数智化转型网szhzxw.cn 数字化转型网专题栏目 灯塔智造专题|智能制造的数字化阶段有哪些主要技术?

灯塔智造专题|智能制造的数字化阶段有哪些主要技术?

数字化转型网灯塔制造专题

数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。

数字化网络化阶段的技术发展

智能制造数字化网络化阶段是基于数字化阶段发展而来,以网络技术为支撑,以信息为纽带,实现了人、现实世界及其对应的虚拟世界的深度融合。数字化转型网www.szhzxw.cn

本阶段的技术发展主要包括如下内容:

(1)信息物理系统     

技术模式最主要的变化就是CPS技术的应用,智能制造的理念源自信息技术与制造技术的融合,通过CPS实现产品全生命周期中相互独立的各制造单元间的自动信息交换、动作触发,将制造业向智能化转型。目标是建立一个高度灵活的个性化数字化的产品与服务的生产模式,实现人、产品与机器之间的互动。

物理与虚拟世界原本独立的两个环节开始进行深度融合。CPS被定义为具有物理输入输出且可相互作用的元件组成的网络。CPS充分运用数字化技术和3C技术将物理实体抽象为数字对象,通过应用网络技术和人工智能技术实现对象间的通信与控制。信息物理融合系统中软件应用可以直接与真实世界互动。

现实世界和虚拟世界通过CPS被联系在了一起。CPS就像是一面镜子,镜子外面是现实世界,镜子里是虚拟世界,虚拟世界的影像随着现实世界的一举一动而改变;不同的是,CPS可以将虚拟世界的一举一动反馈到现实世界,实现虚实结合。数字化转型网www.szhzxw.cn

(2)数字孪生模型

数字孪生(Digital Twins,DT)模型指的是以数字化方式在虚拟空间呈现物理对象,即以数字化方式为物理对象创建的虚拟模型,模拟其在现实环境中的行为特征,它是一个应用于整个产品生命周期的数据、模型及分析工具的集成系统。对于制造企业来说,它能够整合生产中的制造流程,实现从基础材料、产品设计、工艺规划、生产计划、制造执行到使用维护的全过程数字化。通过集成设计和生产,它可帮助企业实现全流程可视化、细节规划、问题规避、环路闭合、整个系统优化等目标。

(3)增材制造技术

增材制造(Additive Manufacturing,AM)也称3D打印,是一种融合了计算机辅助设计、材料加工与成形技术,以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料或医用生物材料按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,制造出实体物品的制造技术。相对于传统的对原材料先去除后组装的加工模式不同,AM是一种“自下而上”通过材料累加使其成型的制造方法,是一个从无到有的过程。这使得受到传统制造方式的约束而无法实现的复杂结构件的制造变为可能。

(4)物联网技术

物联网概念于1999年由麻省理工学院自动标识中心(MITAuto-IDcenter)提出,旨在把所有物品通过射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)标签等信息传感设备与互联网连接,实现物品的智能化识别和管理。随着传感技术和网络技术的不断发展与应用,物联网的内涵也不断拓展,已不局限于RFID技术,而是泛指通过RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

(5)务联网技术

务联网最初是由欧盟在其第七框架计划(7th Framework Programme,FP7)中提出的概念,是依托互联网实现的现实世界与虚拟世界的网络化应用服务形态和聚生态系统以集成服务的形式支持网络环境下的现实服务的实现,如生产性商务服务、生活消费服务、社会服务、信息服务等。可以理解为服务网络的广泛对接,即“务”联网,也就是服务的网络,将管理的需求、预测的需求通过硬件和软件去实现,为需要被服务的对象打造贴身的服务或预测其需要。数字化转型网www.szhzxw.cn

(6)协同制造技术

协同制造是基于敏捷制造、虚拟制造、网络制造、全球制造的生产模式,它打破时间和空间的约束,通过互联的网络,使整个供应链上的企业和合作伙伴共享客户、设计、生产经营信息。从传统的串行工作方式,转变成并行工作方式,从而最大限度地缩短新品上市的时间,缩短生产周期,快速响应客户需求,提高设计、生产的柔性。通过面向工艺的设计、面向生产的设计、面向成本的设计、供应商参与设计,大大提高产品的设计水平和可制造性以及成本的可控性。有利于降低生产经营成本,提高质量,提高客户满意度。数字化转型网www.szhzxw.cn

(7)大规模个性化定制

随着消费者需求的变化,商业模式也不断地进行着调整与革新,以适应市场需求。早期,消费者只能在制造商生产的产品中选择相对满意的产品,B2B(Business to Business,企业对企业)和B2C(Business to Customer,商家对客户)等商业模式都是基于此发展起来的。如今,消费者对个性化产品的需求越来越高,为此C2M(Cus-tomer to Manufactory,顾客对工厂)+O20(Online to Ofine,线上到线下)的商业模式得以发展。

制造商只与销售商发生联系,消费者从销售商处购买产品,这就是B2C。随着网络技术的发展,开始出现了网上购物,B2C发展出了新的内容。与此同时,个人之间的交易也时有发生,因此产生了C2C(Customer toCustomer,个人与个人)。今天,通过信息交互平台,消费者与制造商直接联系,全程参与商品的定制,并通过网络实时查取生产进度,制造商开始了以服务型制造为核心的生产,这就是C2M和O2O的结合。数字化转型网www.szhzxw.cn

生产模式的变迁经历了手工制作、大批量生产、柔性自动化、精益生产、敏捷制造及大规模定制阶段,正朝着大规模个性化定制发展。大规模个性化定制是根据客户不断发展变化的需求,随着各种制造技术的不断发展,在传统生产模式基础之上发展而来的。其具有传统模式的各种优点,同时又区别于传统模式,基于C2M+O2O的商业模式利用先进技术使用户真正成为生产的中心

声明:本文来自先进制造业,版权归作者所有。文章内容仅代表作者独立观点,不代表数字化转型网立场,转载目的在于传递更多信息。如有侵权,请联系我们。

数字化转型网灯塔智造专题

数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。数字化转型网灯塔智造专题活动包含以下内容:

1、灯塔智造外脑支持:通过平台外脑的力量,让决策者拥有更多的聘请超过100位的智能制造专家、超过1000家的智能制造软硬件技术公司、超过10000份学习资料,为企业提供强大的智造外脑支持,助力企业打造智能工厂、灯塔工厂。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)

2、灯塔智造研习社:与制造业顶尖精英一起学习!数字化转型网建立了一个专门讨论智能制造、灯塔工厂等相关技术的研究学习社区,与各位同学一起成长!

3、灯塔智造论坛:智能浪潮!引领未来!数字化转型网打造的智造论坛,旨在通过高端对话推动行业树立正确理念,减少行业噪音,正本清源,助力行业发展!

4、灯塔工厂参观研学:目前灯塔工厂全球已有153家,目前中国已有62家,数字化转型网计划组织灯塔研习社的同学们先后参观国内的施耐德、海尔、博世、美的、三一重工、宁德时代、联合利华、宝洁、青岛啤酒等等,以及赴国外参观全球的灯塔工厂。

5、灯塔标杆案例研学:除了灯塔工厂外,数字化转型网仍然关注驱动整个制造业数字化转型、制造业智能制造、数字创新技术,我们将以不积跬步无以至千里的精神,关注每一个在细微处取得伟大成绩的“灯塔标杆”案例,组织灯塔研习社社员学习行业标杆!

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本文由数字化转型网(www.szhzxw.cn)转载而成,来源于先进制造业;编辑/翻译:数字化转型网萍水。

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