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關鍵詞:智能制造技術;人工智能技術;智能制造業;基本介紹;應用
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)09-0025-01
1 人工智能技術的基本介紹
1.1 概念
網絡信息技術與計算機技術等等眾多學科的技術進行有效的融合,并且對于人類進行智能模擬,最終對于機械或者是其它領域進行智能化與自動化的控制,這種技術就是人工智能技術。隨著時代的發展,人工智能技術具有重要的價值。比如:對于機械等進行智能化控制,可以在遺傳編程、信息圖像、語言等各個方面進行應用。
1.2 特點
人工智能技術具有以下方面的特點。第一,性價比高。我們以智能制造業為例子進行具體說明。智能制造業一方面在運行中需要對于大量的數據信息等進行計算,分析等工作,另一方面需要對于運行的過程進行有效化監控。應用以往的方式需要花費大量的成本。而應用人工智能后,需要應用較小的成本,就能實現智能化控制與分析。第二,具有可靠性的特點。人工智能是在網絡信息技術、計算機技術等為基礎形成的新型高端技術類型,可以在全過程控制中保障智能制造業的安全。第三,具有可操作性的特點。光纖、電纜、網絡信息、計算機等眾多領域的進步與發展,為人工智能的應用提供了強大的技術支持,有利于其進步與發展。
2 人工智能技術在智能制造業中的應用
2.1 對于自動化控制流程的簡化
在智能制造業中進行產品的生產操作比一般產品要復雜,尤其是對于操作流程的控制具有非常高的要求。而應用人工智能技術之后,有關的操作人員只需要應用網絡操作智能控制系統就可以實現對于操作平臺的全過程智能自動控制,一方面保障了產品的質量與安全,另一方面使得系統對于可能出現的故障進行提前判斷,進行必要的安全規范處理。如圖1所示。
2.2 對事故和故障的及時處理
人工智能在智能制造業中進行應用,可以對于事故和一些故障進行及時的預防和處理,最終保障智能制造業產品的質量和安全。這種應用方式的特點在于,有效的彌補了傳統監測技術中存在的缺點和不足,建立起了動態化的監測網絡系統,對其生產中的狀態進行實時監控,對其質量的功能進行了有效的保障。除此之外,我們應用智能技術中的模糊理論可以建立起有效的刀具狀態識別模型,建立起有效的監控參數和刀具狀態之間的模糊關系,對于我們今后對于智能化制造技術的應用有重要的啟示。但是,這種應用還存在一些問題。因此,我們需要在今后的應用中對于這種方式進行有效的改進,提高其應用的質量和水平,全面提高刀具監控的水平,提高智能制造業的質量,實現其良好的經濟效益和社會價值。
2.3 對產品設計的優化
以往的制造業設計中需要進行大量的實驗,設計出眾多的樣品,一方面花費了大量的時間、經歷、金錢,最終成型的產品也不一定達到令人滿意的程度。而將人工智能技術在制造業設計中進行有效的應用,其可以對于設計工作建立起網絡化信息模型,并且對于設計出的產品在網絡上進行生產過程應用仿真,有效了解設計出的產品具有怎樣的缺點和不足,在網絡模型平臺中進行有效改進,再次進行應用生產過程仿真,大大提高產品設計的質量與水平,還節省了大量的時間與金錢,對于產品進行了優化設計。
3 結語
對于人工智能與制造自動化技術的挑戰問題進行分析與研究,有利于我們了解人工智能發展的趨勢與應用實踐情況,最終可以在今后生a中有效應用這項技術,促進我國經濟的發展與社會的進步。
參考文獻
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[3]王濤.人工智能技術在電氣自動化控制中的應用探討[J].電子技術與軟件工程,2015(11):261.
工業4.0和中國制造2025的提出,給國內工業制造企業的技術進步和管理提升提出較高要求。結合中國工業企業內部實際特點和困難,從智能制造的基礎性問題出發,通過分析和描述CPS的推進障礙、知識表達與本體建設方法、知識自動化的具體內容,以及國內外企業知識體系和集成對比,指出知識化和知識自動化過程是國內工業企業智能制造推進的重要落腳點。
關鍵詞:
智能制造;知識管理;知識化;本體;知識自動化
一、引言
德國體系發展歷史悠久,其知識沉淀、產品硬件與設備配置、產品全生命周期管理都達到世界領先,相比起來,美國的IT技術與互聯網/物聯網/大數據技術等“新興工業外套”則更有優勢。工業4.0提出以后,各國既面臨著工業系統升級的壓力,同時也發現各自面臨的環境和基礎有著顯著不同。既要分析西方強國工業升級的具體內涵,又要深入剖析本國發展特點,這對中國制造2025和智能制造在國內企業的推進形成了更高的挑戰。
二、國內智能制造面臨的基礎問題
在中國,很多人也同步提出推進智能制造需要大數據、云計箅和移動互聯等大量新技術的支持,但它們是不是國內工業系統最急需的和最重要的,引發了很多人的思考。單就CPS而言,以航空工業企業為例,往往存在三個問題:①Cyber雙義中“信息化”推進不徹底。賽博概念中的“信息化”基礎執行不徹底。國內企業在信息化建設中,不斷新建各類平臺。單個系統內雖通過強耦合連接,系統之間卻形成信息孤島,通常看來數據流通和連接問題較多。“網絡控制”涉及到的互聯網/物聯網/云計算等技術,國內發展應用雖然很快,但是因為控制的對象處于孤島狀態,系統之間的通訊和控制實際上依靠人在起作用。②物理硬件通過不斷采購,在制造裝備層面能夠逐步做到與世界先進企業比肩,但在應用層面仍然處在“知其然而不知其所以然”的被動局面。③系統性的頂層框架設計,自上世紀八十年代以來雖然持續努力,在國內的發展依然緩慢。歸納起來,“不知其所以然”、“系統流通與連接”、“頂層設計”是對知識顯性、知識集成和知識系統綜合運用的體現。嚴格來說,這些都是屬于知識管理的范疇,解決的路徑往往指向了知識化與知識自動化。中國現代工業發展歷史較短,沉淀不足,幾千年來傳統文化對工業升級的影響還很大。作為現代經濟主體的工業企業,企業基層管理的數據化描述和知識化管理進展緩慢,經驗管理仍占主流,信息化的應用效果主要體現在局部。這些背景是“中國制造2025”要以工業化和信息化“兩化融合”為主線的根本原因。
三、企業知識化存在的管理差距
當前,包括中航工業在內的許多中國工業企業,都在廣泛的采購和使用世界上技術最先進的設備和軟件,不過令人大跌眼鏡的是:中國的工業企業雖然大部分都采用世界一流的技術設備,但是產生效率卻不如西方的現代制造工廠,這其中主要的原因就在于中方企業的管理上存在一定問題,主要表現在軟件應用的系統化知識管理上的差距。波音公司的知識化管理十分到位,最基礎的知識化技術處理工作都在企業內全部普及到位,飛機的近百萬個零件都逐步實現了數字化同步,并且廣泛采用模塊化的S級控制(非零部件級),整個產品的體系不光實現了數字化同步而且還相對可控。B787的整個研制過程使用了約8000款軟件,其中只有1000多款是商業軟件,像CAD、CAE等,還有7000多款是屬于波音公司自己的、非商業化的軟件。這是波音幾十年積累下來的,包括飛機怎么設計、優化以及工藝等的關鍵知識經驗都在這7000多款軟件里,波音把工業技術體系都融入其中,并以此構成波音的核心競爭力。這些是外界同行通過交流、學習、考察無法看到和學到的。在空客,工程師每完成一個成果還要同時提交一份方法報告,說明這個成果是怎么做的,之后這個報告會提交到COC部門(能力中心)去做歸納總結整理。如此一來,每個人做的工作都是在前人的基礎之上,協同完成整體工作。人的離開不會影響工程的整體運行,其他人也大致知道他那部分是怎么做的。這些關鍵的知識都被融合到各種應用系統中,在各大項目和產品研制中反復運用,企業知識化的深入程度有效的支撐了數目龐大的項目管理工作。大量研究顯示,目前國內很少企業能夠形成這樣的一整套完善的技術管理體系。企業里工作方法因人而異,老員工或老專家離職或退休之后,知識和方法都隨著這些人的離去而被帶走,后來的人來往往需要摸索實踐,重新形成自己的方法。越來越多的人已經認識到,智能制造的推進過程中需要結合自身企業的實際情況,把握住企業運營的根基,探究并掌握好支撐制造業發展的數字化操控以及一系列的知識化處理,而非盲目的追求某些系統和技術的先進前沿性。同時企業的管理上要融合企業文化發展和生產技術先進方法的采用,并且要根據市場環境的變化創新企業管理模式,提高企業的應對力。從當前我國制造企業的發展實際來看,要想實現制造企業快速穩定發展需要構建起比較完善的工業生態系統,要讓企業的人、財、物、產品、技術、設備等得到有效合理融合,減少不必要的浪費,提高資源利用率,唯有此,方可讓制造企業在實現智能化設備管理的道路上越走越穩。
四、知識表達與產品本體建設
在多年的信息化建設過程中,大量知識性暗區和數據裂縫在企業中斷產生。單一數據來源是智能制造對所有產品的統一要求,企業從產品設計開發到工藝流程設計再到制造生產的各個階段的BOM都要實現有機的統一;實現智能化制造并非一朝一夕之事,所以每個階段都要嚴格把控,出現問題要及時解決處理,并不斷完善。
(一)單一數據源描述
雖然各大供應商不斷改進優化現有的工業管理軟件應用,但是如何要想打通產品全生命周期的數據連接,卻依然令人頭疼。飛機制造涉及到非常龐大的零部件數量,動則數十萬到上百萬,每個零部件都相當精密,需要表達的參數達到十個之多,因此不同類型的并被不同單元擁有或者生產,其相關信息都會被存儲在不同的結構系統平臺之中,為確保信息的準確無誤,操作的時候一定要嚴格遵守各種標準規范,還要時刻保持和配套廠商進行有效的交流溝通,“產品數據爆炸”必然產生。集成與整合它們成了一個高難度問題,按照項目實施的方法成為企業不得不采用的無奈,這往往都是在局部層面解決問題。產品結構如果被單一的數據源表達,所有的零部件也需要實現數字化同步。零部件的相關信息都要有完整準確的記錄,它與周圍的相關產品、設備等發生的關聯關系也要被準確、完善的記錄,這主要是為了下一步的工藝分析和工藝決策提供了真實的、統一的依據。
(二)自我身份化(標簽化)
ERP能夠對歷史數據進行分析,也能對未來進行預測,但是很難對當前的數據進行記錄,系統內手工記錄的數據已經嚴重滯后于智能化的需求。每個零部件,都需要建立自己獨立的物理標簽,能夠完成自記錄。相關數據在不斷增長和積累,并和其它外物發生關聯關系,互相鏈接并可相互識別。產品因此具有了獨立的自我表達能力。從研發、設計、部件加工、裝配,以及技術服務,無論哪個環節的信息和數據,以及最終用戶的具體應用情況,都被記錄在產品的身份信息中。通過物聯網、寬帶網絡技術等,不斷使產品帶有生命感知特征,產品逐步向類人化發展。從工程技術人員來看,這個身份一般是產品圖號或質量編號;從管理人員來看,這個身份則是流程編號;從加工操作人員來看,這個身份一般是條碼號。技術、管理、技能三條線的人員所服務的對象都需要產品自我身份化,產品的全生命周期就能實現可追朔。
(三)本體化表達
有了單一數據源描述和表達和產品自我身份化,產品本體的建立就有了基。可以從應用中將分離出的目標領域做基于本體的描述。本體的內容是反映自然界本來客觀的面貌,但是往往是隱性的。產品的描述是一種混合物,它是由應用邏輯的概念、產品制造過程中所形成的有關數據以及在演示中所呈現出的信息綜合體。通過構建產品領域模型,才能有效實現產品制造向智能化的跨越。建立本體庫的目的是實現知識和工作流程相融合的智能元素,而且能形成知識型工作者意想不到的創新驅動,這個過程其本質是知識自動化的過程,是可執行的文檔、流程模板、可計算的知識體系。這樣,人類實踐過程中所積累的知識和各種經驗模板,就可以有效、重復性地加載在產品上,機器開始代替一部分重復性的腦力勞動,設計與制造人員的工作效率實現大幅提升。機器開始代替一部分重復性的腦力勞動,設計與制造人員的工作效率實現大幅提升。
五、知識自動化的前景和障礙
知識化非常重要,如果僅靠人工來完成,智能化推進必然緩慢。麥肯錫全球研究所的《顛覆技術:即將變革生活、商業和全球經濟的進展》報告中,對10年內決定經濟發展的12個顛覆性技術進行了預測,其中知識工作自動化排名第2位。該報告指出,10年后知識工作的自動化每年可直接產生約5萬億美元的經濟價值,這還不包括間接價值。這部分經濟規模約等于1.1億個全職職員的產出。在工業系統中,需要逐步自動化的知識工作包括:①物理數據、生成數據、可形式化的知識;選擇性感知,按需感知,數據和知識預處理;②自律計算:無人干預時實現系統或任務所需的各種計算;③自勉學習:能夠從海量數據或相關知識中發現和記憶新的知識或事物之間的新關系;④自覺優化:實現隊時間、空間、物料和能量等資源的優化配置和調度;⑤自主決策:部分或全部做到自主判斷、自行規劃和自主決策;⑥自我保護:實現對故障自診斷、自修復,對攻擊自防御、自保護;⑦自動控制:具有預測和自適應能力,整個企業實現管控一體化。值得注意的是,12項技術中知識工作自動化受到媒體關注的排名非常靠后。也就是說,自動化專業人士對知識工作自動化的認識程度很低,沒有從系統的角度將方法與應用有機地結合起來,認清其本質。這一狀態亟待改變。目前在數控加工的程編業務中,知識自動化是最先開展起來的。隨著這一技術的逐步成熟,它會逐步橫向衍生、縱向拓展,從加工工藝向技術管理和生產管理等方面深入。統計表明,2013年網絡流量的61.5%是由“互聯網機器人”(Internetbots)產生,人類本身僅形成了38.5%的流量,而2012年分別是51%和49%。知識自動化的進程遠超人們的想象,這一趨勢也將拓展到工業領域。
六、結束語
企業知識化管理以及知識自動化的實現過程,其本質是“以最快、最準確的方式找到相關答案傳遞給用戶并解決其特定問題”的過程。通過建立帶有自動化屬性的知識本體、知識中心和知識集群,企業能夠以最少的成本提供最多的令內外部客戶滿意的產品和服務,這將為企業長期健康穩定發展帶來持續推動力。以知識化和知識自動化管理建設為抓手,抓住中國制造2025和智能制造的發展契機,中國的工業企業將獲得新一輪的提升和飛躍。
作者:謝興啟 鄭雙林 單位:中航工業成都飛機工業(集團)有限責任公司
參考文獻:
[1]趙民,劉志敏,王永慶,施榮明.基于流程的知識工程與創新[M].航空工業出版社.2016.1
航空發動機享有“工業之花”的美譽,是體現國家工業科技水平的重要標志。作為“互聯網+”智能制造的重點領域,網絡化智能制造能為我國航空工業帶來哪些變化?我國航空工業的轉型升級應走何種發展路徑?這些問題值得我們深入研究。
2015年,工業領域進入了新的分水嶺,互聯網技術從方方面面影響著工業制造。2015年7月4日,國務院正式《“互聯網+”行動指導意見》,明確提出推動互聯網與制造業融合,提升制造業數字化、網絡化、智能化水平,加強產業鏈協作,在重點領域推進智能制造、大規模個性化定制、網絡化智能制造和服務型制造,發展基于互聯網的智能制造新模式。
航空發動機被稱為“工業之花”,而航空工業是指以飛機的研制和制造為龍頭的主機和輔機等相關配套廠所而組成的工業體系,它體現了一個國家的航空生產能力與工業化水平。在“互聯網+”智能制造的發展進程中,航空工業利用互聯網平臺和信息技術將互聯網與傳統模式結合起來,從而提升效率與品質,將衍生出一種新的行業生態。
航空工業是典型的軍民結合型工業,在軍事和經濟上具有重要地位。作為其產品,航空裝備較其他行業亦有典型特點,主要表現為:
第一,批量性。不論是以前的少品種大批量,還是現在的多品種小批量,飛機制造都呈現出批量性生產的特點,少則幾十架、多則幾百架。
第二,可重復使用。不論是在戰爭、訓練演習中,還是在民用航空中,飛機都可多次重復使用。
第三,備件需求量大。業內有句名言叫做“飛機飛的就是備件”。備件是飛機綜合保障工作的首要物質基礎,是飛機提升良好率的關鍵和瓶頸。根據國外統計,一架飛機需要保持其售價10%的款項來配備航材備件。
第四,覆蓋面廣。這其中有四層含義,一是指所用原材料覆蓋面廣,二是指所用技術覆蓋面廣,三是所涉及行業和廠家覆蓋面廣,四是所涉及人員覆蓋面廣。
航空工業的智能制造,是由“智能機器+網絡+工業云平臺”構成的“端管云”架構,它能夠實現機器與機器、機器與人、人與人之間的全面連接交互。這種互聯不是數據信息流的簡單傳遞,而是融合了智能硬件、大數據、機器學習(ML)與知識發現(KDD)等技術,使單一機器、部分關鍵環節的智能控制延伸至飛機及配件生產的全過程。它促進了無人工干預條件下的機器自組織、自決策、自適應生產,為智能制造的實現奠定了互聯基礎。
互聯網使得飛機及其配件的生產可定義。傳統飛機及其配件的生產極大地依賴固定模具和固定生產線,原材料、機器、設備組和其他生產設施,均按照最大生產需求配置,在閑置生產時段容易造成極大的浪費,生產過程也無法靈活調整分配。而在互聯網條件下,機器、開源硬件的智能控制由軟件來完成,并通過互聯將智能控制鏈條延伸至生產的各個環節,推動生產流程向利用軟件定義、管理和執行的智能化方向轉變。舉例來說,軟件既可以計算生產需求,靈活調整原材料庫存,也可以升級機器功能,加大其生產能力和適用范圍,還能夠實現設備智能調配,按需配置其生產任務和工作負載,最終實現智能生產。
工業互聯網使得飛機及配件生產動態可調整。傳統工業企業的生產過程協同只能在企業內部各個部門之間、不同車間之間實現小范圍協同。而工業互聯網突破了時空界限,它集成了供應鏈系統、客戶關系系統、制造執行系統(Manufacturing ExecutionSystem,MES)、產品流程控制(ShopFloor Control,SFC)、企業資源系統等。它為整個供應鏈上的企業和合作伙伴搭建了信息共享平臺,將生產過程協同擴大到了全供應鏈條甚至是跨供應鏈條上,實現了全生產過程優勢資源、優勢企業的網絡化配置,實現了真正的社會化大協同生產。
中國航空工業如何實現智能制造
結合風起云涌的“互聯網+”浪潮,以及航空工業自身的轉型升級規律,我們提出了中國航空工業的“互聯網+”智能制造五步路線圖。
構建智能的人和組織
“智”強調的是認知與知道, “能”強調的是技能和習慣。航空制造企業員工知識和技能的培養,既包括工業互聯網的相關技術,也包括心理素質的訓練。而智能的組織則是在原先的金字塔、矩陣式等組織結構形式上,根據企業的情況、客戶的需求構建更有效率與效益的組織架構模式。相關的架構模式有很多,比如“不為我有,但為我用”,“一專多能”,根據作業點的技能復合人才培養等。
加快推廣制造執行系統(MES)
過去十年,是孕育工業互聯網的十年,也是摸索理論發展和實踐的十年。技術和應用系統供應商不斷融合創新,他們提供更集成、更智能的系統,同時打通企業運營和生產管理的各個環節。企業自身也在不斷利用新的技術和應用,打通內部管理和系統壁壘,實現靈活生產,滿足需求的變化。對機及配件制造企業而言,應對市場變化,滿足客戶個性化需求,最終必須能夠快速實時地響應,并調整生產過程。因此,管理和控制一線生產的制造執行系統(MES)是至關重要的。
目前,在飛機及配件生產車間廣泛存在下列問題。
第一,大多數情況下,車間計劃人員會根據車間以往的生產能力及自身經驗,對生產計劃進行分解排產。這樣的計劃可執行性差,在執行過程中可調整性不強。
第二,車間計劃人員對設備能力估計不足,造成設備、人員閑忙不均。另外,車間缺乏較好的跟蹤機制,物料在加工傳遞過程中容易出現丟失、錯誤現象,影響生產的正常進行。
第三,生產部門、車間主管領導無法對生產情況總體把握,難以對飛機及配件的關鍵件、關鍵設備、產品質量進行重點監督。
蓋勒普在多家著名航空及配件制造企業中應用了MES制造執行系統,提升了自動化、智能化水平。它上接企業資源計劃(erp)系統,下接硬件設備的中樞。在中國,蓋勒普MES落地實施已經過了15年的時間,它對飛機及配件生產車間的設備、人員、執行、工具、工藝、物料、生產計劃排產、質量等進行統籌管理,有效地從執行層面提升了企業的制造實力,實現了對資源的優化。
車間智能化升級改造
“工業4.O”的實施主體針對各類高水平的制造業企業,航空工業的“互聯網+”智能制造對應的最重要的實施主體便是車間。MES可通過相關采集技術獲取各種數據,可從全生命周期、全流程的角度來分析研究飛機及配件的生產執行情況,從中發現車間的短板,并進行升級、優化、改進,從而提升車間的總體能力。而各個車間在配備MES、又經過自動化和智能化改造后,其生產率將大幅提升。
自動化、智能化的處理不僅包括物理層面(如原料、半成品的處理,運輸、能源管理),車間中數據的自動化、智能化處理也是蓋勒普MES管理的重點領域。在該管理模式下,飛機及配件制造過程的數據、信息的記錄、傳遞、存儲,分析、應用,以及產品、零部件的質量、互換性將進行統一標準化管理。在航空工業中,制造的技術標準將直接影響市場的競爭,成為市場利益,形成技術壁壘。
在過程控制方面,MES管理飛機及配件生產訂單的整個生產流程,通過對產品生產過程所有突發事件實時監控,自動糾正飛機及配件生產過程中的錯誤,或者為生產過程提供決策支持,以實現生產調度要求;在出現異常或與生產計劃偏離太多時,及時地反饋至相關人員,使其采取相應措施。
在任務派工方面,MES在飛機及配件生產計劃完成之后,自動生成任務派工單,根據生產設備實際加工能力的變化,制定并優化生產的具體過程及各設備的詳細操作順序;為了提高生產柔性,生產任務會根據生產執行具體情況及設備情況,結合資源配置進行現場動態分配。
在資源配置方面,MES通過詳細的數據統計和分析,為企業提供各種生產現場資源的實時狀態,與飛機及配件生產任務分配緊密協調,為各生產工序配置相應的工具、設備、物料、文檔等資源,保證各操作按調度要求準備和執行。
在能力平衡分析方面,MES分析對比工作中心/設備任務負荷、部門/班組任務負荷、工種任務負荷等并做出相應的評估,協助計劃和調度人員進行飛機及配件生產任務的外協加工,以實現最優的生產計劃排程。
在質量管理方面,MES跟蹤飛機及配件原材料進廠到成品入庫的整個生產流程,對產品原料、生產設備、操作人員、工序批次等數據實時采集,為飛機及配件的使用、改進設計及質量控制提供依據。與此同時,MES根據檢測結果確定產品問題、提供相應的決策支持。
在文檔管理方面,MES基于數據庫的解決方案,擁有海量數據的存儲和管理能力,自定義文檔管理結構樹和版本追蹤,可有效地管理飛機及配件的設計、操作流程、工藝說明等,MES可根據加工任務進行分配,為生產工序提供相應的加工程序和生產信息等。
在數據采集方面,MES根據不同的數據、應用場景、人員能力、設備投入等,采取不同的數據采集方式,實時獲取飛機及配件生產各工序、設備、物料、產品等數據,并統計、分析成其它系統、管理者所需要的信息。
在人力資源管理方面,MES提供人員的狀態和相關的信息,跟蹤個人的工作執行情況,為飛機及配件制造企業實現精細考勤管理、控制人力成本、簡化績效考核、減少員工流失、優化人員調度等方面提供決策支持。
在維護管理方面,MES記錄飛機及配件生產的每臺設備、每把工具的維護時間、維護內容、故障原因等,從而計算出最常見的設備/工具維護工作并進行經驗積累,管理和指導生產設備、工具的維護活動,并生成相應的維護經驗文檔,以供瀏覽、查詢。
構建車間生產底層網絡體系
車間底層是工業互聯網識別物體、采集信息的終端環節,既包括機器、設備組、生產線等各類生產所需的智能終端信息采集技術,也包括射頻識別(RFID)標簽、傳感器、攝像頭、二維條碼、遙測遙感等感知終端信息采集技術。蓋勒普SFC生產車間集中控制管理系統已經在承擔了中國C919等大飛機研制工作的中國商用飛機有限責任公司(簡稱“中國商飛”)、中航工業西安飛機(集團)有限責任公司(簡稱“西飛集團”)、中航工業沈陽黎明航空發動機(集團)有限責任公司(簡稱“黎明航空”)等國內知名航空制造企業得到了廣泛的實踐應用。通過構建車間底層網絡體系,SFC不僅能夠實現物理上的信息傳遞,而且實現了包括信息安全、數據協議、業務協議等內容的網絡體系。利用這樣的網絡體系組建車間、工廠互聯網,可實現數據的采集、傳遞、存儲、分析、應用,以及設備級的連通,如M2M (Machineto Machine)的交互、遠程操控等。通過蓋勒普SFC系統,企業可構建生產過程中各個環節的標準化機制,確定哪些信息可被用來交換,哪些屬于標準構件,哪些機器適用等等。SFC系統將先進的信息模式、生產模式形成標準,從而促進技術創新和模式創新。此外,系統還利用物聯網技術、設備監控技術加強信息管理,提升飛機及配件的生產效率,同時它還能夠利用互聯網進行遠程定制。
中國商用飛機有限責任公司(簡稱“中國商飛”)是經國務院批準成立,由國務院國有資產監督管理委員會、中國航空工業集團公司、上海寶鋼集團等共同出資組建,由國家控股的有限責任公司。
從2011年開始,蓋勒普SFC系統(包括設備聯網、數據采集、設備監控、數控程序管理、工單管理、加工仿真、可視化、無紙化、自動化、系統集成),就在中國商飛進行大規模的使用,至今,已實施了大量設備的聯網通訊、數控程序集中管理、生產數據實時采集和設備監控,將現場PC、PLCs、密封測試器、平衡設備等納入SFC網絡系統,進行通訊、數據采集和管理。
對于互聯工廠的總體部署,蓋勒普SFC通過可配置、模塊化的工業互聯網技術,結合先進的數字化數據錄入或讀出技術(如條碼技術、RFID射頻技術、觸屏技術等),為中國商飛搭建“互聯網+”智能制造平臺,各生產單元數據在系統內實現無縫連接、快速調用,成為驅動協同生產、支持轉型升級的堅實基礎。生產現場通過設備和工位、人員統一聯網管理,在每個生產工序環節進行智能化數據采集和反饋,并在云技術支持下做實時統計和分析,超過25000多種可自定義的圖報表在各個生產工段、部門進行實時展示。同時,結合大數據分析結果,系統進行實時決策,以降低制造過程成本,提高產品質量和生產效率。而且,各類生產信息通過“無紙化”方式傳遞到工位、設備,以及生產中央控制室,為智能化排產提供數據支持。通過可視化電子看板,所有數據和信息均可以動態地傳輸到各廠區的各生產部門的數據終端。
“互聯網+”智能制造模式將中國商飛生產現場地理分散的人員、信息黏結在一起,實現了由單機“作戰”向網絡協同的轉變。它將大飛機及配件設計、制造、檢驗等相關工程師、管理人員和生產工人緊密地聯系起來,實現了參與各方的高效協作。同時,工廠互聯網和信息網絡形成的集成對接和數據交換,使得設備與設備、設備與人均實現了互聯互通,將現場生產與用戶遠端的使用管理緊密相連,從而實現了“中國商飛生產線”智能化實時管理和產品的遠程維護跟蹤管理。
建設企業大數據、云計算中心
在傳統方面,航空工業企業的數據相對而言結構化數據較多,而在技術領域,數據本身的復雜性又非常高,因此企業需要構建工業數據圖譜,規范企業的術語,構建數據模型,實現數據與數據之間的集成,這就需要企業建立大數據中心、跨地域的云計算中心,建立“輕客戶端,重服務端”的應用模式,實現高效、正確、精益。同時,企業內部的信息平臺與社會化的各種平臺建立起廣泛而深入的集成聯系。
“互聯網+”成就行業發展機遇
實施航空工業的“互聯網+”智能制造模式,必須突破傳統的思維慣性,實現多主體、多形式、多內容的合作。這種合作以互聯網為載體,以大數據為內容;以分析應用為工具,以產品創新為結果,從而形成覆蓋全流程、全生命周期的生態鏈,并在生態鏈中實現各種集成。例如基于供應鏈的縱向集成(突破工業4.O的企業內部縱向集成)、細化到工序級的MES-SFC橫向集成。
北京:正式“《中國制造2025》北京行動綱要”
近日,北京市正式“《中國制造2025》北京行動綱要”,其核心目標為把北京打造成為京津冀協同發展的增長引擎、引領中國制造由大變強的先行區域和制造業創新發展的戰略高地。
“《中國制造2025》北京行動綱要”主要內容是實施“3458”戰略部署。“3”指三轉調整,通過“關停淘汰一批、轉移疏解一批、改 造升級一批”,進行分類引導,推動存量產業“轉領域、轉空間、轉動力”,再造產業發展新勢能。“4”是四維創新,即強化以新技術、新工藝、新模式、新業態 為主要內容的“四位一體”的全面創新。“5”是指發展五類高精尖產品,包括代表產業制高點的創新前沿產品、滿足國家戰略需求的關鍵核心產品、體現制造業服務化的集成服務產品、推動產業輕資產化的設計創意產品和保障基礎民生需求的名優民生產品。“8”是指實施八個新產業生態專項,包括新能源智能汽車、集成電路、智能制造系統和服務、自主可控信息系統、云計算與大數據、新一代移動互聯網、新一代健康診療與服務、通用航空與衛星應用。
安徽:通過《推進“互聯網+”實施方案》
安徽省政府第64次常務會議日前召開,會議原則通過《安徽省加快推進“互聯網+”行動實施方案》。指出要圍繞加快調結構轉方式促升級和全面建成小 康社會目標,推動互聯網新技術、新模式、新理念與經濟社會各領域深度融合,加快建成全國重要的智能制造產業基地和有較大影響力的互聯網融合創新發展高地。 要夯實發展基礎,強化網絡基礎、產業基礎、創新基礎支撐,加快建設新一代信息網絡基礎設施,推進戰略性新興產業集聚發展基地建設,培育一批創新創業服務平 臺。要明確重點領域,發展互聯網與產業融合新業態,拓展網絡民生服務新模式,提升公共服務新水平,推進互聯網向工業、農業、服務業及能源領域滲透,拓展云 計算、大數據、物聯網在民生領域的應用,加快政務信息系統互聯互通、數據共享,提升政府公共服務效能。要強化保障措施,加大財政金融支持,強化人才支撐, 優化發展環境,保障信息安全,促進“互聯網+”行動持續深入實施。
7大行動促互聯網與制造業融合
工業和信息部日前印發“貫徹落實《國務院關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》行動計劃(2015-2018年)”的通知。根據“行動計劃”,到2018年,我國互聯網與制造業融合進一步深化,制造業數字化、網絡化、智能化水平顯著提高。兩化融合管理體系成為引領企業管理組織變革、培育新型能力的重 要途徑;新一代信息技術與制造技術融合步伐進一步加快,工業產品和成套裝備智能化水平顯著提升;跨界融合的新模式、新業態成為經濟增長的新動力,培育一批 互聯網與制造業融合示范企業;信息物理系統(CPS)初步成為支撐智能制造發展的關鍵基礎設施,形成一批可推廣的行業系統解決方案;小微企業信息化水平明顯提高,互聯網成為大眾創業、萬眾創新的重要支撐平臺;基本建成寬帶、融合、泛在、安全的下一代國家信息基礎設施;初步形成自主可控的新一代信息技術產業體系。
具體行動計劃包括:兩化融合管理體系和標準建設推廣行動、智能制造培育推廣行動、新型生產模式培育行動、系統解決方案能力提升行動、小微企業創業創新培育行動、網絡基礎設施升級行動、信息技術產業支撐能力提升行動。
遏制互聯網領域侵權假冒行為
國務院辦公廳日前印發《關于加強互聯網領域侵權假冒行為治理的意見》,指出,互聯網領域侵犯知識產權和制售假冒偽劣商品違法犯罪行為也呈多發高發態勢。因此亟需遏制互聯網領域侵權假冒行為多發高發勢頭,凈化互聯網交易環境,促進電子商務健康發展,為創新創業增添新活力,為經濟轉型升級注入新動力。
《意見》提出了加強互聯網領域侵權假冒行為治理的5項基本原則。
依法監管。加快推進打擊互聯網領域侵權假冒行為相關法律法規建設,運用法治思維和法治方式履行市場監管職責,強化事中事后監管,構建法治化市場環境。
技術支撐。積極創新監管方式和手段,加強大數據、云計算、物聯網、移動互聯網等新信息技術在網絡交易監管中的研發應用,提高對網上侵權假冒違法犯罪線索的發現、收集、甄別、挖掘能力。
統籌協作。充分發揮打擊侵權假冒工作統籌協調機制作用,加強行政執法、行業管理、宣傳、司法等部門間協作配合,形成工作合力。
軟件成企業智能制造突破口
目前,全國各級政府正在擬出新規推進智能制造,以謀求提高企業生產效率、增強我國企業和品牌的創新能力、提升制造業競爭力。智能制造不僅要解決機器設備智能化,還要利用軟件技術加強研發設計、生產制造、經營管理等全流程和全產業鏈的信息化和智能化,實現智能管控。
不少企業表示,實現智能制造對提高生產效率、技術水平和產品質量,降低能源消耗等具有重要的現實意義,十分迫切。而對于如何落實,他們認為,發揮軟件的核心推動作用,推進軟件技術與企業工業制造的融合應用,是智能制造的突破口。
企業對軟件的應用訴求正在轉變
記者走訪了解到,在國家推進“兩化深度融合”、“中國制造2025”的戰略進程中,企業內部對軟件的應用訴求也正發生著改變。以二維CAD和三維CAD/CAM工業軟件為例,越來越多的的企業要求突破以往單一業務項目維度的基礎應用,上升到以研發設計到生產加工全流程信息數據的集成整合。
“為匹配企業生產方式的轉變,我們正全面推進信息化建設,運用先進的設備和ERP、CAD/CAM、PDM等軟件系統進行生產管理和產品設計。”寧波南車產業園負責人指出:“信息化系統各項目的前后相關性強,單一軟件雖能解決部分問題,但從信息化全局看,局部問題的解決并不能最終解決集成問題。軟件廠商必須要有相當的技術與服務能力,能夠為我們提供可行的整體解決方案。”
業內人士分析指出,智能制造的落地與推進要求國產軟件商圍繞構建智能制造軟硬件和服務支持生態體系,努力提高軟件產品多樣化、適用性,用好本土優勢,用整體解決方案代替單一的產品或服務,滿足制造企業在新形勢下的應用需求。
國產軟件當應勢而上,發揮驅動作用