一座智能制造工廠是如何煉成的

  智能顧名思義,是指智慧和能力。從感覺到記憶到思維這一過程,稱為智慧,智慧的結(jié)果產(chǎn)生了行為和語言,而行為和語言的表達過程被稱為能力,兩者合稱智能。換言之,智能過程就是指感覺、記憶、回憶、思維、語言、行為的整個過程,它是智力和能力的表現(xiàn)。我們可以用智商能商來描述某個設備或系統(tǒng)發(fā)揮智能的程度。

  制造是指用某種方式使原材料成為可供使用的物品。例如,食品工廠對原材料的加工和再加工生產(chǎn)出直接售賣的成品供應到超市、商場等供我們選購;生產(chǎn)車間則是對各種零部件進行組裝,比如手機、汽車、飛機等大型貨品制造。


 

  當前,國內(nèi)外對智能制造并沒有給出一個準確的定義,但工信部組織專家給出了一個比較全面的描述性的定義:智能制造是基于新一代信息技術(shù),貫徹設計、生產(chǎn)、管理、服務等制造活動的各個環(huán)節(jié),具有信息深度自感知、智慧優(yōu)化自決策、精準控制自執(zhí)行等功能的先進制造過程、系統(tǒng)與模式的總稱。具有以只能工廠為載體,以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心,以端到端數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ),以網(wǎng)絡互聯(lián)為支撐等特征,可有效縮短產(chǎn)品研制周期、降低運營成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低資源能源消耗。

  工欲善其事必先利其器,給傳統(tǒng)制造增添上信息科技的翅膀,就是實現(xiàn)智能制造的利器,包括以下類型:

  電腦輔助工具,如CAD(制圖設計)、CAE(工程搭建)、CAPP(工藝設計)、CAM(模擬制造)、CAT(測試,如ICT信息測試、FCT功能測試)等;電腦模擬工具,物流模擬、物理模擬(包括各項分析:結(jié)構(gòu)、聲學、流體、熱力學、運動、復合材料等多種物理場模擬)、工藝模擬等。

  智能裝備,例如數(shù)控機床、機器手臂、3D打印等其他智能化裝備,傳感與控制、檢測與裝配、物流與倉儲等。

  新一代技術(shù)指物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等。

  與我們?nèi)粘I钕嚓P(guān)的居家產(chǎn)業(yè)也在轉(zhuǎn)型升級,比如定制化家具,不再是木工進行加工板材,目前的主流廠商早已對傳統(tǒng)經(jīng)營模式進行顛覆,實現(xiàn)智能化升級,利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AR等全新一代信息技術(shù)與現(xiàn)代制造技術(shù)相結(jié)合,建立了智能化制造工廠,向工業(yè)4.0”時代奮力邁進:


我們正在向工業(yè)4.0邁進

  1.工業(yè)4.0智能車間

  從儲備原料的倉庫開始,每一塊柜體板材經(jīng)過開料、包邊、鉆孔、分揀、包裝,全程機械化不需要人工參與。4.0智能車間打破了傳統(tǒng)生產(chǎn)車間的孤島,將整個生產(chǎn)過程鏈接為一個智能化流水線,優(yōu)化了每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的時間,加速物流配送運轉(zhuǎn)周期,大大提高了生產(chǎn)效率。

  2.智能倉儲系統(tǒng)

  超級生產(chǎn)線必然配備完善的倉儲體系,例如夜間結(jié)合貨品定位自助導航,配備熱成像、溫濕度感應、煙感、拾音、無線傳感、語音交互等技術(shù),通過報警技術(shù)與人防系統(tǒng)聯(lián)動,夜晚8小時不間斷運行,輔助并代替安保人員巡視倉庫。

  3.智能板件分揀系統(tǒng)

  配備目前最先進的多軸工業(yè)機械手臂,依托Saas軟件平臺系統(tǒng),可實現(xiàn)不間斷大批量按訂單智能分貨品。

  4.智能包裝系統(tǒng)

  定制家具的板材大小不一,每個訂單的需求又大不相同,包裝問題一直是廠商難以解決的痛點。針對這一問題,智能工廠采用大數(shù)據(jù)采集配合超強算力算法,對各類成品板材進行優(yōu)化包裝,自動分揀,機器人自動堆垛。

  當然,還有更復雜的汽車制造,例如目前最火的特斯拉,從廠房建設到開始投產(chǎn)再到汽車量產(chǎn),特斯拉位于上海的超級工廠只需一年的時間便可實現(xiàn)。特斯拉新能源汽車在市場的占有率一直是其他廠商奮力追趕的目標,以恐怖的發(fā)展速度建立起多個超級工廠。

  2016年到2018年,我國實施了249個智能制造試點示范項目,企業(yè)對于智能制造的安排部署已經(jīng)從試水階段逐漸發(fā)展為深入配置;相關(guān)部門也陸續(xù)完成了4項智能制造國家標準的制定或修訂工作,使得企業(yè)智能化標準更為規(guī)范。

  《2017—2018中國智能制造發(fā)展年度報告》顯示,我國已初步建成208個數(shù)字化車間和智能工廠,覆蓋10大領(lǐng)域和80個行業(yè),初步建立起與國際同步的智能制造標準體系。在全球的44個燈塔工廠中有12個工廠位于中國,并且其中有7個為端到端燈塔工廠。到2020年,我國重點領(lǐng)域的制造企業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率將超過50%,數(shù)字化車間或智能工廠普及率超過20%。


 

工廠在逐漸實現(xiàn)自動化控制

  軟件方面,2019年中國智能制造系統(tǒng)集成產(chǎn)業(yè)依舊保持強勁增長勢頭,同比增長20.7%。在2019,全國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模已突破700億元。

  硬件方面,在多年來智能制造帶動下,我國的工業(yè)機器人、3D打印增材技術(shù)、工業(yè)無線傳感器等新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展壯大,多種典型智能制造新模式推廣應用,帶動產(chǎn)業(yè)升級速度顯著。

  我國正在處于從制造大國到制造強國逐步轉(zhuǎn)變的過程中,有超強制造實力的企業(yè)大力發(fā)展智能制造,為打造全球領(lǐng)先的智能制造產(chǎn)業(yè)標桿而努力奮進。除此之外,在政府大力支持下,具有科技創(chuàng)新優(yōu)勢的地區(qū),也正在積極部署新興信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,為本地傳統(tǒng)制造到智能化新型制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變賦能。

  我國十四五規(guī)劃在2021年全面展開,打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢是推動經(jīng)濟增長的重要引擎.,未來五年將是重要階段。在《中國制造2025》基礎(chǔ)上,國家又相繼推出關(guān)于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)機器人、信息及工業(yè)化融合等政策,智能制造作為十四五規(guī)劃重點。以智能制造為切入點,推動制造業(yè)高速高質(zhì)的發(fā)展,既是我國數(shù)字經(jīng)濟+實體經(jīng)濟融合發(fā)展的重要方向,也是實現(xiàn)雙循環(huán)新發(fā)展格局的關(guān)鍵突破口。