離散制造智能工廠框架介紹
2016/1/22 10:36:47 點擊：
一個離散制造業(yè)的智能工廠的總體框架，是在信息物理融合系統(tǒng)的支持下，由智能設(shè)計、智能產(chǎn)品、智能經(jīng)營、智能制造、智能服務(wù)、智能決策六個部分組成。通過企業(yè)信息門戶實現(xiàn)與供應(yīng)商、客戶、合作伙伴的橫向集成，以及企業(yè)內(nèi)部的縱向集成。要做到這些集成，首先要有一系列標(biāo)準(zhǔn)的支持和信息安全的保障。
第一，到2018年，互聯(lián)網(wǎng)與經(jīng)濟社會各領(lǐng)域的融合發(fā)展進(jìn)一步深化，基于互聯(lián)網(wǎng)的新業(yè)態(tài)成為新的經(jīng)濟增長動力，互聯(lián)網(wǎng)支撐大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的作用進(jìn)一步增強，互聯(lián)網(wǎng)成為提供公共服務(wù)的重要手段，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟與實體經(jīng)濟協(xié)同互動的發(fā)展格局基本形成。
第二，到2025年，網(wǎng)絡(luò)化、智能化、服務(wù)化、協(xié)同化的“互聯(lián)網(wǎng)＋”產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系基本完善，“互聯(lián)網(wǎng)＋”新經(jīng)濟形態(tài)初步形成，“互聯(lián)網(wǎng)＋”成為經(jīng)濟社會創(chuàng)新發(fā)展的重要驅(qū)動力量。
《指導(dǎo)意見》提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”的十一項重點行動：“互聯(lián)網(wǎng)＋”創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新、“互聯(lián)網(wǎng)＋”協(xié)同制造、“互聯(lián)網(wǎng)＋”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、“互聯(lián)網(wǎng)＋”智慧能源、“互聯(lián)網(wǎng)＋”普惠金融、“互聯(lián)網(wǎng)＋”益民服務(wù)、“互聯(lián)網(wǎng)＋”高效物流、“互聯(lián)網(wǎng)＋”電子商務(wù)、“互聯(lián)網(wǎng)＋”便捷交通、“互聯(lián)網(wǎng)＋”綠色生態(tài)、“互聯(lián)網(wǎng)＋”人工智能。
互聯(lián)網(wǎng)+行動計劃包括社會經(jīng)濟各個領(lǐng)域，與智能工廠最緊密的是：“互聯(lián)網(wǎng)＋”協(xié)同制造、“互聯(lián)網(wǎng)＋”電子商務(wù)和“互聯(lián)網(wǎng)＋”人工智能。該行動計劃的提出，推動互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合，提升制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，加強產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作，發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同制造新模式。在重點領(lǐng)域推進(jìn)智能制造、大規(guī)模個性化定制、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造和服務(wù)型制造，打造一批網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制造公共服務(wù)平臺，加快形成制造業(yè)網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。這些都為制造業(yè)未來發(fā)展指明了方向。我們可以從信息物理融合系統(tǒng)CPS、協(xié)同設(shè)計、協(xié)同供應(yīng)鏈、協(xié)同生產(chǎn)、企業(yè)電子商務(wù)、協(xié)同服務(wù)等諸方面進(jìn)行分析。
互聯(lián)網(wǎng)+協(xié)同制造
今天的世界是協(xié)同、創(chuàng)新、智能的時代。充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)與外部世界的協(xié)同創(chuàng)新是增強企業(yè)競爭能力的重要手段。協(xié)同制造就是充分利用Internet技術(shù)為特征的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)，實現(xiàn)供應(yīng)鏈內(nèi)及跨供應(yīng)鏈間的企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理和商務(wù)等的合作，最終通過改變業(yè)務(wù)經(jīng)營模式與方式達(dá)到資源最充分利用的目的。它強調(diào)企業(yè)間的協(xié)同。協(xié)同制造是基于敏捷制造、虛擬制造、網(wǎng)絡(luò)制造、全球制造的生產(chǎn)模式，它打破時間、空間的約束，通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使整個供應(yīng)鏈上的企業(yè)和合作伙伴共享客戶、設(shè)計、生產(chǎn)經(jīng)營信息。從傳統(tǒng)的串行工作方式，轉(zhuǎn)變成并行工作方式，從而最大限度縮短新品上市時間，縮短生產(chǎn)周期，快速響應(yīng)客戶需求，提高設(shè)計、生產(chǎn)的柔性。通過面向工藝的設(shè)計、面向生產(chǎn)的設(shè)計、面向成本的設(shè)計、供應(yīng)商參與設(shè)計，大大提高產(chǎn)品設(shè)計水平和可制造性、成本的可控性。它有利于降低生產(chǎn)經(jīng)營成本，提高質(zhì)量，提高客戶滿意度。協(xié)同制造的總體框架，是在協(xié)同平臺的支持下，實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計、協(xié)同供應(yīng)鏈、協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同服務(wù)。
協(xié)同制造將傳統(tǒng)的客戶需求、初步設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、工藝設(shè)計、工裝設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造、銷售、售后服務(wù)這種串行工作方式在一系列信息系統(tǒng)的支持下，變成一個同心圓。讓任何客戶需求的變動、設(shè)計變更、工藝變更，迅速在供應(yīng)鏈上做出快速響應(yīng)。要實現(xiàn)企業(yè)間的協(xié)同，離不開信息物理融合系統(tǒng)CPS。
信息物理融合系統(tǒng)CPS
信息物理融合系統(tǒng)CPS是智能工廠萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)。通過物聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)網(wǎng)將制造業(yè)企業(yè)設(shè)施、設(shè)備、組織、人互通互聯(lián)，集計算機、通信系統(tǒng)、感知系統(tǒng)為一體，實現(xiàn)對物理世界安全、可靠、實時、協(xié)同感知和控制。對物理世界實現(xiàn)“感”、“聯(lián)”、“知”、“控”。
CPS由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、認(rèn)知層和控制層組成。其特征呈現(xiàn)為：環(huán)境感知性、自愈性、異構(gòu)性、開放性、可控性、移動性、融合性和安全性。
協(xié)同設(shè)計
隨著產(chǎn)品智能化的發(fā)展，產(chǎn)品集機、電、液、聲、光、各種傳感器、嵌入式系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信、接口……，非常復(fù)雜，依靠少數(shù)人進(jìn)行設(shè)計已經(jīng)不現(xiàn)實。這就需要集中社會資源進(jìn)行協(xié)同設(shè)計。協(xié)同設(shè)計是指利用計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，支持工作群體成員在共享環(huán)境下的協(xié)同工作、交互協(xié)商、分工合作，共同完成某些任務(wù)。它支持多個時間上分離、空間上分布，而工作又相互依賴的協(xié)作成員的協(xié)同工作。實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計需要計算機支持的協(xié)同工作平臺（Computer Supported Cooperative Works，CSCW），支持動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟內(nèi)分布于不同地域的多功能項目組成員開展基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作，用于選擇、評估、發(fā)送與接收產(chǎn)品數(shù)據(jù)，分析技術(shù)方案，快捷迅速地完成設(shè)計并投入生產(chǎn)。它要解決協(xié)調(diào)機制的問題，建立沖突消解機制、通信機制、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)的柔性和開放性。例如，中煙機械集團(tuán)公司在技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)打破企業(yè)法人界限，將上海煙機技術(shù)中心、常德煙機、許昌煙機、秦皇島煙機、上海煙機五個跨地域的部門建立分布式協(xié)同設(shè)計平臺，開展大型成套設(shè)備的設(shè)計。
協(xié)同供應(yīng)鏈
復(fù)雜制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長，制造工藝復(fù)雜，供應(yīng)商和協(xié)作單位多，需要通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建協(xié)同化的環(huán)境，即建立供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，在此網(wǎng)絡(luò)中，供應(yīng)商、制造商、分銷商和客戶可動態(tài)地共享客戶需求、產(chǎn)品設(shè)計、工藝文件、供應(yīng)鏈計劃、庫存等信息。任何客戶的需求、變動、設(shè)計的更改，在整個供應(yīng)鏈的網(wǎng)絡(luò)中快速傳播，及時響應(yīng)。避免了傳統(tǒng)管理中的“牛鞭效應(yīng)”。
最典型的協(xié)同供應(yīng)鏈管理是汽車制造業(yè)，隨著人們對汽車產(chǎn)品個性化需求的增加，如何將國內(nèi)外眾多的供應(yīng)商、協(xié)作配套廠商、分銷商、最終用戶在一個供應(yīng)鏈平臺上共享客戶需求信息，是協(xié)同供應(yīng)鏈管理的重要課題。通過供應(yīng)鏈計劃，可以將客戶的個性化需求精準(zhǔn)地發(fā)布到整個供應(yīng)鏈上，以快速響應(yīng)客戶需求，最大限度降低庫存，準(zhǔn)時供貨。
協(xié)同生產(chǎn)
一些復(fù)雜的產(chǎn)品往往由多家工廠協(xié)同制造，最終交付同類產(chǎn)品。這些工廠之間需要生產(chǎn)計劃協(xié)同、供應(yīng)協(xié)同，同步生產(chǎn)，按質(zhì)、按量、按時提交零部件和產(chǎn)品。
企業(yè)電子商務(wù)
在傳統(tǒng)電子商務(wù)基礎(chǔ)上，發(fā)展行業(yè)電子商務(wù)，建設(shè)以主制造商為核心的供應(yīng)鏈電子商務(wù)體系，實施網(wǎng)上招投標(biāo)、網(wǎng)上采購、網(wǎng)上支付、物流和質(zhì)量跟蹤，實施B2B、O2O的銷售模式。通過大數(shù)據(jù)分析用戶的習(xí)慣、喜好等顯性需求，以及客戶的身份、時空、工作生活狀態(tài)關(guān)聯(lián)的隱性需求，分析不同客戶的偏好、習(xí)慣，主動為用戶提供精準(zhǔn)銷售和服務(wù)。
協(xié)同服務(wù)
在信息物理融合系統(tǒng)CPS的支持下，著眼于產(chǎn)品全生命周期，從用戶需求、設(shè)計制造、賣方信貸、產(chǎn)品租賃、售后服務(wù)、備品備件、直至回收再利用全過程的管理和服務(wù)。在產(chǎn)品智能化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)產(chǎn)品運行狀態(tài)的在線數(shù)據(jù)采集，通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，結(jié)合產(chǎn)品運維知識庫，進(jìn)行在線診斷和分析，進(jìn)行在線服務(wù)。提高客戶服務(wù)的滿意度，為客戶和企業(yè)本身創(chuàng)造新的價值，實現(xiàn)傳統(tǒng)制造向制造服務(wù)轉(zhuǎn)型。
聯(lián)系熱線