隨著工業(yè)4.0戰(zhàn)略的實(shí)施，智能制造成為各大制造企業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，對(duì)于智能制造的全生命周期實(shí)施路徑是什么？筆者將從產(chǎn)品全生命周期的角度出發(fā)，整個(gè)智能制造的實(shí)施路徑分為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)字化工廠規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)執(zhí)行和增值服務(wù)5大環(huán)節(jié)。下面一文是對(duì)此的詳細(xì)介紹。
自從德國工業(yè)4.0和中國制造2025的概念被提出后，圍繞著制造業(yè)的升級(jí)和改造，各種實(shí)踐也層出不窮。如何通過信息物理系統(tǒng)(CPS)形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)，使得機(jī)器、工作部件、系統(tǒng)以及人類通過網(wǎng)絡(luò)持續(xù)地保持?jǐn)?shù)字信息的交流;如何構(gòu)建一條數(shù)字化生產(chǎn)線、一個(gè)數(shù)字化車間、一座數(shù)字化工廠;如何在數(shù)字化工廠運(yùn)行過程中，采集數(shù)據(jù)、對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分類、提取、分析和優(yōu)化，為決策者作出決策提供有力的數(shù)據(jù)支持。
智能制造融合了大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器人技術(shù)、虛擬仿真、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全、增材制造等核心技術(shù)。本文力圖提煉出一條智能制造的通用實(shí)施路徑，從產(chǎn)品全生命周期的角度出發(fā)，整個(gè)智能制造的實(shí)施路徑分為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、數(shù)字化工廠規(guī)劃、生產(chǎn)工程、生產(chǎn)執(zhí)行和增值服務(wù)5大環(huán)節(jié)。
第一步 —— 產(chǎn)品設(shè)計(jì)
智能制造在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要作用之一是重新定義了產(chǎn)品模型和數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，使智能化產(chǎn)品設(shè)計(jì)在價(jià)值鏈上的不同部門不同用戶之間能夠進(jìn)行完整、精確、及時(shí)的數(shù)據(jù)交換，通過一致性的產(chǎn)品模型，數(shù)據(jù)集成和提取更加安全。
第二步——數(shù)字化工廠規(guī)劃
當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的雛形完成之后，智能制造要考慮的下一個(gè)步驟便是數(shù)字化工廠規(guī)劃。所謂的數(shù)字化工廠規(guī)劃就是生產(chǎn)者考慮如何搭建一個(gè)數(shù)字化工廠來生產(chǎn)第一階段所定義的產(chǎn)品。
第三步——生產(chǎn)工程
當(dāng)數(shù)字化工廠的規(guī)劃完成之后，智能制造將進(jìn)入下一個(gè)實(shí)質(zhì)性的階段：生產(chǎn)工程。生產(chǎn)過程利用自動(dòng)化系統(tǒng)和工程定義控制架構(gòu)、信息從下至上的傳遞方式，機(jī)器與機(jī)器，機(jī)器與上位機(jī)之間的通信方式，是將數(shù)字化工廠從規(guī)劃到落地的一個(gè)關(guān)鍵階段。
第四步——生產(chǎn)執(zhí)行
當(dāng)數(shù)字化工廠落地之后，智能化生產(chǎn)將有條不紊地生產(chǎn)第一階段設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。數(shù)字化工廠的落地并不意味著智能制造的結(jié)束，而是意味著智能制造從規(guī)劃到落地，進(jìn)入到信息收集、處理、分析、決策的新階段，我們稱其為生產(chǎn)執(zhí)行階段。
第五步——增值服務(wù)
當(dāng)數(shù)字化工廠中的各條智能流水線已經(jīng)可以正常運(yùn)行，我們是否可以高枕無憂地宣告智能制造的工作結(jié)束了呢?答案當(dāng)然是否定的，數(shù)字化工廠中的每一臺(tái)設(shè)備都有著一定的生命周期，一旦某個(gè)核心設(shè)備出現(xiàn)故障，將面臨著停線停產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，智能制造的另一大作用體現(xiàn)在其最后一個(gè)路徑也是智能制造的最高境界：增值服務(wù)。
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