智能制造支撐系統(tǒng)介紹
2022-9-15新聞
導(dǎo)讀
INTRODUCTION
本文引自：《智能制造概論》，已由清華大學(xué)出版社出版。作者：中國工程院李培根院士、華中科技大學(xué)高亮教授。
本書配套有405頁完整課件，可提供給大家下載學(xué)習(xí)。
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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是鏈接工業(yè)全系統(tǒng)、全產(chǎn)業(yè)鏈、全價值鏈，支撐工業(yè)智能化發(fā)展的關(guān)鍵信息基礎(chǔ)設(shè)施，是新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合所形成的新興業(yè)態(tài)和應(yīng)用模式，是互聯(lián)網(wǎng)從消費領(lǐng)域向生產(chǎn)領(lǐng)域、從虛擬經(jīng)濟向?qū)嶓w經(jīng)濟延伸拓展的核心載體，是智能制造的重要支撐技術(shù)和系統(tǒng)。
“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”最早由通用電氣于2012年提出，隨后美國五家行業(yè)龍頭企業(yè)（AT&T、思科、通用電氣、IBM和英特爾）聯(lián)手組建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（Industrial Internet Alliance, IIC），對其進行推廣和應(yīng)用。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的核心是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺把原料、設(shè)備、生產(chǎn)線、工廠、工程師、供應(yīng)商、產(chǎn)品和客戶等工業(yè)全要素緊密地連接和融合起來，形成跨設(shè)備、跨系統(tǒng)、跨企業(yè)、跨區(qū)域、跨行業(yè)的互聯(lián)互通，從而提高整體效率。它可以幫助制造業(yè)拉長產(chǎn)業(yè)鏈，推動整個制造過程和服務(wù)體系的智能化。還有利于推動制造業(yè)融通發(fā)展，實現(xiàn)制造業(yè)和服務(wù)業(yè)之間的緊密交互和跨越發(fā)展，使工業(yè)經(jīng)濟各種要素和資源實現(xiàn)高效共享。
作為工業(yè)智能化發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)就是使得工業(yè)能形成基于全面互聯(lián)的數(shù)據(jù)驅(qū)動智能，在這個過程中，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)能構(gòu)建出面向工業(yè)智能化發(fā)展的三大優(yōu)化閉環(huán)：
（1）面向機器設(shè)備/產(chǎn)線運行優(yōu)化的閉環(huán)，核心是通過對設(shè)備/產(chǎn)線運行數(shù)據(jù)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的實時感知和邊緣計算，實現(xiàn)機器設(shè)備/產(chǎn)線的動態(tài)優(yōu)化調(diào)整，構(gòu)建智能機器和柔性產(chǎn)線；
（2）面向生產(chǎn)運營優(yōu)化的閉環(huán)，核心是通過對信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)、制造執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成融合處理和大數(shù)據(jù)建模分析，實現(xiàn)生產(chǎn)運營的動態(tài)優(yōu)化調(diào)整，形成各種場景下的智能生產(chǎn)模式；
（3）面向企業(yè)協(xié)同、用戶交互與產(chǎn)品服務(wù)優(yōu)化的閉環(huán)，核心是通過對供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)、用戶需求數(shù)據(jù)、產(chǎn)品服務(wù)數(shù)據(jù)的綜合集成與分析，實現(xiàn)企業(yè)資源組織和商業(yè)活動的創(chuàng)新，形成網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同、個性化定制、服務(wù)化延伸等新模式。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)和商業(yè)系統(tǒng)均產(chǎn)生了重大變革性影響?；诠I(yè)視角：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了工業(yè)體系的模式變革和各個層級的運行優(yōu)化，如實時監(jiān)測、精準(zhǔn)控制、數(shù)據(jù)集成、運營優(yōu)化、供應(yīng)鏈協(xié)同、個性定制、需求匹配、服務(wù)增值等；基于互聯(lián)網(wǎng)視角：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)了從營銷、服務(wù)、設(shè)計環(huán)節(jié)的互聯(lián)網(wǎng)新模式新業(yè)態(tài)帶動生產(chǎn)組織和制造模式的智能化變革，如精準(zhǔn)營銷、個性定制、智能服務(wù)、眾包眾創(chuàng)、協(xié)同設(shè)計、協(xié)同制造、柔性制造等。
5G技術(shù)
智能制造具有自我感知、自我預(yù)測、智能匹配和自主決策等功能。為實現(xiàn)這些功能，制造過程中的數(shù)據(jù)通信面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，包括設(shè)備高連接密度、低功耗、通信質(zhì)量的高可靠性、超低延遲、高傳輸速率等。5G作為一種先進通信技術(shù)，具有更低的延遲、更高的傳輸速率，以及無處不在的連接等特點，可有效應(yīng)對上述挑戰(zhàn)。
5G技術(shù)使得無線技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場設(shè)備實時控制、遠程維護及操控、工業(yè)高清圖像處理等工業(yè)應(yīng)用新領(lǐng)域成為可能，同時也為未來柔性產(chǎn)線、柔性車間奠定了基礎(chǔ)。由于具有媲美光纖的傳輸速率、萬物互聯(lián)的泛在連接特性和接近工業(yè)總線的實時能力，5G技術(shù)正逐步向智能制造滲透，開啟工業(yè)領(lǐng)域無線發(fā)展的未來。伴隨智能制造的發(fā)展，5G技術(shù)將廣泛深入地應(yīng)用于智能制造的各個領(lǐng)域。5G+智能制造的總體架構(gòu)主要包括4個層面：數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺層和應(yīng)用層，如圖所示。
數(shù)據(jù)庫
信息安全
