从数字制造到智能制造的三大模式解析

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：数字制造与智能制造并举。图1-7数字制造与智能制造并举的发展途径数控机床等基础制造装备行业，超精密加工、难加工材料加工、巨型零件加工、高能束加工、化学抛光加工等所需特种制造装备行业，适合采用数字制造与智能制造并举的发展途径。

（1）在通过数字制造实现数字工厂的基础上，实现智能工厂，进而实现智能制造。

在通过数字制造实现数字工厂的基础上，基于物联网和服务互联网加强产品制造过程的信息管理和服务，提高生产过程的可控性，并利用云计算、大数据等新一代信息技术实现企业经营、管理与决策的智能优化，实现智能工厂，进而实现智能制造，如图1-6所示。

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图1-6　从数字工厂到智能工厂

通过数字工厂到智能工厂的发展模式实现智能制造，应具备以下条件：

①工厂总体设计、工程设计、工艺流程及布局均已建立了较完善的系统模型，并进行了模拟仿真，设计相关的数据进入企业核心数据库。

②配置符合设计要求的数据采集系统和先进控制系统、关键生产环节，实现基于模型的先进控制和在线优化。

③建立实时数据库平台，并与过程控制、生产管理系统实现互通集成，工厂生产实现基于工业互联网的信息共享及优化管理。

④建立MES，并与ERP集成，生产计划、调度均建立模型，实现生产模型化分析决策、过程的量化管理、成本和质量的动态跟踪。

⑤建立ERP，在SCM中实现原材料和产成品配送的管理与优化。利用云计算、大数据等新一代信息技术，在保障信息安全的前提下，实现企业经营、管理和决策的智能优化。

通过持续改进，实现运行过程动态优化，制造信息和管理信息全程透明、共享，采用大数据、云计算实现企业智能管理与决策，全面提升企业的资源配置优化、操作自动化、实时在线优化、生产管理精细化和智能决策科学化水平。

（2）数字制造与智能制造并举。

实现信息化、数字化，并且实现实时传感、知识推理、智能控制、自主决策，进而实现智能制造、数字制造与智能制造并举，在通过发展和应用数字制造先进技术实现制造信息化、数字化的同时，发展和应用智能制造技术，实现制造装备的实时传感、知识推理、智能控制、自主决策，如图1-7所示。

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图1-7　数字制造与智能制造并举的发展途径

数控机床等基础制造装备行业，超精密加工、难加工材料加工、巨型零件加工、高能束加工、化学抛光加工等所需特种制造装备行业，适合采用数字制造与智能制造并举的发展途径。

（3）在单元技术、单元工艺、单元加工实现数字化的基础上，实现单元制造智能化。

逐步实现整机智能化制造，进而实现智能制造在单元技术、单元工艺、单元加工实现数字化的基础上，实现单元制造智能化，一个单元、一个单元地逐步实现整机智能化制造，由点到面对多个单点进行整合，进而实现企业智能制造，如图1-8所示。

对于高度复杂、超大型尺寸产品的制造行业，如大型舰船、大型商用飞机等，产品制造单元数量众多，且需分布式协同制造，适合采用将制造单元逐个智能化的途径实现整机的智能制造。

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图1-8　制造单元智能化的发展途径