工业4.0时代,智能制造是如何提高生产效率的?
2017-3-28 10:42:51
2011年6月,美国启动包括工业机器人在内的“先进制造伙伴计划”;2012年2月,出台“先进制造业国家战略计划”并设立美国制造业创新网络。2013年,德国实施“工业4.0”战略。日本大力发展协同式机器人、无人化工厂。2016年,阿尔法狗打败李世石举世瞩目。这些标志性事件,预示着全球已经快速进入智能制造时代。本文带您了解一下智能制造何以被关注以及相关技术的应用价值、实现路径和投资机遇。
整理 | 高满霞
来源 | 云天使研究院
智能制造是什么,为什么值得关注
工业发达国家经历了机械化、电气化、数字化三个历史发展阶段,具备了向智能制造阶段转型的条件,未来必然是以高度集成化和智能化的智能制造系统,取代制造过程中人的脑力劳动。
工业4.0发展过程
智能制造是基于新一代信息技术的先进制造过程、系统与模式的总称。智能制造贯穿“设计、生产、管理、服务”等制造活动各环节,并具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能。智能制造整个过程中将智能装备(包括但不限于机器人、数控机床、自动化集成装备、3D打印等)通过通信技术有机连接起来,实现生产过程自动化;并通过各类感知技术收集生产过程中的各种数据,通过工业以太网等通信手段,以及各类系统优化软件提供生产方案,实现生产方案智能化。
可以说,国内人口红利逐渐消失的社会现实,以进口替代、机器换人为导向的政策趋势,以个性化生产、全球协作加深为突出特征的产业和经济要求,这些构成了智能制造在当前被金融和产业资本重点关注的原因。
智能制造的相关技术有什么应用价值?
在智能制造的关键技术当中,智能产品与智能服务可以帮助企业带来商业模式的创新;智能装备、智能产线、智能车间到智能工厂,可以帮助企业实现生产模式的创新;智能研发、智能管理、智能物流与供应链则可以帮助企业实现运营模式的创新;而智能决策则可以帮助企业实现科学决策。
NO.1.智能产品(Smart Product)
智能产品通常包括机械、电气和嵌入式软件,具有记忆、感知、计算和传输功能。典型的智能产品包括智能手机、智能可穿戴设备、无人机、智能汽车、智能家电、 智能售货机、智能装备以及众多智能硬件产品等。
NO.2.智能服务(Smart Service)
基于传感器和物联网(IoT),可以感知产品的状态,从而进行预防性维修维护,及时帮助客户更换备品备件,甚至可以通过了解产品运行的状态,帮助客户带来商业机会。还可以采集产品运营的大数据,辅助企业进行市场营销的决策。此外,企业通过开发面向客户服务的APP,也是一种智能服务的手段,可以针对企业购买的产品提供有针对性的服务,从而锁定用户,开展服务营销。
NO.3.智能装备(Smart Equipment)
制造装备经历了机械装备到数控装备的发展,目前正在逐步发展为智能装备。智能装备具有检测功能,可以实现在机检测,从而补偿加工误差,提高加工精度,还可以对热变形进行补偿。以往一些精密装备对环境的要求很高,现在由于有了闭环的检测与补偿,可以降低对环境的要求。
NO.4.智能产线(Smart Production line)
很多行业的企业高度依赖自动化生产线,比如钢铁、化工、制药、食品饮料、烟草、芯片制造、电子组装、汽车整车和零部件制造等,实现自动化的加工、装配和检测,一些机械标准件生产也应用了自动化生产线,比如轴承。但是,装备制造企业目前还是以离散制造为主。很多企业的技术改造重点,就是建立自动化生产线、装配线和检测线。美国波音公司的飞机总装厂已建立了U型的脉动式总装线。自动化生产线可以分为刚性自动化生产线和柔性自动化生产线,柔性自动化生产线一般建立了缓冲。为了提高生产效率,工业机器人、吊挂系统在自动化生产线上应
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