智能工厂:内涵、特征和数据应用架构
智能工厂的内涵
智能工厂是制造工厂发展的一种必然趋势,是对自动工厂、数字工厂和互联工厂的延伸和发展。其主要特征是具备感知、学习、分析、决策、通信和协调控制能力,能够深度处理和利用信息,动态适应制造环境的变化。
智能工厂的特征
智能工厂的特征可以从三个角度描述:
建设目标与愿景:敏捷响应、高生产率、高质量产出、舒适人性化、可持续。
技术角度:全面数字化、工厂互联化、较高自动化、高度人机协同、关键环节智能化。
集成角度:产品端到端集成;供应链横向集成;工厂结构纵向集成。
智能工厂的重点内容
实施智能工厂需要关注六个重点内容:
研发阶段:基于模型的企业建设,提高研发效率和知识管理。
生产环节:数字化智能装备、车间物联环境、数字化智能生产管控平台。
服务阶段:数字化服务平台建设,包括产品远程监控、故障诊断、服务创新、创造价值。
大数据应用平台:随着数字化和互联化的深入,大数据应用将在未来发挥重要作用。
智能工厂的主要发展方向
智能工厂的发展方向主要包括:
支持多品种混流生产的自适应柔性生产线。
虚拟物理融合的数字车间,实现实时管控和信息交互。
互联互通和信息融合的物联网车间,实现全面感知和全局掌控。
大数据决策支持的智能工厂,通过工业大数据实现提质增效和节能降耗。
智能工厂的大数据应用架构
智能工厂的数据应用主要涉及:
工厂绩效分析与数据多视图展现
智能计划排程
物料智能调度
制造过程质量评估与优化
工艺参数智能优化
设备状态监测与主动维护
刀辅具寿命监测与维护决策
制造成本核算、控制与预测
工厂持续改善
大数据应用面临三个关键问题:
多源异构制造数据的获取与转换
制造数据安全可靠传递与高效计算
制造业务驱动的大数据分析与控制
解决思路:
1. 关键技术突破:数据融合技术、制造数据分析模型与方法、数据可靠传输技术。
2. 平台与工具:大数据平台、数据挖掘算法、可视化分析工具。
3. 数据治理:数据标准化、数据安全、数据管理。
4. 场景驱动:基于实际制造场景和业务需求进行应用开发。
5. 人才培养:培养懂制造又懂大数据的复合型人才。
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