最近幾年,歐美國家最早針對流程工業(yè)提出了“智能工廠”的概念。流程工業(yè)智能工廠由商業(yè)智能、運(yùn)營智能、操作智能三個層次組成,由于自身的自動化水平較高,因此實(shí)施智能工廠相對比較容易。與流程工業(yè)相比,離散制造業(yè)首先在底層制造環(huán)節(jié)由于生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性,如車、銑、刨、磨、鑄、鍛、鉚、焊對生產(chǎn)設(shè)備的智能化要求很高,投資很大。特別是裝備制造業(yè)、家電、汽車、機(jī)械、模具、航空航天、消費(fèi)電子等產(chǎn)品大都要求產(chǎn)品智能化,設(shè)計(jì)智能。
因此,在中國制造2025及工業(yè)4.0信息物理融合系統(tǒng)CPS的支持下,離散制造業(yè)需要實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化、生產(chǎn)文檔無紙化、生產(chǎn)過程透明化、生產(chǎn)現(xiàn)場無人化等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用,做到縱向、橫向和端到端的集成,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn),從而建立基于工業(yè)大數(shù)據(jù)和“互聯(lián)網(wǎng) ”的智能工廠。
生產(chǎn)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化,實(shí)現(xiàn)車間“物聯(lián)網(wǎng)”
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的提出給“中國制造2025”、工業(yè)4.0提供了一個新的突破口。物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備,實(shí)時采集任何需要監(jiān)控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息,其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識別、管理和控制。傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)采用M2M(Machineto Machine)的通信模式,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與設(shè)備間的通信,而物聯(lián)網(wǎng)通過Thingsto Things的通信方式實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備和系統(tǒng)三者之間的智能化、交互式無縫連接。
在離散制造企業(yè)車間,數(shù)控車、銑、刨、磨、鑄、鍛、鉚、焊、加工中心等是主要的生產(chǎn)資源。在生產(chǎn)過程中,將所有的設(shè)備及工位統(tǒng)一聯(lián)網(wǎng)管理,使設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間能夠聯(lián)網(wǎng)通訊,設(shè)備與工位人員緊密關(guān)聯(lián)。如:數(shù)控編程人員可以在自己的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編程,將加工程序上傳至DNC服務(wù)器,設(shè)備操作人員可以在生產(chǎn)現(xiàn)場通過設(shè)備控制器下載所需要的程序,待加工任務(wù)完成后,再通過DNC網(wǎng)絡(luò)將數(shù)控程序回傳至服務(wù)器中,由程序管理員或工藝人員進(jìn)行比較或歸檔,整個生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、追溯化管理。
生產(chǎn)數(shù)據(jù)可視化,利用大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行生產(chǎn)決策
“中國制造2025”提出以后,信息化與工業(yè)化快速融合,信息技術(shù)滲透到了離散制造企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié),條形碼、二維碼、RFID、工業(yè)傳感器、工業(yè)自動控制系統(tǒng)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技術(shù)在離散制造企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用,尤其是互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,離散制造企業(yè)也進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)的新的發(fā)展階段,所擁有的數(shù)據(jù)也日益豐富。離散制造企業(yè)生產(chǎn)線處于高速運(yùn)轉(zhuǎn),由生產(chǎn)設(shè)備所產(chǎn)生、采集和處理的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于企業(yè)中計(jì)算機(jī)和人工產(chǎn)生的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)的實(shí)時性要求也更高。