；学术界和产业界认为，工业4.0概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命。工业4.0概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中，传统的行业界限将消失，产业链分工将被重组。如果用一句话来描述工业4.0这个概念，那就是利用互联网打造的智慧工厂。美国通用电气公司也提出了与之相同的概念”工业互联网”；日本各企业目前大力推进的M2M(machinetomachine)也与工业4.0有异曲同工之妙。借鉴德国版工业4.0计划，也是拟议中的中国制造业顶层设计“中国制造2025”的既定方略。,概述,1.以水和蒸汽为动力的机械制造设施采用后的工业革命,2.在劳动力分工的基础上采用电力驱动的大批量生产后的工业革命,3.运用电子和信息技术(IT)来提高制造自动化水平的工业革命20世纪70年代初,4.基于信息物理系统的工业革命20世纪70年代初至今,工业4.0引发了第四次工业革命,概述,交流提纲,概述,工业4.0战略愿景解读,一,二,制造企业智慧制造未来发展的思考,三,总结,四,“在一个“智能、互联世界”中，所有的重要领域都将感受到物联网和服务的存在。该转化使能源供应领域出现了智能电网，使交通领域出现了可持续的交通策略（智慧交通，智慧物流），使保健领域出了智能健康。而在制造业领域，日益智能化的产品，横跨整个价值链的系统垂直集成和网络化，以及端到端的设计和横向集成注定将引领工业化的第4阶段工业4.0。”,工业4.0的愿景目标-工业4.0作为智能、互联世界的一部分,工业4.0战略愿景解读,工业4.0未来智能工厂愿景,工业4.0描绘的战略愿景,商业运作模式的创新-横跨整个价值链的端到端系统工程,工业4.0战略愿景解读,将研发、企业管理与生产产业链流程有机结合，使MRP、ERP、MES的制造管理，PLMD/PLMS产品研发和产品服务生命周期和CRM客户/市场关系管理有机地融合在一个完整的企业与市场信息闭环系统；使企业的价值链从单一的制造环节往上游的设计研发环节发展，生产与研发在同一个协同平台上，企业的管理链也从上游向下游生产制造控制产业链延伸；定义了制造商、供应商乃至开发商之间的协同的产业链网络结构，其关键的点在于协同市场和研发、协同研发和生产、协同管理和通信，核心是企业管理、生产工艺价值链和产品生命周期的三轴空间的鼎立模式；一个完整的制造网络由多个制造企业或参与者组成，它们相互交换商品和信息，共同执行业务流程。企业、价值链和产品生命周期这三轴贯穿于各个制造参与者之间。居于水平面上方的是管理职能，下方是制造职能。不仅要为各个独立的部门，也要为扩大化的整个企业和扩张后的整个供应链制定解决方案。,商业运作模式的创新-横跨整个价值链的端到端系统工程,工业4.0战略愿景解读,制造管理流程的创新-实现基于知识与状态的自我配置,工业4.0是工业生产的一种全新思路，参与制造的所有行动者和资源之间的社会技术互动将达到新水平。而制造资源网络将成为这种互动的中心，这种网络（包括制造机械，机器人，输送机，仓储系统和生产设施）是自动的，能应对不同情况，可以自我配置，以知识为基础以前人们必须在生产前制定好生产程序，改变一个生产任务十分耗时费力。工业4.0中的智能产品具有唯一的辨识标记，而且一直可被定位。即使尚处在制造流程中，它们就能知晓它们自己制造流程的细节，知晓它们要达到最佳运行状态所需的参数范围，并在它们的生命周期中识别磨损的迹象。这些信息可以被集合起来用于智能工厂在物流、安装和维护方面的优化，以及与商业管理用途的集成随着虚拟世界中生成的信息流入实际生产过程，全新的生产环境由此诞生,由机器构成的团体将自行组织，供应链将自动相互协调，半成品可将下一道工序所需数据发送给负责将其变成商品的机器,工业4.0战略愿景解读,员工操作方式的创新-实现人、机互动下的知识积累,在智能工厂里，员工的角色将会发生引人注目的改变。越来越多的实时导向性控制将会让工作内容、工作流程和工作环境发生转变。智能辅助系统可以把工人从单调、程式化的工作中解放出来，使其能够将精力集中在创新和增值业务上.现在工厂中员工的任务大多是操作机器，生产过程都是预先设计好的；未来的工人要将自己的经验存储到机械中，更加智能地与机器沟通互动。专业人才也可以在机器的帮助下在工作中学习。未来通过ICT实现机械设备的远程操作，就不需要在工厂和家之间奔波，可以在安全的场所舒服地工作；工厂智能化有利于提高工人的生活质量。,工业4.0战略愿景解读,系统集成技术的创新-构建信息物理系统（CPS)平台,工业4.0的战略将产生新型CPS平台，面向支持智能工厂和智能产品生命周期的协作工业业务流程以及相关的商业网络。这些平台提供的服务和应用将把人与物体和系统彼此相连。,工业4.0战略愿景解读,利用信息物理系统(CPS)迈向智能工厂,工业4.0战略愿景解读,交流提纲,概述,工业4.0战略愿景解读,一,二,制造企业智慧制造未来发展的思考,三,总结,四,2019/11/28,智能生产管理,实体和虚拟体的融合,6+1模式整体围绕生产管理,制造企业智慧制造未来发展的思考,虚拟设计预测工厂如何表现,仿真模拟考虑多种条件下的生产制造,优化排产考虑合同、设备、环境、成本等多种条件制约下的计划排程,制造过程优化监控制造工厂管理要素状态,成本控制实时收集工序成本信息，控制工序成本,设计,优化,执行,工厂模型,物流优化管理从原始原料采购到产品发货的物流管理,工艺持续改进工艺大数据分析,操作优化SOP作业指导、作业可视化,实现“人机”一体化方式下的仿真虚拟制造,制造企业智慧制造未来发展的思考,制造企业智慧制造未来发展的思考,实现智能化的设备点检管理,制造企业智慧制造未来发展的思考,实现智能化的设备预防性维修管理,制造企业智慧制造未来发展的思考,实现智能化的安全管理,利用危险点图提供灾害及危险点信息：,智能手机应用危险点图,危险点图提供灾害、危险点监测、Gas外泄信息,通过卫星导航提供正确的灾害地点和情况，事前掌握危险信息-厂区危险地点，设备危险点表示-灾害情报，Gas外泄信息，影像探测等提供,增强实现基于工厂设施的危险点跟踪：,智能手机应用危险点图,通过智能手机增强现场危险管理-工厂设备类别危险点，灾害发生信息等-危险接近及Gas外泄提醒功能-现场危险发生时立刻登记危险点并共享，实时进行安全管理,详细危险数据,Gas泄漏报警器,增强危险导航,标出所有危险点灾害点图，并提供智能手机实时检索和预警。,制造企业智慧制造未来发展的思考,实现智能化的安全管理,智能工厂所要达到的,目的：所有车辆实时跟踪定位，提升运输效率实时跟踪车辆的位置跟踪所有车辆的位置实时的从驱动到定位和导航实时运输再安排，在任何时候了解运输车辆的载荷,现状（掌上电脑）,AreaA,AreaB,固定路线,未来（GPS）,AreaA,AreaB,AreaC,X,GPS,制造企业智慧制造未来发展的思考,实现智能化的物流管理,制造企业智慧制造未来发展的思考,实现能源与生产的协同优化,为实时应对急速变化的经营环境，发展成为创意性组织，推出智慧工作平台旨在通过沟通共享目标，通过融合创造创意思维，通过协作快速执行。将集团智能尽快聚集到一起，成为创造结果的地方。,该平台含4大系统：,制造企业智慧制造未来发展的思考,实现智能化的行政管理,交流提纲,概述,工业4.0战略愿景解读,一,二,制造企业智慧制造未来发展的思考,三,总结,四,面对国际先进国家主导下的智慧工厂的发展趋势，我