核心5要素浅谈智能制造系统构成

核心5要素浅谈智能制造系统构成

全球工业正迎来新一轮变革。无论是德国提出的“工业4.0”,美国的“工业互联网”,还是中国的“中国制造2025”,三者本质上都指向一个核心——智能制造。

智能制造系统=自动化设备+智能“神经系统”

智能制造是一种可以让企业在研发、生产、管理、服务等方面变得更加“聪明”的方法,我们可以把制造智能化理解为企业在引入数控机床、机器人等生产设备并实现生产自动化的基础上,再搭建一套精密的“神经系统”。智能“神经系统” 以ERP(企业资源计划系统)、MES(生产过程执行系统)等管理软件组成中枢神经,以传感器、嵌入式芯片、RFID标签、条码等组件为神经元,以PLC(可编程逻辑控制器)为链接控制神经元的突触,以现场总线、工业以太网、NB-IoT等通信技术为神经纤维。

企业能够借助完善的“神经系统”感知环境、获取信息、传递指令,以此实现科学决策、智能设计、合理排产,提升设备使用率,监控设备状态,指导设备运行,让自动化生产设备如臂使指。

  • 中枢神经——ERP+MES

打通ERP与MES的数据流是生产过程数字化的基础

ERP系统是企业顶端的资源管理系统,强调对企业管理的事前控制能力,它的核心功能是管理企业现有资源并对其合理调配和准确利用,为企业提供决策支持;

MES系统是面向车间层的管理信息系统,主要负责生产管理和调度执行,能够解决工厂生产过程的“黑匣子”问题,实现生产过程的可视化和可控化。

  • 神经突触——PLC

PLC即可编程逻辑控制器,主要由CPU、存储器、输入/输出单元、外设I/O接口、通信接口及电源共同组成,根据实际控制对象的需要配备编程器、打印机等外部设备,具备逻辑控制、顺序控制、定时、计数等功能,能够完成对各类机械电子装置的控制任务。

  • 神经元——传感器与RFID标签

智能制造系统感知物理世界的最前端数据源

神经元是神经系统的基本组成单位,在智能制造“神经系统”中,担任此角色的就是与物料、在制品、生产设备、现场环境等物理界面直接相连的传感器、RFID标签、条码等组件。传感器能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,传感器使智能制造系统 有了触觉、味觉、嗅觉等感官。

  • 神经纤维——工业通信网络

工业通信网络种类繁杂,现阶段仍以有线通信网络为主

企业在日常经营过程中,研发、计划、生产、工艺、物流、仓储、检测等各个环节都会产生大量数据,要让海量数据在智能制造神经系统内顺畅流转,就要综合利用现场总线、工业以太网、工业光纤网络、TSN、NB-IoT等各类工业通信网络建立一套健全的神经纤维网络。工业通信网络总体上可以分为有线通信网络和无线通信网络。

  • 强有力的躯干——智能制造装备

数控加工中心、装配机器人等制造装备是柔性生产的保障

企业打造智能制造系统的核心目的是实现智能生产,智能生产的落地基础即是智能制造装备。智能制造装备是指具有感 知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备,它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。目前智能制造装备的两大核心即是数控机床与工业机器人。

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