赋能未来,智能制造的五大核心技术

中国制造2025,肩负着中国制造迈入智能化的时代重任。实现智能制造的根本也将从五个方向出发,来绘制中国智能制造的宏伟蓝图。

‍‍‍“智能制造”可以从制造和智能两方面进行解读。首先,制造是指对原材料进行加工或再加工,以及对零部件进行装配的过程。通常,按照生产方式的连续性不同,制造分为流程制造与离散制造(也有离散和流程混合的生产方式)。根据我国现行标准GB/T4754-2002,我国制造业包括31个行业,又进一步划分约175个中类、530个小类,涉及了国民经济的方方面面。

传统的制造系统在前三次工业革命中主要围绕着它的五个核心要素进行技术升级,它包含了:

1、Material——材料,包括特性和功能等

2、Machine——机器,包括精度、自动化、和生产能力等

3、Methods——方法,包括工艺、效率、和产能等

4、Measurement——测量,包括六西格玛、传感器监测等

5、Maintenance——维护,包括使用率、故障率、和运维成本等

而智能制造的新时代,核心技术在互联网及人工智能的两大新兴行业的冲击,进入全面革新的时代。以下技术成为行业的核心技术,推动智能制造行业的发展。

1、 识别技术

识别功能是智能制造服务环节关键的一环,需要的识别技术主要有射频识别技术,基于深度三维图像识别技术,以及物体缺陷自动识别技术基于三维图像物体识别的任务是识别出图像中有什么类型的物体,并给出物体在图像中所反映的位置和方向,是对三维世界的感知理解。在结合了人工智能科学、计算机科学和信息科学之后,三维物体识别在智能制造服务系统中识别物体几何情况的关键技术。

2、实时定位系统

实时定位系统可以、对多种材料、零件、工具、设备等资产进行实时跟踪管理,生产过程中,需要监视在制品的位置行踪,以及材料、零件、工具的存放位置等。这样,在智能制造服务系统中需要建立一个实时定位网络系统,以完成生产全程中角色的实时位置跟踪。

3、信息物理融合系统

信息物理融合系统也称为“虚拟网络-实体物理”生产系统,它将彻底改变传统制造业逻辑。在这样的系统中,一个工件就能算出自己需要哪些服务。通过数字化逐步升级现有生产设施,这样生产系统可以实现全新的体系结构。

4、 网络安全技术

数字化推动了制造业的发展,在很大程度上得益于计算机网络技术的发展,与此同时也给工厂的网络安全构成了威胁。以前习惯于纸质的熟练工人,现在越来越依赖于计算机网络、自动化机器和无处不在的传感器,而技术人员的工作就是把数字数据转换成物理部件和组件。制造过程的数字化技术资料支撑了产品设计、制造和服务的全过程,必须得以保护。

5、系统协同技术

这需要大型制造工程项目复杂自动化系统整体方案设计技术、安装调试技术、统一操作界面和工程工具的设计技术、统一事件序列和报警处理技术、一体化资产管理技术等相互协同来完成。

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