《工業(yè)4.0中智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流的系統(tǒng)介紹[精制甲類]》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《工業(yè)4.0中智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流的系統(tǒng)介紹[精制甲類](3頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、工業(yè)4.0中的智能工廠、智能生產(chǎn)、智能物流-面向工業(yè)4.0的智能工廠智能工廠是構(gòu)成工業(yè)4.0的核心元素。在智能工廠內(nèi)不僅要求單體設(shè)備是智能的,而且要求工廠內(nèi)的所有設(shè)施、設(shè)備與資源(機(jī)器、物流器具、原材料、產(chǎn)品等)實(shí)現(xiàn)互通互聯(lián),以滿足智能生產(chǎn)和智能物流的要求。通過互聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò),使工廠內(nèi)外的萬物互聯(lián),形成全新的業(yè)務(wù)模式。從某種意義上說,工業(yè)4.0是用CPS系統(tǒng)對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行智能升級,使其可以智能地根據(jù)實(shí)時(shí)信息進(jìn)行分析、判斷、自我調(diào)整、自動(dòng)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn),構(gòu)成一個(gè)具有自律分散型系統(tǒng)(ADS)的智能工廠,最終實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的大規(guī)模、低成本定制化生產(chǎn)。在建設(shè)智能工廠時(shí),要重點(diǎn)關(guān)注模塊化、數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化
2、四大技術(shù)課題。模塊化是實(shí)現(xiàn)智能工廠規(guī)模化生產(chǎn)和客戶需求個(gè)性化定制的前提條件,這需要主要零部件供應(yīng)商向模塊供應(yīng)商轉(zhuǎn)型,全程參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、供應(yīng)模式選擇以及單元化物流的規(guī)劃。數(shù)字化,縱向看是實(shí)現(xiàn)工廠內(nèi)各個(gè)層面,乃至每臺設(shè)備數(shù)字化建模與互聯(lián)互通;橫向看,是打造從客戶需求,到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、供應(yīng)商集成、制造以及物流服務(wù)的全流程供應(yīng)鏈集成體系。智能化,制造企業(yè)應(yīng)搭建一個(gè)虛實(shí)融合系統(tǒng),根據(jù)客戶個(gè)性化定制需求,實(shí)現(xiàn)虛擬的設(shè)計(jì)、制造與裝配,再通過智能工廠完成生產(chǎn)制造過程,有效解決定制產(chǎn)品周期長、效率低、成本高的問題。在智能工廠里企業(yè)可與客戶實(shí)現(xiàn)零距離對話,客戶也可通過多種方式參與到產(chǎn)品“智造”全過程中來。面向工業(yè)4.
3、0的智能生產(chǎn)工業(yè)4.0時(shí)代,隨著信息技術(shù)向制造業(yè)全面滲入,可實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)要素的高靈活配置和大規(guī)模定制化生產(chǎn),由此打破傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)模式及管理方式。未來是智能聯(lián)網(wǎng)式生產(chǎn)的時(shí)代,不僅是單一工廠、而是企業(yè)多個(gè)工廠之間將通過聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建起虛擬制造體系,為企業(yè)生產(chǎn)提供全面智能支持。而標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和數(shù)字化的產(chǎn)品設(shè)計(jì),是實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)的前提。德國汽車工業(yè)已率先引入低成本客戶化定制的概念,產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化,生產(chǎn)制造實(shí)現(xiàn)了全面信息化與深度自動(dòng)化,基本達(dá)到了智能生產(chǎn)、智能裝配、智能物流以及智能供應(yīng)鏈管理。以寶馬3系為例,從325i到335i多個(gè)車型的發(fā)動(dòng)機(jī)共用同一產(chǎn)線,絕大部分硬件是通用的,只是通過選
4、配不同的電控和軟件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品多樣化,這種低成本、定制化生產(chǎn)的核心基礎(chǔ)即是標(biāo)準(zhǔn)化。為此,寶馬能在不改變生產(chǎn)節(jié)拍的前提下,實(shí)現(xiàn)每臺下線車型都能滿足大規(guī)模定制的市場需求,即每一臺寶馬汽車都是根據(jù)客戶化定制生產(chǎn)出來的。工業(yè)4.0時(shí)代的制造企業(yè)不再自上而下地推動(dòng)生產(chǎn),而是從客戶需求開始,實(shí)現(xiàn)訂單、客戶化設(shè)計(jì),采購、物流、生產(chǎn)計(jì)劃到生產(chǎn)的全流程拉式生產(chǎn),并通過虛實(shí)融合實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)的互通互聯(lián)。這種高效靈活的拉動(dòng)生產(chǎn)方式也代表著制造業(yè)未來的發(fā)展方向。面向工業(yè)4.0的智能物流工業(yè)4.0時(shí)代,客戶需求高度個(gè)性化,產(chǎn)品創(chuàng)新周期繼續(xù)縮短,生產(chǎn)節(jié)拍不斷加快,這些不僅是智能生產(chǎn)面臨的重要課題,也是對支撐生產(chǎn)的物流
5、系統(tǒng)提出的巨大挑戰(zhàn)。智能物流是工業(yè)4.0核心組成部分。在工業(yè)4.0智能工廠框架內(nèi),智能物流是聯(lián)接供應(yīng)、制造和客戶的重要環(huán)節(jié),也是構(gòu)建未來智能工廠的基石。智能單元化物流技術(shù)、自動(dòng)物流裝備以及智能物流信息系統(tǒng)是打造智能物流的核心元素。作為歐洲權(quán)威的物流規(guī)劃和應(yīng)用研究機(jī)構(gòu)、工業(yè)4.0物流技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用研究的前沿陣地,德國物流研究院(Fraunhofer IML)自主研發(fā)了in Bin智能周轉(zhuǎn)箱技術(shù)。通過在周轉(zhuǎn)箱上加裝感知與智能控制單元,實(shí)現(xiàn)了物流單元的智能化。智能箱既能自主管理箱內(nèi)的庫存,又能向上級系統(tǒng)及時(shí)報(bào)告智能箱的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)要貨和補(bǔ)貨的功能?;谥悄芟涞妮斔拖到y(tǒng)可采用分散控制技術(shù),智能箱不再
6、是被動(dòng)單元,而是給輸送系統(tǒng)發(fā)號施令的“主人”。在智能箱的指揮下,輸送系統(tǒng)可以自動(dòng)地將箱子送達(dá)目的地。另一方面,可通過智能箱與智能物流設(shè)備(如穿梭車)集成,實(shí)現(xiàn)面向工業(yè)4.0的智能、高效、靈活的物流系統(tǒng)。2003年,德國物流研究院率先研制出全球首臺輕型高速穿梭車Multi Shuttle,開啟了高柔性自動(dòng)化物流系統(tǒng)的新紀(jì)元。在Multi Shuttle基礎(chǔ)上,德國物流研究院于2011年研發(fā)出可在貨架和地面行走的兩棲穿梭車“魔浮”Multi Shuttle Move,打通了物流與生產(chǎn)環(huán)節(jié)的傳統(tǒng)壁壘。2014年又推出可自行攀爬的蜘蛛車Rack Racer,打破了穿梭車技術(shù)的最后一個(gè)瓶頸提升機(jī)對流量的限制。與傳統(tǒng)穿梭小車不同的是,Multi Shuttle Move每臺小車都能獨(dú)立“思考”。即在行走過程中,需要與哪些設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通信,遇到障礙物如何處理都可以智能地獨(dú)立解決。3發(fā)現(xiàn)運(yùn)用+