我国离散制造业智能工厂通用技术架构研究

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1、我国离散制造业智能工厂通用技术架构研究第5期(总第<198期)2O<16年<1O月机械工程与自动化MECHANICALENGINEERING&AUT0MAT<10NNO．50ct．文章编号：<1672—64<13(20<16)05-0222-9><>03我国离散制造业智能工厂通用技术架构研究陈’荣，袁宁。，王晗。，曾侧伦。，易飞(<1．中车长江车辆有限公司武汉分部，湖北武汉4302<12；2．中车长江车辆有限公司，湖北武汉4302<12；3．中车工业研究院有限公司，北京<100070)摘要：在前期借鉴智能制造大量资料并实地调研智能工厂落地方案的基础上，搭建了适合我国国情的智能工厂顶

2、层技术架构，并提出我国离散制造业发展智能制造的预实施领域，为我国离散制造企业发展智能制造提供了可参考的方向和依据。关键词：离散制造；智能工厂；技术架构中图分类号：TP273文献标识码：A0引言以“互联网+”为技术支撑，新一轮全球经济变革正拉开序幕，工业领域的产业转型与升级已经成为各国努力的目标，德国提出了“工业4．0”国家战略，以巩固其制造业在全球的领先地位；美国提出了“再工业化”，以“工业互联网”为代表的先进制造业计划有序推进；日本等国家也出台相关智能制造振兴计划，积极抢占新的战略制高点。20<15年5月8日，国务院公布李克强总理签批的“中国制造2025”——中国版“工业4．0”，为中国

3、走向制造业强国开出了良方。智能制造是上述各国战略规划的核心共性问题，因此，智能制造在工业各领域的转型升级中必然会发挥主导作用。离散型制造业在我国工业领域长期占据重要位置，但是传统的离散型制造企业在创新能力、生产效率和效益、生产模式、信息化建设、研发能力等方面仍有待于提高，制约着智能制造模式在我国工业中的快速发展。本文针对典型离散型制造业，构建智能工厂的顶层技术架构，为我国离散制造业的转型升级提供方向和技术指引。<1智能工厂顶层技术架构设计离散制造智能工厂体系架构由生产维护技术体系、企业运维技术体系、智能制造支撑环境体系及通用技术体系共同构成。生产维护技术体系是企业的核心，贯穿从设计到生产再

4、到产品维保的整个环节，企业运维技术体系是企业运营管理的核心技术体系，智能制造支撑环境体系是支撑智能工厂正常运转的基础环境体系，通用技术体系出现在整个智能制造工厂中的每个环节，起着基础支撑作用_<1]。离散制造智能工厂顶层技术架构逻辑框图如图<1所示。图l显示了智能工厂各关键模块间的逻辑关系，可以看出，整个智能制造工厂由4大体系、<1O大模块共同构成，不同模块由自身功能决定，与其他模块存在协作、交互、反馈等关系。理想的离散制造智能工厂包含了图<1中所示的所有模块，并形成完整体系，但是由于离散制造业中企业之间的生产水平参差不齐，且企业运营模式也有所差异，因此在离散制造业智能工厂的策划建设中，需

5、根据企业实际情况，合理选择图<1中所需模块为企业“量身定做”智能工厂，并进行点、线、面的滚动式智能化升级，以达到切实解决各企业实际问题、提高效益的目的。下文针对智能工厂技术架构中的智能研发、中央控制系统、柔性自动化生产线等关键环节进行阐述。2智能研发在智能工厂环境中，智能研发在组织结构上主要包括产品设计和工艺设计，在逻辑和技术创新模式上可分为协同研发、全三维研发_3等。2．<1协同研发目前在研发过程中，主要存在横向信息孤岛和纵向信息孤岛两大突出现象，制约着创新能力与研发效率。为解决此类问题，需消除研发信息孤岛的现状，逐步打造集团级、全国级以及全球级的研发信息平台，打破设计、工艺、生产之间的

6、信息孤岛，合理配置研发资源，提升企业创新能力和研发效率。在智能工厂中，主要使用以下手段来实现协同研发：(<1)横向协同研发。打造横向协同研发信息平台，在产品研发时，根据项目实际情况，选择性地成立集团级、全国级或全球级的研发项目组；根据项目分工，将各子企业、部件厂、供应商的研发团队放置在此协同研发信息平台中，在设计过程中，项目成员之间可实时查阅对方的三维虚拟图纸及相关设计资料，实现项目组成员异地的互联互通，提高研发效率并合理利用研发资源。(2)纵向协同研发。在智能工厂中，产品的设计收稿日期：20<16—0223；修订日期：20<1607<13作者简介：陈荣(<1989)，女，湖北仙桃人，助理

7、工程师，本科，主要从事铁路货车整车制造工艺技术和生产组织方面的工作。20<16年第5期陈荣，等：我国离散制造业智能工厂通用技术架构研究·223·部门、工艺部门、生产部门将处于同一个协同研发信息平台中，在设计部门设计过程中，工艺、生产相关部门能够在平台中随时查阅实时的设计图纸，消除研发部门与生产部门之间的时间差(设计过程中)，使它们能够企业运维技术体系供应商管理及全球化采购供应平台==；=；=========；=；====