智能制造与数字化工厂

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1、智能制造与数字化工厂提纲一、两化融合下的数字化与智能化制造二、数字化工厂概述三、相关研究与案例大背景：信息化与工业化融合产品本身：信息技术（IT，InformationTechnology）的应用使机械产品本身向数字化转变，深刻改变了机械产品的内涵；生产活动：计算机辅助设计、工艺、制造、测试、管理等先进技术手段使企业生产的自动化、柔性化、智能化程度大大提高，全面提升了企业的能力；制造模式：信息技术向制造业的全面渗透，还产生了许多新的工业化理念，如“协同生产”、“敏捷制造”、“大规模客户化定制”等；未来发展：信息技术新的发展，如下一代互联网、云计算、无线传感、物

2、联网等，将更加广泛而深刻地引起机械工业的变革。4德国法国英国西班牙机舱内装饰前后机身驾驶舱和中段机翼发动机机架垂直尾翼水平尾翼发动机工装美国其它供应商大背景：信息化与工业化融合18世纪末20世纪初70年代初至今第一次工业革命机械化生产蒸汽驱动第二次工业革命批量流水线生产电力驱动第三次工业革命高自动化柔性生产计算机信息技术驱动第四次工业革命智能化工厂智能装备及信息通信精益制造智能管理第四次工业革命：全面的智能化工厂蒸汽机、电动机曾给机械产品的发展带来革命数字化：信息化与工业化融合的重要手段智能化：装备和机械产品的发展趋势蒸汽机的发明，机器动力的应用电动机的发明，

3、电能的应用信息技术特别是数控技术的应用智能技术的应用，自适应、自我决策机械一代蒸汽机机械化智能一代数控一代电气一代普通机床电气化数控机床数字化智能机床智能化我国制造业发展的几个主要阶段使用数控织机，由原来3-4小时/毛衣，变为40分钟/毛衣，同时1个工人操作5-10台机器。手动式半自动全数控案例1：纺织机械案例1：纺织机械细纱机——纺纱过程中把半制品粗纱或条子经牵伸、加拈、卷绕成细纱管纱的纺纱机器。机械式细纱机数字式细纱机车头采用高精度油浴齿轮箱车尾配备同步牵伸传动机构带断线图像检测智能化细纱机采用单锭单电机，20000rpm配备细沙断头粗纱停喂装置，并与电锭

4、运转联动整机数字化控制系统，监测纺纱张力变化案例2：印刷机械机械长轴传动最高速度：160米/分电子长轴传动以电子虚拟轴作为主导轴，机器各单元分散驱动；传动由智能化驱动器高精度控制的电子长轴；最高印刷速度：350米/分异型玻璃磨边机数控玻璃加工中心手工靠模加工平板玻璃的周边与斜边的磨削抛光异型内孔加工刀库智能管理全数字控制加工适用于不同厚度和尺寸的平板玻璃钻孔、铣形、写字、磨边及抛光具有砂轮磨损智能补偿功能案例3：玻璃加工机械伺服驱动系统数控技术的应用引起机械产品本身内涵发生根本性变化简化机械结构缩短制造周期提高制造精度提升装备性能齿轮箱动力源传动机构工作装置伺

5、服驱动系统控制系统工作装置输入信息信息反馈传统机械产品数控机械产品制造装备智能化的基础1、平台全数字化现场总线、码盘到伺服的连接、驱动单元等全数字化高档系统普遍采用现场总线方式2、高速、高精、高可靠先进数控机床加速度可达10g，快移速度达720m/min普通数控加工精度5μm，精密级1μm，超精密0.01μm数控装置MTBF值达60000h以上，伺服系统达30000h3、智能化、网络化、复合化加工参数自调整、防碰撞、误差补偿、颤振预测抑制等从单一的数据传输向网络监控、维护与管理方向发展同时完成复杂零件的主要乃至全部加工工序现场总线高速纳米插补加工参数自动调整制

6、造装备智能化的内涵Prof.ShuZhangInstituteonAdvancedManufacturingTechnology,TongjiUniversity操作权限指纹确认加工任务完成情况和机床状态可用手机查询数码相机信息塔(e-Tower)机床信息化，具有语音、文本和视像等通讯功能。与生产计划调度系统联网，实时反映机床工作状态和加工进度操作权限指纹确认。工件试切时，可在屏幕上观察加工过程。故障报警显示、在线帮助排除。智能化与自主管理智能化制造装备—国内外进展知道本系统的加工能力和状态能够监控和自主优化加工过程能够自行度量工作（输出）的质量能够不断持续学

7、习和提高自己的能力智能化与自主管理智能通讯单元智能化制造装备—国内外进展制造业的服务化趋势领先的制造企业不再只关注产品的生产加工，而是将市场拓展至产品的整个生命周期，包括产品开发或改进、生产加工、销售、售后服务、产品报废、产品解体或回收整车租赁IT服务紧急救援售后维修汽车美容整车及零部件设计、研发整车装配车展工厂环保与节能IT服务信贷设备技术与维修检测技术与服务零部件及整车物流化学品管理旅行服务工具、设备管理供应链管理第三方采购交钥匙工程产品回收处理培训电子商务电子商务保险以汽车行业为例：根据德勤在全球80家大型制造业公司中的调研，服务收入占总销售收入的平均值

8、超过25%；有19%的制造业公司的服务