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那就是让制造业由机械化、电气化、数字化,工

文章作者:最新资讯 上传时间:2019-11-28

如今,制造业全球化竞争正愈演愈烈,制造业在同行竞争中力求出现差异化,智能化改革是重点。为实现智能化工厂的目标,不少的企业已经有了智能制造系统以及自动化设备,但仍然存在排期规划混乱、工人执行效率太低,库存大量积压、成品返工率高等方面的问题,这些问题对制造业的长期发展都造成了严重的影响。为解决这一问题,助力制造企业提高生产效率、降低制造成本,打通信息孤岛,一体化的生产管理系统应运而生。

随着技术的发展,所有领域正发生着前所未有的变革,而工业也由传统的控制时代进入了智能控制时代,又催生了当前在工业控制领域以太网与控制网络的结合,促使工业的4.0的到来。 现代工业控制系统包括过程控制、数据采集系统,分布式控制,程序逻辑控制(PLC以及其他控制系统等。现代工业发展的进程中,必然是朝着生产装备智能化、生产过程自动化发展,只有实现智能工业才能保证生产制造乃至产品整个生命生产周期中多领域之间的协调合作完全智能化,帮助生产型企业“智能制造”的完美转型。 大力发展工业智能化得到国家政策的大力支持,工业转型的需要推动工业控制的车轮驶向“智能制造”的方向。在“十五”期间,国家用信息化带动工业化的工作重点有三个方面:一是以电子信息技术应用为重点,提高传统产业生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先进制造技术应用为重点,推进制造业领域的优质高效生产,振兴装备制造业;三是改造提升重点产业的关键技术、共性技术及其相关配套技术水平、工艺和装备水平。 工控系统智能化催生智能工厂 智能化工厂是部分国家实现软高度自动化生产之后,提出的新概念,它的理念优势在于推动工业生产智能化,从而实现科幻般的工业生产模式。工业生产系统及过程、网络化分布式生产设施的实现、生产物流管理、人机互动、新技术的使用以及使用嵌入式传感器来监测有关的环境参数和生产等都需要智能化设备的支持。 工业控制系统的重要发展方向之一就是“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。德国专家们提出的“工业4.0”的全新理念,主要就对联网工厂以及相关方面的演变进行研究。对产品开发、物流以及生产的集成将通过材料流、产品流、以及信息流得以实现,从而构建高度复杂又极为高效的全球化生产运营。这样一来,一条生产线就能够跟供应商以及消费信息进行连接,从而根据消费者需求对生产环节进行动态调整,并对所交付的原材料进行相应调整。 随着自动化、信息化的设备基础改进到涉及制造、工程、材料使用和供应链以及生命周期管理的工业工序,现代化的工厂工厂似乎已经开始使用一种全新的智能的途径来生产产品了。 相信未来的生产工厂相比将会智能很多。这一智能将通过使用微型化处理器、存储装置、传感器和发送器来实现,这些装置将被嵌入至几乎所有可想象的机器、未加工产品、材料、智能工具类型和用于组织数据流的新型软件。所有这些创新将使产品和机器能够相互通信并交换命令。换言之,未来工厂将可以从很大程度自行优化和控制其制造流程。尽管在这之前还有很长一段路要走,然而这丝毫不会影响到未来智能化的趋势方向。 物联网推动工控系统智能化 对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求,催生了以太网和控制网络的结合,网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等新兴技术融合进来,从而拓展了工业控制的发展空间,带来新的发展机遇。当前,工业控制信息化、三网融合、物联网、云计算在内的多种新型信息技术的发展与应用,正快速推动工控智能化。 按照目前物联网的发展趋势,预计2020年会有数十亿设备连通在一起。据权威行业研究机构微信公众号工业智能化的研究表明,这首先起源于第一波的电脑和笔记本电脑,随后是第二波的智能手机和联网消费设备。第三波也包括这些设备,不过会极大地提升机器与机器之间的连通。这就涉及到工厂集成等理念,也就是实现所有事物之间的连通,并产生大量的数据。各供应商正在对各种方法进行调查研究,以便将这些数据转换成为可以采取行动的信息。系统必须能够对所有数据进行管理,并且要足够智能,在无人为操作或较少人为操作的情况下通过这些数据来提升工厂效率。 物联网正是联接虚拟和智能制造之间的一座桥梁。由此,未来的工业生产、管理、经营过程中,将通过信息基础设施,在物联网集成平台上,实现信息的采集、信息的传输、信息的处理以及信息的综合利用等。 前三次工业革命的到来造就了机械、电气和信息技术。如今,物联网推动工控智能化发展的同时还宣告着第四次工业革命——工业4.0的到来。 制造业未来——工业4.0 继蒸汽机的发明、大规模生产和自动化之后,“工业4.0”时代开始被人们提及。前三次工业革命的到来造就了机械、电气和信息技术。如今,物联网和智能制造正宣告着第四次工业革命——工业4.0的到来。智能化制造、联网化及集成化工厂正逐渐支撑起这一趋势。工业4.0拥有巨大的潜力,通向工业4.0的路将会是一段革命性的进展。现有的科技将不得不为了适应制造工业中的新需要而进行改变和革新。

落后的人力劳动已经无法满足现代化制造业的需求,一些发达国家很早就开始投入自动化技术去提升生产力。使得最近几十年以来,随着各种产品的信息化、数字化和网络化,制造业本身的生产结构也变得更复杂、更精细、更自动。生产线和生产设备内部的信息流量,以及管理工作的数据剧增,以往的自动化系统在信息处理能力、效率和规模上都已经难以满足制造业的更高需求。新一代信息技术的应用在一定程度上解决了这一难题。

随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,传统的控制领域正经历着一场前所未有的变革,工业控制系统智能化初露峥嵘。控制系统的结构从最初的CCS(计算机集中控制系统),到第二代的DCS,发展到现在流行的FCS。现阶段,对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求,又催生了当前在工业控制领域以太网与控制网络的结合。现代工业控制系统包括过程控制、数据采集系统,分布式控制系统(DCB},程序逻辑控制(PLC以及其他控制系统等。现代工业发展的进程中,必然是朝着生产装备智能化、生产过程自动化发展,只有实现智能工业才能保证生产制造乃至产品整个生命生产周期中多领域之间的协调合作完全智能化,帮助生产型企业“智能制造”的完美转型。大力发展工业智能化得到国家政策的大力支持,工业转型的需要推动工业控制的车轮驶向“智能制造”的方向。在“十五”期间,国家用信息化带动工业化的工作重点有三个方面:一是以电子信息技术应用为重点,提高传统产业生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平;二是以先进制造技术应用为重点,推进制造业领域的优质高效生产,振兴装备制造业;三是改造提升重点产业的关键技术、共性技术及其相关配套技术水平、工艺和装备水平。工控系统智能化催生智能工厂智能化工厂是部分国家实现软高度自动化生产之后,提出的新概念,它的理念优势在于推动工业生产智能化,从而实现科幻般的工业生产模式。工业生产系统及过程、网络化分布式生产设施的实现、生产物流管理、人机互动、新技术的使用以及使用嵌入式传感器来监测有关的环境参数和生产等都需要智能化设备的支持。工业控制系统的重要发展方向之一就是“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。德国专家们提出的“工业4.0”的全新理念,主要就对联网工厂以及相关方面的演变进行研究。对产品开发、物流以及生产的集成将通过材料流、产品流、以及信息流得以实现,从而构建高度复杂又极为高效的全球化生产运营。这样一来,一条生产线就能够跟供应商以及消费信息进行连接,从而根据消费者需求对生产环节进行动态调整,并对所交付的原材料进行相应调整。随着自动化、信息化的设备基础改进到涉及制造、工程、材料使用和供应链以及生命周期管理的工业工序,现代化的工厂似乎已经开始使用一种全新的智能的途径来生产产品了。相信未来的生产工厂相比将会智能很多。这一智能将通过使用微型化处理器、存储装置、传感器和发送器来实现,这些装置将被嵌入至几乎所有可想象的机器、未加工产品、材料、智能工具类型和用于组织数据流的新型软件。所有这些创新将使产品和机器能够相互通信并交换命令。换言之,未来工厂将可以从很大程度自行优化和控制其制造流程。尽管在这之前还有很长一段路要走,然而这丝毫不会影响到未来智能化的趋势方向。物联网推动工控系统智能化对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求,催生了以太网和控制网络的结合,网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等新兴技术融合进来,从而拓展了工业控制的发展空间,带来新的发展机遇。当前,工业控制信息化、三网融合、物联网、云计算在内的多种新型信息技术的发展与应用,正快速推动工控智能化。按照目前物联网的发展趋势,预计2020年会有数十亿设备连通在一起。据权威行业研究机构微信公众号工业智能化的研究表明,这首先起源于第一波的电脑和笔记本电脑,随后是第二波的智能手机和联网消费设备。第三波也包括这些设备,不过会极大地提升机器与机器之间的连通。这就涉及到工厂集成等理念,也就是实现所有事物之间的连通,并产生大量的数据。各供应商正在对各种方法进行调查研究,以便将这些数据转换成为可以采取行动的信息。系统必须能够对所有数据进行管理,并且要足够智能,在无人为操作或较少人为操作的情况下通过这些数据来提升工厂效率。物联网正是联接虚拟和智能制造之间的一座桥梁。由此,未来的工业生产、管理、经营过程中,将通过信息基础设施,在物联网集成平台上,实现信息的采集、信息的传输、信息的处理以及信息的综合利用等。前三次工业革命的到来造就了机械、电气和信息技术。如今,物联网推动工控智能化发展的同时还宣告着第四次工业革命——工业4.0的到来。继蒸汽机的发明、大规模生产和自动化之后,“工业4.0”时代开始被人们提及。前三次工业革命的到来造就了机械、电气和信息技术。如今,物联网和智能制造正宣告着第四次工业革命——工业4.0的到来。智能化制造、联网化及集成化工厂正逐渐支撑起这一趋势。工业4.0拥有巨大的潜力,通向工业4.0的路将会是一段革命性的进展。现有的科技将不得不为了适应制造工业中的新需要而进行改变和革新。

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当今,全球正在出现以互联网为代表的新一轮工业革命创新浪潮。而变革的核心也是互联网等新一代信息技术的应用。当新的形态开始注入制造业领域时,一个全新的挑战也随之开始,那就是让制造业由机械化、电气化、数字化,转向网络化、数据化和智能制造的挑战。

产品的复杂性成倍增长、产品的制造时间缩短、利润与质量的压力越来越大,企业开始考虑如何缩短产品生命周期,用更低成本、更高性能的生产制造能力在竞争中取得立足之地。IT技术的不断发展,为制造业带来了新的思路,大数据、云计算、物联网、3D打印、工业互联网等新技术的发展,正帮助企业由传统制造转向智能制造。这也宣告着第四次工业革命——工业4.0时代的到来。

从工业化到智能化的演变

作为未来生产的代表性概念之一,德国政府提出的“工业4.0”计划被理解为第四次工业革命,它意在升级工业体系,形成“智能制造”的未来。工业4.0强调两大主题,一是“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;二是“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。由此可见,实现智能化工厂离不开生产管理系统。

99696大富豪棋牌,传统工业化的技术特征是利用机械化、电气化和自动化,实现大规模生产和批量销售。在当前复杂的国际竞争中和中国环境下,为提升中国制造业在全球产业价值链中的地位,解决制造业大而不强的问题,必须从传统生产方式向智能化生产方式转变。

制造企业要从以往的生产设备效率低下,能源消耗高,人工成本高等状况走出,转型迫在眉睫,为了应对市场变化,满足客户个性化需求,最终必需能够快速实时的响应和调整生产过程,在企业走向智能生产的过程中,生产管理系统至关重要。

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作为制造企业生产前线解决方案,在过去的十几年,生产管理技术发展迅速,已从只有简单的生产管理模块发展到实现生产全过程的管理与控制,与其他管理系统无缝对接,实现了从需求到生产到交付的闭环。既形成了通用的离散、流程行业的解决方案,又有针对特定行业的行业出现了生产信息管理系统。企业正通过生产管理系统实现生产数据的采集与跟踪、质量控制、生产监控以及物料管理,让生产指令在车间现场有效执行,并实现低成本、可视化管理。

图1 工业化的发展规律

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现代工业化的技术特征,除了物理系统(机械化、电气化、自动化)之外,还要通过融合信息系统(计算机化、信息化、网络化),最终实现信息物理系统。“工业4.0”时代,中国制造业向智能化发展,存在着巨大的空间和潜力。目前,中国正处在工业化的发展进程之中,经济的崛起必定首先依托制造业。新一轮工业革命在带来诸多挑战的同时,也将为中国新一轮制造业发展提供许多难得“契机”。因为,历史经验表明,每一次工业革命都为后发国家成功实现赶超提供“契机”,英、德、美、日等都是通过把握工业革命的机遇而成功的。就中国制造业转型升级而言,新一轮工业革命将会同样带来赶超发展的“契机”。

但在工业4.0时代,企业仅关注生产监控、数据采集等问题是远远不够的,在解决了生产过程的自动化后,未来必须向智能化发展。工业4.0的主要特征包括通过价值网络实现横向集成、工程端到端数字集成横跨整个价值链以及垂直集成和网络化的制造系统,因此在跨企业的生产网络融合中,伴随着工业物联网技术的发展,生产管理系统将会起更加重要的作用,自动化层和生产信息管理系统之间的对接会变得更加重要,且更加的无缝化,还能跨企业来实现柔性的生产。所有的信息都必须实时有效的供生产网络化环节使用。可以说,未来的制造将是基于大数据、互联网、人,通过各种信息技术进行柔性制造。

以前,中国制造业技术含量不高,一直处于国际产业价值链的低端环节。工业和信息化深度融合有效地为制造业的网络化、智能化发展奠定了殷实的基础。毫无疑问,“工业4.0”时代,新一轮工业革命将更快速地带动两化深度融合。信息技术向制造业全面嵌入,将打破传统的生产流程、生产模式和管理方式。生产制造过程与业务管理系统的深度集成,将实现对生产要素的高度灵活配置,实现大规模定制生产。从而,将有力推动传统制造业加快转型升级的步伐。

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