下 美国智能制造三部曲 林雪萍 (美国智能制造战略)

引言

过去 30 年,大多数制造业国际标准已高度成熟。智能制造系统作为新兴技术,对现有标准提出了修改和制定新标准的要求。

传统自动化层级的颠覆

传统自动化控制层级正在发生变化,不再采用基于金字塔分层模型的控制范式,而是采用分布式的服务范式,称为赛博物理生产系统 (CPPS)。

图 1:分布式服务使得自动化层级被分解

面向服务的智能制造系统

面向服务的范式将智能制造系统转变为一个完全连接和集成的系统,除了车间级别中一些对时序和安全要求严格的制造功能外,其他制造功能都可以虚拟化和托管为服务。

图 2:基于服务的智能制造系统

智能制造标准与生态系统映射

现有的制造业标准无法满足面向服务的智能制造生态系统。需要制定新标准,包括体系参考架构、网络安全、工厂联网、供应链集成以及数据无缝传输。

智能制造的四大目标

新标准瞄准提高敏捷性、质量、生产率和可持续性这四大目标。

图 3:智能制造的四大目标

智能制造体系的映射表

下表给出了智能制造体系的映射表,显示了新标准对智能制造生态系统的影响和能力支撑。

标准机会领域 影响范围 能力支撑
PLM/MES 集成 产品生命周期、生产系统生命周期、商业周期、智能制造金字塔 过程改进(生产率、可持续性、质量)
MTConnect 可追溯性 产品生命周期、生产系统生命周期 产品历史记录、质量控制
工业参考体系 所有环节 功能集成、体系架构定义

结语

智能制造标准与生态系统正在发展,以满足智能制造系统不断变化的需求。新标准将有助于提高智能制造的敏捷性、质量、生产率和可持续性,推动制造业转型。

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