支撑智能制造发展是什么

支撑智能制造发展是什么,第1张

您好,支撑智能制造发展是指通过应用新技术,提高制造业的效率和质量,实现智能制造的发展。支撑智能制造发展的技术包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、机器人技术、自动检测技术、虚拟现实技术、智能传感技术、物联网技术、大数据技术等。这些技术的应用可以提高制造业的效率和质量,实现智能制造的发展。例如,计算机辅助设计(CAD)可以提高设计的效率,计算机辅助制造(CAM)可以提高生产的效率,机器人技术可以提高生产的精度,虚拟现实技术可以提高设计的质量,智能传感技术可以提高产品的质量,物联网技术可以实现智能制造,大数据技术可以提高制造业的效率。因此,支撑智能制造发展的技术是计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、机器人技术、自动检测技术、虚拟现实技术、智能传感技术、物联网技术、大数据技术等。

智能制造工程就业方向及前景如下:

智能制造工程专业就业前景非常广阔,毕业生就业率非常高,可以进行智能工程的设计和生产、也可以从事工业物联网、云制造等单位机构发展,从事设计、装置、调整、设备的维护保养、管理等工作,从发展前景来看还是非常可观的。

智能制造专业毕业后可以从事智能产品设计及制造,数控机床和工业机器人安装、调试、维护和维修,智能化工厂系统集成、信息管理、应用研究和生产管理等工作。

智能制造专业主要面向自动化系统、工业机器人、工业网络、工业制造相关企业中的安装调试技术员、生产加工技术员、维修维护人员、技术支持人员、系统运行 *** 作人员、销售人员、智能控制系统集成应用工程师、车间智能控制系统管理工程师等工作。

3D打印:面向机械装备制造业、模具制造业、轻工及电子信息行业,培养从事扫描仪 *** 作、工

装夹具设计、3D打印设备安装调试与维护、3D打印设备 *** 作等方面的人才。

数控加工:主要从事机械设计、制造、设备维护等相关工作,从事机械加工产品绘图、产品质量检测、数控车、数控铣和加工中心等机床设备 *** 作维护及企业生产管理等工作岗位。

智能制造工程专业工作岗位需求量比较大,但是市场上智能制造工程专业已经供不应求,将来智能制造工程专业发展一定会突飞猛进,另外智能制造工程专业以研发型人才为主,培养的是国家知识人才,相信很多人都会报考智能制造工程专业的。

智能制造专业就业前景怎么样:

智能制造专业从事工作方面还是非常广,能够从事不同的领域,比如科技公司、科研院和,以及传统制造公司。随着现在互联网的普及,智能制造在未来绝对可以拥有一席之地,因为未来前景广阔,因此工作岗位的需求量也比较大。

智能制造可以说是一门新兴的专业,随着智能化时代的来临,许多顺应时代的专业应运而生,智能制造工程就是其中一个。不可否认未来是智能制造的时代,从国家的政策和时代的发展来看,未来也急需大量的智能制造的人才,智能制造专业还是有很大的发展。

智能制造所学的学科涉及许多工程学和信息技术,当然不同的高校所侧重发展的教育计划不同,有些高校着重于工业机器人研究和发展;而有些高校注重智能化生产等,因此学生在择校时一定要多了解,选择自已感兴趣的学科。

这还得从智能制造的起源说起。
智能制造源于人工智能的研究,人工智能是用人工方法在计算机上实现的智能。智能制造的概念提出于20世纪80年代,日本1989年提出智能制造系统,且于1994年启动了先进制造国际合作研究项目,包括了公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等。
加拿大制定的1994—1998年发展战略计划,认为未来知识密集型产业是驱动全球经济和加拿大经济发展的基础,认为发展和应用智能系统至关重要,并将具体研究项目选择为智能计算机、人机界面、机械传感器、机器人控制、新装置、动态环境下系统集成。
欧洲联盟的信息技术相关研究有ESPRIT项目,该项目大力资助有市场潜力的信息技术,1994年其启动的新的R&D项目,选择了39项核心技术,其中三项(信息技术、分子生物学和先进制造技术)中均突出了智能制造的位置。
我国80年代末也将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题,已在专家系统、模式识别、机器人、汉语机器理解方面取得了一批成果。2015年,作为我国未来十年实施制造强国战略的行动纲领和未来三十年实现制造强国梦的奠基性文件的《中国制造 2025》明确提出:“智能制造是新一轮科技革命的核心,也是制造业数字化、网络化、智能化的主攻方向”。智能制造在我国获得了快速发展的新契机,已成为我国现代先进制造业新的发展方向。
智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是指一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。智能制造通过人和智能机器的合作共事,去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。智能制造不只是“人工智能系统,而是人机一体化智能系统,是混合智能”。智能制造系统可独立承担分析、判断、决策等任务,突出人在制造系统中的核心地位,同时机器智能和人的智能真正地集成在一起,互相配合,相得益彰,本质是人机一体化。
智能制造的典型特征如下:(1)状态感知:准确泛在感知外部输入的实时运行状态;(2)实时分析:对获取的实时运行状态数据进行快速、准确的分析;(3)精准执行:对外部需求、企业运行状态、研发和生产等做出快速应对和准确执行;(4)自主决策:按照设定的规则,根据数据分析的结果,自主做出判断和选择,并具有自学习的能力。
“工业40”是德国联邦教研部与联邦经济技术部在2013年汉诺威工业博览会上提出的概念。“工业40”的内涵是利用赛博物理系统CPS,将生产中的供应、制造和销售等信息数据化、智慧化,最后达到快速、有效、个性化的产品供应。“工业40”出现后,在欧洲乃至全球工业业务领域都引起了极大的关注和认同,德国学术界和产业界认为,“工业40”即是以智能制造为主导的第四次工业革命,它描绘了制造业的未来愿景,是继前三次工业革命后,人类迎来的以赛博物理系统(Cyber—Physical System,CPS)为基础的,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的第四次工业革命。
“工业40”有三大主题:(1)“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;(2)“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者;(3)“智能物流”,主要通过互联网、物联网、务联网等,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方则能够快速获得服务匹配,得到物流支持。
智能制造和“工业40”异曲同工,“工业40”的本质是通过充分利用赛博物理系统CPS,将制造业推向智能化的转型。而智能制造是一种新的制造模式,从智能制造系统由低层级向高层级逐步演进发展的角度来看,智能制造的内涵包含了“工业40”的三大主题。
2014年2月,美国国防部牵头成立了“数字制造与设计创新机构”(Digital Manufacturing and Design Innovation Institute,DMDI)。2014年12月,美国能源部也宣布牵头筹建“智能制造的清洁能源制造创新机构”(Clean Energy Manufacturing Innovation Institute on Smart Manufacturing,CEMI)。为什么美国连续成立数字制造和智能制造两个机构,两个机构又是如何分工的,各自研究领域的主要区别在哪里?
首先,我们来理解什么是数字化制造?
数字化技术是指利用计算机软(硬)件及网络、通信技术,对描述的对象进行数字定义、建模、存贮、处理、传递、分析、优化,从而达到精确描述和科学决策的过程和方法。数字化技术具有描述精确、可编程、传递迅速、便于存贮、转换和集成等特点,因此数字化技术为各个领域的科技进步和创新提供了崭新的工具。数字化技术与传统制造技术的结合即数字化制造技术。
其次,让我们来分析美国数字制造机构DMDI和能制造机构CEMI的愿景:
(1)美国数字制造机构DMDI:①目标:在整个供应链中利用增强的、可互 *** 作的信息技术系统,全面改进产品的设计和制造过程。②专注:将来自于设计、生产和产品使用中的数据进行综合并加以运用,减少制造周期和成本;将制造过程全数字化,加强产品全寿命周期的建模与先进分析工具,提升产品性能、工艺效率和企业绩效。③核心技术:通过基于计算机的集成系统,将设计、制造、保障和报废系统的要求进行连接,完善成熟整条“数字线”。在实施设计时,综合利用智能传感器、控制器和软件来提升保障性,同时考虑系统的安全性。
(2)美国智能制造机构CEMI:①目标:从实时能量管理、能源生产率和过程能量效率的角度,降低制造成本。②专注:在整个生产运行中将效率信息实时集成,重点是将能量和材料使用降到最低;特别面向能量密集型的制造部门。③传感器——能够在高温高压环境中工作,控制系统——使用来自这些传感器的数据,计算模型——模拟传感器和控制系统的运行,开放式平台——验证这些技术的集成如何提升能效。
可以看出,美国DMDI和CEMI两个机构都不可避免地研究各类智能制造技术,其中美国数字制造机构DMDI的技术方向和研发内容更加贴合离散制造业的智能制造需求,而美国智能制造机构CEMI的技术方向和研发内容更加贴合流程制造业的智能制造需求。
因此,我们可以认为,传统的数字化制造技术与目前的智能化制造技术的侧重点不同,传统的数字化制造技术侧重于产品全生命周期的数字化技术的应用,而智能制造侧重于人工智能技术的应用,数字化制造技术是是实现智能制造的基础,同时智能化是数字化制造技术的发展方向之一,即采用智能方法,实现智能设计、智能工艺、智能加工、智能装配、智能管理等,进一步提高产品设计制造管理全过程的效率。
2015年5月,国务院正式发布了《中国制造2025》,明确提出要以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线,以推进智能制造为主攻方向。“互联网+制造”,正在成为中国经济的下一个重要增长点。据估算,在未来20年中,中国工业互联网发展可带来3万亿美元左右的GDP增量。
那么“互联网+制造”与智能制造有什么区别?
可以说“互联网+制造”是我们实现产业升级的一种手段和方式,而智能制造是目标,我们把互联网技术引入到日常的生产制造中,逐步实现制造的自动化、网络化,最终实现制造的智能化。
ICT技术的发展引发了第四次工业革命,主要是指云、大数据、物联网三个技术领域的突破性发展。云数据中心使海量数据的存储成为可能,并且存储成本大幅度降低。大数据技术可以对工厂生产过程产生的大量数据进行深度的挖掘和利用,作出更加有利于管理者的商业洞察。物联网技术可以实现人与设备、设备与设备之间的互联与通信,使人机交互更加自由与可靠,推动生产自动化和柔性化的发展。“互联网+制造”其实就是讲前沿的ICT技术与传统的制造相结合,最终达到降低成本提升竞争力的作用。
毫无疑问,智能化是制造自动化的发展方向。在制造过程的各个环节几乎都广泛应用人工智能技术。专家系统技术可以用于工程设计,工艺过程设计,生产调度,故障诊断等。也可以将神经网络和模糊控制技术等先进的计算机智能方法应用于产品配方,生产调度等,实现制造过程智能化。而人工智能技术尤其适合于解决特别复杂和不确定的问题。但同样显然的是,要在企业制造的全过程中全部实现智能化,如果不是完全做不到的事情,至少也是在遥远的将来。
实现智能制造是一个长期的过程,一般来说需要先实现制造的自动化、信息化,最终走向智能化。互联网+制造,是把互联网技术和思维模式引入到我们日常的生产组织当中去。在我们的日常生产中,人、设备、产品、物料等时刻都在产生海量的数据信息,互联网技术使得海量的数据信息传递、集成、挖掘成为可能。
具体措施上,首先是以既有的两化融合管理体系为抓手,通过标准化,特别是国际标准化的贯彻,引领制造业和互联网融合发展。
其次是以制造业为切入点,结合相关行业的配合共同推动“互联网+制造”。重点推动传统装备智能化改造升级,加强重点行业CPS(信息物理系统)应用水平和智能制造系统解决方案能力建设,积极培育工业生产新业态、新模式,推进制造业服务化转型和生产性服务业的发展。
第三是以创业创新为重点,加快推进“互联网+中小微企业”的发展。“这方面由工信部中小企业司来牵头,会同相关部门一起推动。这是国家层面的‘互联网+’行动方案部署的重点任务,将围绕着中小微企业的大众创业和万众创新来开展。”
其四是以高速宽带网络技术为支撑,提升基础设施的支撑水平,“这部分由通信司局(工信部信息通信发展司)为主,会同相关司局来推进,把我们的4G等信息基础设施做好,并且谋划研发好5G等下一代通信技术。”
第五,以关键技术、软件产业服务为突破口,提升信息技术产业支撑水平。这部分由工信部的电信司(电子信息司)和信息化司(信息化和软件服务业司)等部门一块牵头。重点是要夯实信息产业发展基础,实施“星火计划”,大力发展移动互联网、物联网、云计算、大数据等新一代技术产业,加快云计算+大数据基础设施的建设。

钢铁行业在积极化解过剩产能的基础上加快推进钢铁行业转型升级,当前的重点就是加快智能制造发展,即借助智能制造技术,转变生产管理模式,实现敏捷制造和精细化管理,进而推动钢铁行业的转型升级。

智能制造引领新一轮制造业革命,也是一场具有划时代意义的深刻的工业革命。《中国制造2025》明确坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展,加快我国从制造大国向制造强国转变。推进钢铁行业智能制造是时代发展的必然趋势,也是我国实现钢铁强国的必由之路。

时下,我国钢铁行业正在全面贯彻实施《钢铁工业调整升级规划(2016-2020年)》(以下简称《规划》)。“十三五”期间,我国钢铁工业将进入以结构调整、转型升级为主的发展阶段,也是钢铁工业结构性改革的关键阶段。钢铁行业要积极适应、把握、引领经济发展新常态,落实供给侧结构性改革,以全面提高钢铁工业综合竞争力为目标,以化解过剩产能为主攻方向,坚持结构调整、创新驱动、绿色发展、质量为先、开放发展,加快实现调整升级,提高我国钢铁工业发展质量和效益。

要实现钢铁工业“十三五”规划的目标,钢铁企业必须全面推进智能制造,而《规划》为我国钢铁行业如何推进智能制造指明了方向,确定了目标,指出了路径。

钢企智能制造探索步伐加快

如今,不少钢铁企业已经在智能制造上开拓探索和实践,取得了较好的成效。宝武集团、沙钢等大型钢企采用工业机器人、无人行车、无人台车、无人仓库等智能制造技术来提高劳动效率,降低生产成本,在钢铁生产自动化、库存、营销等关键环节智能化水平先进。

一些大型钢厂将智能制造分成“3+1”模式,即“智能装备、智能工厂、智能互联和基础设施”,进行探索和实施。据介绍,目前,该领域研发的课题主要是钢铁制造全流程在线检测—监测技术及数字化、智能化嵌入技术,分布与集成相结合的余热余能梯级利用和系统回收技术,钢铁生产智能化能源管控与环境优化技术,污染物分布与集中结合的协同控制与一体化脱除技术,钢厂与相关产业互补链接及与周边社会共生共荣生态链接技术,钢铁流程制造和服务一体化网络集成技术,钢铁制造流程物质流、能量流、信息流协同动态调控技术,高性能钢铁产品定制化、减量化生产及装备技术,高性能钢铁产品全生命周期智能化设计、制备加工技术。

从目前来看,不少钢企纷纷进入智能制造领域:

有的钢厂借助“互联网+”、物联网和智能制造技术,依托传感器、工业软件、网络通信系统、新型人机交互方式,实现人、设备、产品等制造要素和资源的相互识别、实时联通,促进钢铁研发、生产、管理、服务与互联网紧密结合,推动钢铁生产方式的定制化、柔性化、绿色化、网络化、智能化。

有些技术、资金实力雄厚的钢铁企业,则以钢铁流程绿色化、智能化集成为目标,重点围绕制造流程结构优化、制造流程技术提升、钢铁制造服务平台建立、新型商业模式建立与运营四大关键路径进行研发。

有的钢厂以关键环节机器换人为抓手,尝试和实践全工序机器换人,提升智能化生产水平,先后建成5000毫米宽厚板和特棒示范智能车间,形成了独具特色的智能制造发展之路。

有的钢厂明确智能制造目标,稳步推进:减少人工作业,提升自动化能力;全面推进建立区域化、工序化的信息监控、管控平台;制订公司智能化制造规划,并成立智能制造推进项目团队,以实现从机械化、自动化、信息化到智能化的逐步转变。

有的钢企确定了智能制造目标,即在未来几年内建设、改造一批智能化产线,完成基于互联网来满足用户个性化需求的智能化研发、生产、销售体系构建,促进企业实现向智能制造模式的转型。

钢企推进智能制造该如何着力?

一家钢企从事自动化生产工作的负责人坦言:“我们公司不是不想尝试智能制造,而是不知道该怎么着手。”

曾有一家大型钢铁企业工程师也向笔者表示,目前,国内钢铁智能化仍处于初级阶段,在实际生产过程中还是以经验为主导,尽管个别生产线有自己的数据库,但一般为生产工艺的数据,在上下游衔接等方面没有形成一个统一的系统。

那么,钢铁行业该如何加快推进智能制造?在一系列钢铁产业发展的高峰论坛上,业内专家就我国钢铁业推进智能制造发表了各自的见解,给钢铁企业诸多的思考和启迪。

业内专家指出,钢铁行业在积极化解过剩产能的基础上加快推进钢铁行业转型升级,当前的重点就是加快智能制造发展,即借助智能制造技术,转变生产管理模式,实现敏捷制造和精细化管理,进而推动钢铁行业的转型升级。智能制造是制造业未来发展的重大趋势,也是当前钢铁行业转型升级、提质增效的重要着力点。早在2015年工信部发布的《2015年智能制造试点示范专项行动实施方案》,决定自2015年启动实施智能制造试点示范专项行动,以促进工业转型升级,加快制造强国建设进程。其中,钢铁行业已被列入工信部的智能制造试点范围。

专家同时强调,推进钢铁行业智能制造是一个庞大的系统工程,涉及资金、技术、人力等诸多方面,系统策划是确保目标一步一步实现的有效方法,不能急功近利、一哄而上,而要稳扎稳打、分步实施、循序渐进,即针对我国钢铁行业和智能制造的特点,逐步推进制造过程智能化。诸如,在重点领域试点建设智能工厂或数字化车间,加快人机智能交互、工业机器人、智能物流管理等技术和装备在生产过程中的应用,促进钢铁制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制等的发展。同时,在此基础上全面实施高级计划排程(APS)系统,实现敏捷制造和精准交货。

专家表示,在推进企业决策智能化方面,目前主要以两化深度融合为载体。钢铁智能制造的核心是对信息资源的有效开发和高效利用,目标是提高资源的全局利用效率,其重点在于决策的智能化。为提高资源和能源利用效率,钢铁企业应采用系统优化的思想,建立具有冶炼技术和经济成本的双重模型,实现单部门局部优化与多部门一体化全局优化的平衡。

大数据是传统数据库、数据仓库、商业智能概念外延的扩展和手段。推进大数据的集成应用,关键在于健全钢铁行业信息化基础设施,整合冶金数据资源,突破钢铁行业大数据核心技术,提升钢铁大数据分析应用能力,提高数据安全保障能力,培养复合型大数据人才,组织实施制造业大数据创新应用试点,以推动制造模式变革和冶金行业的转型升级,培育发展冶金产业新业态。

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工业物联网是将具有感知、监控能力的各类采集或控制传感或控制器以及泛在技术、移动通信、智能分析等技术不断融入到工业生产过程各个环节,从而大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,最终实现将传统工业提升到智能化的新阶段。从应用形式上,工业物联网的应用具有实时性、自动化、嵌入式(软件)、安全性、和信息互通互联性等特点

以智能工厂为例

在中国当前政策利好的环境下,未来15年仅在制造业,工业物联网就可创造1960亿美元的累计GDP增长。同样在新基建的推动下制造业企业有了更多值得期待的地方。

目前工厂自动化程度已经达到较高的水平,设备可以昼夜不停生产,企业人工成本下降了25%~30%。但是智能制造不等同自动化,工业互联网技术的潜力还显示在追求更高价值上,比如良率改善、数据决策等方面。

从发展趋势来看,智慧化转型已经成为社会各界共识,但并不是所有企业都像大企业那样具有较高的信息化基础和资本支撑。运营成本、技术难题、数据割裂以及资金问题成为了把企业挡在信息化浪潮之外致命壁垒,如何把企业扶上云端,成为了关键。

“企业搭建数字化平台,必须打好信息化地基,只要在信息化的基础上,才可以结合互联的平台采集数据,通过分析平台给企业带来价值。”图扑软件某负责人说道。

那么如何将SMT/PCB行业较高的自动化与优秀的信息化管理相融合,基于 Hightopo 给出可以提高制造的信息化能力的解决方案。

智慧管理运作方式

通过工业监控系统,展现SMT贴片厂机械的实时运作状态。通过2D面板与3D模型结合,展示出设备的具体数据,例如贴片机的抛料数、工作时间、吸取数和产量;SPI监测出的良品数量和直通数量以及总产量,保证对印刷工艺的验证和控制;也包括自动光学检查(AOI)中监测PCB上各种不同的错装和缺陷的产品数量。产线上每小时的良率会直接传到可视化平台,如果良率低于设定的目标水平,就会驱动管理进行改善。硬件与软件结合,将“互联网+物联网+大数据+自动化设备”相互融合形成自我驱动效应。

智慧管理可视化系统通过对每一台设备数据进行整合,分析处理。形成产量、设备使用率和抛料率的统计,并且与历史数据组成直观的数据趋势图。为管理者提供可靠的数据,及时调节生产节奏提高生产效率反思工厂运作中的瑕疵与不足。利用平台和数据的驱动,将资源有效整合在一起,避免了信息不对称造成的资源浪费,为生产提供了有力支撑。

同样,智慧管理不应只体现在一体化的生产流程上,当人力需求减少的情况下,新技术则更应该为人服务,如工厂可视化平台可以显示出智能工位、 *** 作员的轨迹等数据。动态的展现方式,也促使管理者做出高效且更人性化的管理措施。

扩展

图扑软件(Hightopo)是由厦门图扑软件科技有限公司独立自主研发,基于HTML5标准技术的Web前端2D和3D图形界面开发框架。非常适用于实时监控系统的界面呈现,广泛应用于电信网络拓扑和设备管理,以及电力、燃气等工业自动化 (HMI/SCADA) 领域。Hightopo 提供了一套独特的 WebGL 层抽象,将 Model–View–Presenter (MVP) 的设计模型延伸应用到了 3D 图形领域。使用 Hightopo 您可更关注于业务逻辑功能,不必将精力投入复杂 3D 渲染和数学等非业务核心的技术细节。

多年来数百个工业互联网可视化项目实施经验形成了一整套实践证明的高效开发流程和生态体系,可快速实现现代化的、高性能的、跨平台桌面Mouse/移动Touch/虚拟现实VR图形展示效果及交互体验。


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