智能车间的未来发展趋势

文章来源:盟思软件    时间:2017-12-17 09:34:00
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智能车间的未来发展趋势
当前,我国大多数企业、行业智能制造系统都还处于局部应用阶段,只有少数大企业单项业务信息技术覆盖面较高,关键业务环节应用系统之间实现了一定的协同和集成。从制造企业生产力水平来看,大量企业处于工业2.0要补课,有些企业处于工业3.0待普及,有个别企业处于工业4.0要示范。
据智能制造行业专业分析,今后国内智能制造系统解决方案将面临三大发展趋势。
第一大趋势:智能制造是一项系统性工程,系统解决方案领域的合作将更加活跃。 
智能制造发展具有复杂性、系统性,涉及设计、生产、物流、销售、服务等产品全生命周期,涉及执行设备层、控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层等企业系统架构,需要实现横向集成、纵向集成和端到端集成。限于资金投入不足、技术研发周期较长以及工艺壁垒等因素,单个系统解决方案商很难满足各个细分行业的智能制造发展需要,企业间将不断加强协同创新,以强化智能制造系统解决方案供应能力。
第二大趋势:智能制造系统架构将进一步完善,工业软件领域的集成与发展将成为重点。
从企业系统架构来看,国内目前还没有出现能够打通整个架构体系的智能制造解决方案商,但随着技术水平的不断进步,系统解决方案提供商将不断完善架构体系。智能制造系统解决方案主要依托于软硬件产品及系统,实现制造要素和资源的相互识别、实时交互、信息集成。从硬件层面来看,基于成本大幅降低的现实需要,硬件中通用性强的部分将日趋模块化、标准化发展。从软件层面来看,工业软件存在于智能制造的每个角落,智能制造解决方案将更加倚重于与硬件层关系密切的软件部分(MES、ERP、PLM)的集成与发展,其中MES是软件层中最核心部分。
 
我国智能车间发展趋势分析
当前,智能制造热度高企,石化、钢铁、机械装备制造、汽车制造、航空航天、飞机制造等行业纷纷开始探索建设智能车间。《中国制造2025》明确提出要推进 制造过程智能化,在重点领域试点建设智能车间/数字化车间,这必将加速智能车间在工业行业领域的应用推广。预计未来3-5年,全国将涌现出一批智能车间。
智能车间的内涵及建设重点智能车间是实现智能制造的重要载体,主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生产设施,实现生产过程的智能化。企业基于CPS和工业互联网构建的智能车间原型,主要包括物理层、信息层、大数据层、工业云层、决策层。其中,物理层包含工厂内不同层级的硬件设备,从最小的嵌入设备和基础元器件开始,到感知设备、制造设备、制造单元和生产线,相互间均实现互联互通。以此为基础,构建了一个“可测可控、可产可管”的纵向集成环境。信息层涵盖企业经营业务各个环节,包含研发设计、生产制造、营销服务、物流配送等各类经营管理活动,以及由此产生的众创、个性化定制、电子商务、可视追踪等相关业务。在此基础上,形成了企业内部价值链的横向集成环境,实现数据和信息的流通和交换。   
纵向集成和横向集成均以CPS和工业互联网为基础,产品、设备、制造单元、生产线、车间、工厂等制造系统的互联互通,及其与企业不同环节业务的集成统一,则是通过数据应用和工业云服务实现,并在决策层基于产品、服务、设备管理支撑企业最高决策。这些共同构建了一个智能车间完整的价值网络体系,为用户提供端到端的解决方案。
由于产品制造工艺过程的明显差异,离散制造业和流程制造业在智能车间建设的重点内容有所不同。对于离散制造业而言,产品往往由多个零部件经过一系列不连续的工序装配而成,其过程包含很多变化和不确定因素,在一定程度上增加了离散型制造生产组织的难度和配套复杂性。企业常常按照主要的工艺流程安排生产设备的位置,以使物料的传输距离最小。面向订单的离散型制造企业具有多品种、小批量的特点,其工艺路线和设备的使用较灵活,因此,离散制造型企业更加重视生产的柔性,其智能车间建设的重点是智能制造生产线。