CIMS(计算机集成制造系统)、FMS(柔性制造系统)、AM(敏 捷制造)等都可以视为智能制造。除了实现制造过程本身智能化外, 还可实现设计智能化,管理智能化等,再结合信息集成和全局优化, 提高整个系统的智能化水平,最终建立智能制造系统。
物联网技术是一种网络技术,它是通过射频识别(RFID)、红 外感应、定位系统、激光扫描等技术手段,按相互之间规定的协议, 将任何需要控制的物品与互联网相连,并在相互之间进行信息的通 讯与交换,以此实现用户端与被控对象的智能化识别、定位、追踪、 监控和管Kaiyun体育官方网站 开云登录网站理等。其典型的构架自下而上可分为感知层、网络层和应 用层。
孙 鹏1 许 强2 (1.沈阳新松机器人自动化股份有限公司,沈阳 110168;2.沈阳新松机器人自动化股份有限公司,沈阳 110168)
摘 要 介绍了“智能制造”技术的发展过程,从机械化、电力化到自动化,从第一次工业革命开始到数字化制造,人类所经 历的历次技术革命。从数字化工厂、智慧工厂到智能制造,叙述了从数字化制造迈向智能制造,自然科学技术的发展演变过程。最 后介绍了第四次工业革命——智能制造,所必须的物联网技术及信息物理融合系统。
智能制造起源于人们对人工智能的研究。智能可理解为知识和 智力的总和,知识是智能的基础,智力是获得知识,并运用知识去 解决问题的能力。智能制造包括技术和系统两方面,智能制造系统 可在生产中不断地丰富数据库,通过自我学习功能,自我搜集与自 我理解环境和自身信息,并进行分析判断和规划自身行为。
第四次科技革命,是在蒸汽技术革命、电力技术革命、信息技 术革命之后的又一次科技革命。它是以工业一体化、工业智能化、 互联网产业化为代表,以量子信息技术、无人控制技术、虚拟现实、 清洁能源、生物技术为以及人工智能主的全新技术革命。未来将造 就“智能化”时代。
数字化工厂是指以产品全生命周期的相关数据为基础,使用计 算机虚拟环境技术,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并逐 步扩展到产品的整个生命周期的新型生产组织方式。它是现代数字 制造技术与计算机仿真技术相的结合,并具有其鲜明的特征。它给 基础制造业注入了新的动力,也作为了产品设计和制造之间的沟通 桥梁。“数字化工厂”通过统一的数据平台进行系统规划,通过具体 的设计、规划和预见、验证所有的制造任务,在提高质量的同时减 少设计工时,缩短产品开发周期,避免浪费,减少所需的资源种类 和数目,实现总装、部装、零部件生产、外购件采购等的并行工程。 其中包括产品开发数字化、生产准备数字化、制造数字化、管理数 字化、营销数字化等。
人类区别于动物的标志就是学会制作和使用工具,而从这一刻 开始,人类对生产工具的制作、改善等发明创造就没有停息过,到 了近代,更是出现井喷式的பைடு நூலகம்展。
第一次工业革命是 18 世纪从英国开始的一次巨大的技术革命, 它的主要标志是以蒸汽机作为动力机而被广泛使用。工厂代替了手 工工场,机器代替了手工劳动。提供了更加便利的动力,得到迅速 推广,大大推动了机器的普及和发展。人类社会由此进入了“蒸汽 时代”。这不仅是一次技术改革,更是一场深刻的社会变革。工厂成 为工业化生产的最主要组织形式,发挥着日益重要的作用。人类进 入“机械化”时代。
第二次工业革命是 19 世纪中期,欧洲和美、日等国的资产阶级 革命,电器开始逐步代替机器,成为新的动力的能源,促进了经济 的发展。此间,自然科学的发展和工业生产紧密地结合起来,科学 在推动生产力发展的过程中,发挥了更为重要的作用,与技术的结 合使本次工业革命取得了巨大的成果。人类进入了“电气时代”。
CPS 系统将计算和通信有机的与实物结合,并进行互动,通过 此技术可以为实物增加新的功能。它是计算过程和物理过程的系统 集成,是数字世界、电气世界、机械设备和物理世界与人类之间进 行交互的一种技术手段,交互主体可以是人类,也可以是人类设计 的控制系统。客体则可以是现实世界的各方面 :机器、建筑、自然 环境、也包括人类自身等。
由此可见,它的核心仍然是“互联网技术”。将网络技术用于一 切可能的物与物,并以点成线,以线组网,而成“物联网”,再将“物 联网”与“互联网”整合在一起,通过计算机群控对整个网络的人 和物进行实时管理和控制,使生产和生活的管理更加精细,提高生 产力水平和资源的使用效率。
第三次科技革命是以空间技术、原子能、生物工程和电子计算 机的发明和应用为主要标志,多领域涉及的一场信息控制技术革命。 不仅更大、更深入地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革, 而且也影响了人类生活方式和思维方式,人类进入“自动化”时代, 二战之后更是开创了“信息时代”。第三次信息革命还在全球扩散和 传播,第四次工业革命就已经来到了。
智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。它是以数字化工厂 为基础,利用物联网的技术和设备监控技术等,实时获得产销流程、 提高生产过程的可控性信息、减少人工对生产线的干预、立时准确 地采集相关数据,并合理的编排生产计划与进度。并熔入绿色智能
系统等新兴技术,构建一个绿色环保、节能高Kaiyun体育官方网站 开云登录网站效、环境舒适的人性 化工厂。“智慧工厂”的发展,是现代工业向工业智能化新的发展方 向。它的特征主要体现在生产制造上 :具有自主能力的系统,生产 过程整体的可视化,合理协调、重新组织及特性扩充、自我学习能力、 自我维护能力和人机共存的系统。
