数字化工厂如何变成智能工厂培训课件

智能制造技术与数字化工厂应用一、智能制造产业与技术背景二、智能制造基本内涵与关键技术三、基于RFID的智能制造技术与应用制造技术发展趋势绿色化制造需求：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制造技术的发展需求与趋势

产品全生命周期（设计、制造、运

作等）满足客户个性化需求

全价值链端到端系统工程

个性化提高能源利用效率，实现工业生产“绿色环保”绿色制造柔性化生产线实现多品种产品生产的动态配置资源

定制化1能源和资源利用效率是竞争力的决定性因素•••更短的创新周期更为复杂的产品更大的数据量•••个性化大规模生产快速变化的市场更高的生产效率提升效率制造业核心竞争力正在发生深刻变化

提升竞争力制造业变化的速度比以往更快32

缩短生产周期提高柔性制造业成为全球经济持续发展的发动机美国

“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￥400￥200成都

￥250佛山东莞

惠州

深圳

常熟

昆山

上海

杭州1992年

台湾

￥9501988年富士康下一步迁往何处？

￥410

秦皇岛

天津

大连

烟台

￥320

廊坊

晋城

90年代末

郑州

武汉

重庆

￥12902013年-

贵阳￥1030

￥200印度尼西亚最低￥670中国制造业挑战与机遇

哥本哈根中国减排目标产业升级压力

劳动力成本上升

能耗排放压力

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第一次浪潮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互联网革命计算机技术和

分布式信息网络的崛起制造技术发展：第三次浪潮（美国）

第三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）实现自动化生产制造技术发展：第四次工业革命（德国）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：智能制造（中国制造2025）智能制造科技发展“十二五”专项规划☆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二、智能制造基本内涵与关键技术智能制造：应用范围智能设备、智能系统和智能决策代表着机器、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：大数据循环安装仪器仪表的工业机器专有机器数据流的提取和存储

工业数据系统安全、云计算网络基于机器的算法和数据分析大数据分析与合适的人和机器分享数据

可视化远程

和集中数据

数据流返回机器实体和人际网络智能制造：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•

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：技术路线生指通过软件和网络进行产品开发、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2020智能制造：发展阶段

智能化产品设计、制造过程中具有感知、分析、决策、执行功能

网络化

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

2015

数字化

CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM

/ERP/RE/RP2011网络化生产企业间横向集成产品开发产品生产产品服务制造体系纵向集成

ERPMESPCS设计生产物流营销客户需求智能制造核心特征

产品全生命周期端到端集成智能制造发展方向：产品智能化

自适应工况：

•工况识别感知

•控制算法及策略人机交互：•多功能感知•智能Agent•语音识别•信息融合自主决策：•环境感知•路径规划•智能识别•自主决策回收信息原材料

信息设计信息制造信息物流信息销售信息

产品全生命周期个性化定制与服务无人机

无人驾驶汽车

智能家电智能制顾造发展约方向：戏装备智透能化制造技汗术变革将专家栗的知识占和经验膜融入感海知、决蛇策、执虎行等制酷造活动中赋予产斯品制造血在线学侧习和知录识进化麦能力实现自学辟自律制造日本Maz赤ak机床热屏障主动振猾动控制智能装备茫特点：瑞士米克寨朗机床智能工艺应规划大连机床热补偿支功能智能化智能装偿备2000口—数字化数控装稻备196脉0—国际智能制造匆初露端倪国内该生产培什么质量管控智能制窗造发展践方向：判车间智贴能化全局生产勤管控Wha丹tt溜op跨rod投uceSta够tus摔of蒸eq皱uip慈men蕉t设备状态Over晒all法prod贵ucti嫩onm掩onit监orin因gan妙dco获ntro轰lWork狠ins化truc澡tion作业指导Pro晚duc浆tio滑ns糊tat碧ist姐ic生产统节计Qual啦ity机cont抵rol物料准时亦配送JIT谋mate隶rial靠del项iver爽ing生产防错帽系统Erro拿r-pr参oofi嘉ng产品及永时发运Prod挂uct框deli岔veri抢ng智能制堡造发展冒方向：钉工厂智拿能化智能化加赏工设备DNC智能化机懂械手智能刀槽具管理中央控型制室现场Ando胀n现场监范视装置智能加正工中心与生产庆线智能化晌仓储/运输与世物流智能化芝生产执行过程柴管控智能化僵生产控战制中心智能化息工厂自动化立酱体仓库AGV智能小车公共资司源定位罗系统高级计城划排程执行过程容调度数字化总物流管控数字化质双量检测大灯总成动力总成悬架总成底盘轮胎智能制造惩发展方向描：供应链矛智能化主机厂与避供应商：喊物理距修离与恶信息硬距离–以江淮欲汽车为孕例：•零部件供惨应巢建设倘项目现已池有澳大利睁亚和台湾因、香港等7省区在损内的260家企业宝签约入压驻•目前江志淮已实标施了物出料拉动扩平台主要方向氧：以主机召厂为核播心的全产业杯链质量控泄制仪表台总恳成座椅智能制筛造发展顷方向：葬智能制行造模式37.藏11亿美元突破100洽00亿网络改变抱沟通：社亚交服务平叹台网络改变聚交易：电违子商务平辞台网络改变狐生产：智妖能制造平敲台物联网+服务网•高速通讯咐网络协议•资料共卸享技术•信息安排全技术智能制造总关键技术释：数字化扣制造•数字化巡寿建模•虚拟设计•创新设哨计•数字样机验设计•面向制造DFM•智能控梳制技术•高速高象精度驱亿动•嵌入式数悉字制造•远程诊拿断•智能维护数字控制生产管云理•控制传感窄技术•实时信息铜管理技术•信息集成仪技术•数字化女车间技肌术•制造系舍统建模•决策控近制201蓝2年中国简工业机接器人销晴量为2.7万台；我盲国达到层世界水衬平时将有380亿工业机器例人本体市兔场空间，1140亿工业机器更人系统集成市场萌空间焊接、装蛛配、喷漆苹、码垛、蝴搬运世界工降业机器咱人安装汁总量智能制造冈关键技术舟：机器人全球年增饶长率9%中国年行增长率17%智能制伞造关键融技术：3D打印3D打印技术测：增材工醉艺，缩鱼短生产认周期，扔减少对锡环境的档影响，予提高原冻材料和能霸源使用起效率智能制沉造关键桃技术：追传感器三、基关于RF创ID的因智能制坑造技术得与应用条形码接触卡(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RFI休D技术RFID（Radi怪oFre味quen削cyId县enti轰fica旱tion）是一种非接触肥式的自动鞭识别技印术，它通过射代频信号闭自动识端别目标舞对象并贵获取相婚关数据命。20世纪70年代20世纪90年代20世纪70年代20世纪90年代RFI灰D技术特饼点与优砌势：适应复杂榴工况：防雨水、愤抗污渍、软抗油污、免可喷涂读写方亿便快捷侧：可读可写壮，“盲视”讯“透视”雕扫描批量操作荣：批量读/写、远距垂离读写现场即验蜻即写：对着实江物直接得写入信述息，码但物一一贿对应读识性喷能可靠受：一次性罩“盲扫伍”，识湖别可靠乖性达99.剑8%以上30RFID频段低频125–135KHz高频13.56MHz超高频860-960MHz2.4G/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0-100cm0-120cmEU4m/USA6m1m–20m速度50张/s100张/s300张/s>500张/s数据容量小(64-512bit)较小(160-2000bit)较小（512bit）中等（<2kb）RFI旨D工作原理跳与分类标签（TAG）天线(ATE应NNA)1、读写睬器通过天线发出凶无线射频能量信萍号2.标签通过山无线射频职信号获得能量3.电能对牌电子标蔽签芯片羊供电、芯片扬将数据转票换成电磁波公信号发占出读写器(REA起DER)信息系统4.读写器接窃收电磁波并友转换为数据31RFI叠D技术在智蚀能制造中迅应用RFI规D技术智能家电车间物流工程机批械物流园供应链智能维护混流制造辅具控制32托盘RFI般D产品RFI相D智能制烂造方案艳：数字化诵车间辅具管控辅具的可甚视化跟踪需管理辅具与湾主机自近动信息妈交互智能维乘护设备在线谊监测、设倒备运行状态评估乔与风险预漠警、设备故障智姥能诊断与就专家支持混流制怪造单品级产喝品智能识赤别工艺推送矿和操作指滩导进度监叠控与质古量追溯辅具寿分命定量烟监控与功预测实现多品刺种混流制拌造提升生泰产效率遭和质量33运动过程煤快速识别捕，不影响生产蹄节拍工业现树场恶劣公工况高躺可靠识别生产线路安径选择M2M通讯机床加工钓程序选择零件加工换质量信息记录数字化铁车间：混流制减造基于RFI利D的混流誓制造解宽决方案价值：实现多亭品种同停时高效葬制造，题完全柔汁性化混例流制造34数字化醒车间：混流制虏造缸体缸绵盖加工冤生产线梦：30万件发动世机缸体（榜缸盖）加左工、100万台发动机缸基体（缸盖涨）毛坯铸尚造生产能值力，位居搬国内同行瓦第一应用效妹果：实现6种以上缸馅体混流生向产，提升告缸体产能10%以上35数字化姐车间：混流制爱造三一重趣工18号厂房（泵送车装位配）：亚洲最大标的数字化躬、智能化赞厂房，精益制造作模式，柔格性流水线近生产应用效果耍：流水化兼生产，裳节拍60分钟，产题品，生产斤，质量信微息自动反辆馈较高质量蹲图片36数字化车津间：辅具管碧控对刀仪刀具仓库刀具参陕数将被卵自动储孤存在刀库系致统中--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：辅具全生沾命周期信伯息交互过涝程适应恶劣晓加工工况刀具与捷加工机无床/对刀仪M2M刀具全耕生命周饶期管控提升刀具此利用率提高机须床使用炭率提高加工泥零件质量价值37数字化车洗间：刀具全第生命周旦期管控国家特孙高压、欢超高压傅及高压乘开关设棵备的研犁发和生呆产基地粒，为中国斧电力工助业和世黑界各地相用户提塔供大量竿高压开尸关设备应用效果骑：降低刀难具库存20%，降低嗓刀具成烧本10%，降低准察备时间15%刀具库少存和参乘数显示38数字化而车间：电极全傍生命周倚期管控专注于唇消费电搁子领域绞精密模哗具及精扩密机构磨件，产判品供应陷三星、羡华为、中兴妄、海尔、键夏普、联盛想、OP汇PO等国间际知名消许费电子厂读商电极坯友料电极加膀工电极放肉电电极回君收应用效坦果：设备效率止提升10%，交期沾缩短10%，综合成培本降低15%39供应链智慧物锻流物流园智能制慌造方案腔：智慧物盖流物料出库物料分缺拣组盘物料配店送上线车间物忽流产品运爹输过程供跟踪运输车赠辆跟踪界定位产品快速垒出入库被动告答知主动感险知透明、册安全、竹高效车辆共享谈调度园区中央丘监管快速通电行和盘抬点物流货笼柜识别批量货吸品分拣40智能物流正：车间物芳流应用效娘果：减少库存猛；提升配母送效率和绝准确率；典提高叉车辜、AGV利用率零部件模出库物料转移物料出矿库自动巴配送物料分薪拣组盘组盘成编台套物料托利盘RFID识别物料配亏送上线AGV调度AGV智能调度41效率智能物流深：车间物复流美的集团场是全球第虏二大的白乱色家电企删业，中国乔家电龙头签企业，20伙12年挖产值达层130测0亿元应用效果翅：AGV实现自动樱化路径选遍择、配送室物料实现津自动识别纷、提升配翻送42智能物犁流：供应链价值：减少库存论；提升自燥动化水平源、减少仓牲库人员；条提高叉车芒利用率；哥提高作业支完成率JIT的供应链观模式车辆进挨出自动识选别物料批量略识别自动化叉车调执度智能化厂区卸货实时监巴控零部件备录料透明化43识别，厉叉车物冬流资源莲任务智揭能调度匀；智能物饶流：供应链美的集铅团是全雁球第二么大的白耗色家电镰企业，汇中国家渐电龙头窜企业，20秒12年迷产值达妨130室0亿元应用效词果：实现送森货车辆爪厂区进捉出自动素识别和柿卸货资难源分配耕，出入吧库自动44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应用效果镇：实现物流既透明化、少货物的安消全和及时笼；提高了貌物流车辆军运转的效率和货哑物进出的席效率智能物救流：物流园常平镇做是东莞曲东部经访济中心掘，广东藏省中心劣镇，珠爪三角地银区最繁纹忙的货诵运物流枢吹纽之一45解决方湖案机电产品火智能化：家电产品跃智能化解决方闹案：智能板协卡配合RFI止D技术，实蒜现从设计凳、生产、林销售、巡考检、诊断赔维修-信息统蕉计-报废全荡周期的叹信息管酱理、运脂行信息什记录反汗馈、诊谈断与分掉析等功鲁能。方案价值资：提升产顶品智能涛化形象旺，提高省产品设机计、生归产、销称售、售寄后、维向修全程的切质量和锣服务水盾平，实献现产品计全生命株周期智匀能化。应用案裙例：美科智畅能冷柜美科智性能家电箩全生命京周期解拍决方案研发制造销售需求订单物流设计组装体验成品测试经销系统出厂售后效益：家电产劫品智能嘱化程度毯提高具娃有更好扰的用户存体验，某使生产棉制造诸阶多环节买一体化，迈实现跨企越式的捧智能产邀品新价装值。机床加痕工程序选择零件加刻工质量信息记垦录数字化苹车间：混流制拐造解决方案开：在复杂编零件和写托盘上担安装RFI眯D标签，事有效识瓜别身份奖在加工顶设备和形线体上安装插工业读不写器，仍实现产陆品和设寸备的智颗能通讯标，为MES等信息粗系统有岗效提供黑数据采集和底处理。生产线路善径选择M2M通讯方案价献值：实现工艺选指导可视怒化、柔性桶化，提升漏多品种批授量化生产煮过程的生孕产效率，两减少人患员，提淘高数据翠采集效兄率，实导现制造伍过程可邻追溯性控。应用案例柄：上汽通次用五菱/美的家用蒙空调产线缸体缸今盖加工晃生产线可：30万件发炮动机缸柱体（缸挺盖）加谨工、100万台发动机爪缸体（取缸盖）欠毛坯铸奏造生产聪能力，序位居国南内同行碌第一家用空调杆装配混流题制造：美象的家用空邮调是全球邮第二大家减用空调制顿造企业，赞占据17%市场份辞额；柔性加工机械手凶和产品喇交互加工设叹备和产尽品交互柔性装配顽线工序处害装有读闭写器工板装有RIFD标签数字化慨车间：刀具管理基于RFI筋D的方案划：辅具全生孙命周期信灾息交互过三程适应恶劣愤加工工况刀具与镜加工机讲床/对刀仪M2M刀具全生姻命周期管笨控提升刀具卖利用率提高机床轰使用率提高加工槐零件质量价值国家特高脖压、超高头压及高压红开关设备真的研发和仆生产基地斜，为中国电力工业现和世界各房诚地用户提道供大量高翅压开关设妻备应用案缠例：武汉某滋公司武汉重型左机床集团抵是国内生际产重型、料超重型机轧床规格最面大、品种滔最全的大型骨驴干企业刀具预调换刀处匠读写器机床HMI界面刀柄上的RFID刀库自携动识别监控界脚面现场管绵理库存管理配置管理仓库CNC加工CMM测量跟踪管邪理EDM放电CNC加工RFI损D系统电极坯订料电极加工电极放侄电电极回薯收数字化车功间：电极管解决方晚案：对每个电妈极治具上拼安装RFI怜D电子芯片伸，对电极丙的设计延板伸到制造堂、测量和使缸用的全醒过程中嫂实现数腐据和制图造无缝孙交互，束实现全讽流程的码自动化叮，无人钟化。方案价抹值：打通模具遥从设计到玩制造的信择息流和制袍造流，提廊高CNC加工效豆率，减少仓逆库人员鲜，减少椅测量人叮员，提朝高EDM稼动率20%以上；应用案例棍：东莞某公司专注