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                亚博体育软件下载北航刘强:“三要三不要”施行智能制造
                文章泉源 : 中国亚博体育软件下载旧事网 公布工夫 :2019年12月19日 16:38分享到:
                  12月14日,中国机电一体化技能使用协会建立30周年庆贺大会在北京举行,北京航空航天大学机器工程及主动化学院传授、博士生导师刘强就智能制造实际体系架构停止了宗旨演讲。
                  据悉,我国教诲部已在初等院校本科专业中设置智能制造工程专业,这对智能制造从讲授、培育、研讨各方面提出了更多新的要求。而现在产学研等各界对智能制造的了解各有所长,演讲中刘强论述的智能制造实际体系架构基于其多年研讨总结而成。


                  普通而言,差别期间有相应的制造技能,其特点是从以机器化,到规范化、刚性主动化,再到柔性主动化、数字化、网络化,以及到亚博体育软件下载4.0也便是智能化期间的人机物互联、自感知、自剖析、自决议计划、自实行。但不论在什么时期,优质、高效、低耗、绿色,是制造业永久的主题。
                  刘强剖析,将来制造技能将面对四大新的变化:一是从绝对单一的制造场景,转向庞大、混淆的制造场景。呆板人、人、机床混淆,工艺办法增材减材混淆等等。二是从面向控制呆板学习,如机床闭环反应,转向深度决议计划的深度学习,完成大闭环的控制。三因此前基于经历知识决议计划,比拟多基于人的经历,如今基于数据证据决议计划,要求基于大数据剖析和处置来决议计划。四是从处理可见的发作的现有题目,转向预见不行见未发作的题目,如不行见的预见性维护,不论从底层设置装备摆设到单位到消费线。
                  基于这种剖析,将来制造技能开展的必定趋向便是智能制造。将来制造,需求制造零碎具有预测和顺应未知场景才能的智能优化,可以自感知、自学习、自构造、自顺应等等,完成大闭环,而不是单台机床或许部分闭环。同时处置越来越多的构造化数据和非构造化数据,支持决议计划和预测。以及差别层级的CPS、DT将假造仿真和物理消费进程深度交融,支持前面的种种零碎。将来场景正是有这些变迁,智能制形成为必定趋向。
                  刘强提出了智能制造施行途径的“三要三不要”准绳,“三不要”是:不要在落伍的工艺根底上搞主动化,不要在落伍的办理根底上搞信息化,不要在不具有网络化数字化根底时搞智能化;“三要”则是:规范标准要先行,支持根底要强化,CPS了解要片面。
                  他同时提出了智能制造施行的五个步调,这便是需求剖析、网络根底设备建立、互联可视数字化,现场数据驱动静态优化,真假交融智能消费。

                  以下是刘强演讲实录。
                  刘强:尊崇的沈部长,列位向导、列位同仁、列位高朋各人上午好!明天给各人报告请示一下我们在智能制造实际体系架构方面的一些看法,这个话题是泉源于客岁机器亚博体育软件下载出书社跟我约了智能制造课本,往年给北航工程化本科生开了智能制造课程。如今教诲部在初等院校本科专业外面设置智能制造工程这个专业,这些都使得我们对智能制造从讲授、培育、研讨这些方面,提出更多新的要求。因而迫使我们来考虑智能制造从它的实际触及到要害技能等等有关内容,怎样来构建起来,以是把这外面我们在这方面做了一些任务,构成一些考虑看法向列位向导、列位偕行报告请示。
                  起首是智能制造技能开展的变迁与新的应战。
                  我们晓得人类文明历程与制造密不行分。制造运动及其制造产品随同我们从东西期间、农业期间、亚博体育软件下载期间到知识期间,是我们消费生存外面永久主题。农业期间之后亚博体育软件下载期间各人清晰,机器化、电气化、信息化、智能化。
                  差别期间制造技能的开展变迁,从制造技能特点来看有以机器化,规范化、刚性主动化,柔性主动化、数字化、网络化,以及智能化期间的人机物互联、自感知、自剖析、自决议计划、自实行,这个变迁进程外面,我们在想技能上变迁在那边?亚博体育软件下载1.0到2.0,从原来作坊式机器化消费走向规范化、主动化,这个时分规范化以零件消费规范化,制造工艺的规范化,查验控制规范化为代表,完成低级刚性主动化,经过主动化改动制造进程的速率,以及可反复性,这是从1.0到2.0技能变迁。
                  从2.0到3.0,这时分因此初级主动化,次要因此寻求效益、质量、柔性,以公道的呼应才能和精度质量,顺应产物的多样性、批量动摇消费,便是我们说的变批量柔性化制造。这时分初级庞大的主动化,具有柔性,以数字化设计制造和网络支持来支持我们的制造进程,它的种种使用、监测、控制、办理、通讯、交互、共享等等。
                  不论在什么时期,制造业寻求的目的,是优质、高效、低耗、绿色,是制造业永久的主题。
                  将来制造面对应战,我们讲两个轮子驱动,便是市场需求和技能推进。市场需求维度,从机器制造这一块来讲,越来越多的资料,越来越庞大的构造件,越来越高的质量要求、情况要求,以及如今特性化范围化、定制要求交付工夫,特性化定制等等。技能推进维度,带来技能这一块交融,亚博体育软件下载互联网、IoT、大数据、云、人工智能等等,包罗制造工艺混淆制造等等,新的技能它的知识,两个轮子有驱动的开展。
                  将来制造技能面对四大新的变化:一是从绝对单一的制造场景,转向庞大、混淆的制造场景。呆板人、人、机床混淆,工艺办法增材减材混淆等等。二是从面向控制呆板学习,如机床闭环反应,转向深度决议计划的深度学习,完成大闭环的控制。三因此前基于经历知识决议计划,比拟多基于人的经历,如今基于数据证据决议计划,要求基于大数据剖析和处置来决议计划。四是从处理可见的发作的现有题目,转向预见不行见未发作的题目,如不行见的预见性维护,不论从底层设置装备摆设到单位到消费线。
                  智能制形成为将来制造开展趋向。将来制造,需求制造零碎具有预测和顺应未知场景才能的智能优化,可以自感知、自学习、自构造、自顺应等等,完成大闭环,而不是单台机床或许部分闭环。同时处置越来越多的除了却构化数据和非构造化数据,支持决议计划和预测。以及差别层级的CPS、DT将假造仿真和物理消费进程深度交融,支持前面零碎。将来场景正是有这些变迁,智能制形成为必定趋向,也是偏向。
                  智能制造开展的外延和特性,实在是一个进程。记得80年月我们上研讨生的时分,这个时分曾经有智能制造,这个时分提出智能制造在百度外面百度出来。从迷信特性、技能特性都做了相应概述,我要提的一点,在当时候提出来的智能制造观点,它的根本头脑在如今也依然照旧实用。
                  在近来美国智能制造创新研讨院里,公布roadmap2017到2018的智能制造,提出智能制造的外延解读。智能制造是一系列的触及业务、技能、根底设备及休息力的理论运动,经过整合运营技能和信息技能OT和IT的工程零碎,来完成制造的继续优化。这里提出根底设备另有人他们四个维度,以及OT和IT零碎工程,终极完成制造工程继续优化。
                  中国制造2025强国战略研讨外面,屈英明院长做了相称多。智能制造外延是制造技能与数字技能、智能技能及新一代信息技能的交融,是面向产物全生命周期的具有信息感知、优化决议计划、实行控制才能等等。工信部智能制造开展计划2016到2020陈诉外面,指出了智能制造是基于新一代信息通讯技能,ICT技能,与先辈制造技能深度交融,贯串于设计、消费、办理等等。
                  我们基于后面的相干任务,联合新的技能开展变迁,应对将来得应战,我们对亚博体育软件下载4.0期间智能制造外延做出一个本人的新的看法。智能制造是先辈制造技能与新一代信息技能、新一代人工智能等新技能深度交融构成的新型消费方法和制造技能,他以产物全生命周期代价链的数字化、网络化集成为中心,以企业外部纵向管控集成,企业内部网络化协同集成为支持,以物理消费零碎及其对应的各层级数字孪生映射交融为根底,树立起具有具有静态感知、及时剖析、自主决议计划和精准实行功用的智能工场,停止赛博物理交融的智能消费,完成高效、优质、低耗、绿色、平安的制造和效劳。
                  智能制造归结起来一个中心:CPS,两大主题:智能工场、智能消费,三项集成:横向集成,垂直集成,端到端集成,十字目的:优质、高效、低耗、绿色、平安。
                  智能制造分红几个局部,包罗实际根底、支持根底、中心主题、总体目的、施行途径、使能技能。起首是实际根底,说明智能制造进程,根本观点,范围、根本原理。设计智能制造的根底观点术语界说,外延、内涵、特性、组成要素、参考架构、规范标准等等。
                  第二局部是技能根底,说明开展智能制造工程技能根底和根底性设备条件等,设计亚博体育软件下载的四基和根底设备两个方面:四基即中心根底零部件、元件,先辈根底工艺,要害根底资料,财产技能根底。根底设备是指数字化根底设备、网络化根底设备、信息平安根底设备。
                  支持技能,属于智能制造的要害技能,触及支持智能制造开展的新一代信息技能和人工智能技能等要害技能,次要包罗传感器、亚博体育软件下载互联网/物联网、大数据、云盘算、边沿盘算、假造理想、加强理想、人工智能、数字孪生等等。这些随着开展还会有新的技能呈现。
                  另有一个方面,面向使用的使能技能,属于智能制造专业技能,触及智能制造零碎性集成和使用使能的要害技能,归结为三大集成技能和使用使能技能,次要包罗如下技能:端到端集成,纵向集成,横向集成,静态感知,及时剖析,自主决议计划,精准实行。
                  两个中心主题,要论述组成智能制造的中心内容和次要义务。归纳综合为一个中心即CPS,以及基于CPS组成的赛博物理消费零碎CPPS;四大主题,也便是CPS/CPPS的完成方式和载体,即智能工场和智能消费,进一步把智能效劳和智能物流加出去。
                  开展形式方面,论述智能制造开展演进阶段的分别,特点和范式,包罗6个开展阶段以及三个演进范式。
                  施行途径方面,我们盼望可以论述施行智能制造准绳和给出推进智能制造施行落地的步调发起。包罗智能制造的“三要三不要”准绳,以及标准施行五步调发起。
                  终极是总体目的,论述清晰优质、高效、低耗、绿色、平安的详细外延和意义。
                  这是我们对智能制造的实际框架,架构的一个想象,这个想象是我们基于本人研讨、考虑、看法得出一个后果。盼望把这个抛出来,请列位偕行批判,我们一同来进一步开展。
                  最初,把智能制造开展形式和途径这方面研讨做一个扼要引见。智能制造施行途径“三要三不要”准绳,各人很熟习,失掉列位偕行承认,感触十分欣喜。
                  一个例子,某航天制造企业在基于需求工艺剖析的制造配备创新进程。起首,不要在落伍的工艺根底上搞主动化,不只亚博体育软件下载2.0要起首处理这个题目,亚博体育软件下载4.0更要处理。能把航天火箭制造的传统制造工艺外面三大次要工艺,化学铣削到镜像铣削;手工熔焊,到FSW焊接;手工钻铆改成静压伺服铆。
                  从制造工艺剖析改良革新动手,提出配备需求,配备需求处理的题目和技能,创新设计最初完成配备创新。工艺打破牵引高端配备创新研发,配备是工艺的载体,也是包管工艺完成的手腕。
                  从设置装备摆设层它的数字化,工艺改了,数字化都是数控下去,把智能化运输物流,车间外面的数字化建模,制造进程办理联合起来,构建起新一代航天制造智能制造零碎,IMS。如许完成走向智能化的进程。
                  先辈制造工艺及配备技能我们要存眷,肯定要起首处理工艺题目,传统落伍工艺一定在这根底上搞不可,也搞欠好主动化、数字化和智能化。
                  别的,古代办理形式和技能,假如照旧在落伍办理根底上,是搞不可数字化和智能化。数字化转型是完成制造企业转型晋级的要害,网络化是企业完成资源共享,集成重组,静态同盟的条件。不要在不具有数字网络化时分来搞智能化。
                  作为规范标准先行方面也是有许多案例。克强总理提出先辈规范倒逼中国制造晋级。我们在智能制造强国战略外面提出中国智能制造规范化和参考模子,从生命周期维度、零碎层级维度,智能特性维度,以及另有架构都给出了,曾经表现我们智能制造推进进程外面规范标准先行如许理念。相干支持根底,我想不睁开了,我们可以从根底才能视角,从规范体系的视角,这里是在智能制造规范体系架构外面摘出来几个局部。以及热门技能相干视角,我们都可以来论述我们有关智能制造相干支持技能。
                  盼望在前面推进进程外面,CPS要可以了解片面,对CPS进一步了解,专门一个专题也讲不外来,起首是CPPS赛博物理消费零碎;3C之间的干系。另有一句话CPS使用是一个进程,是一个久远的进程,不要一挥而就。
                  我们也提出智能制造施行的五个步调,包罗需求剖析、网络根底设备建立、互联可视数字化,现场数据驱动静态优化,真假交融智能消费。盼望给智能制造企业往这方面的落地,提供参考和指点。
                  智能制造开展形式,从开展阶段来讲,德勤已经给出一个盘算机化、衔接、可视、通明、预测、自顺应6个阶段。
                  基于后面这些看法和剖析,我想关于将来工场,将来的智能制造他们新的形状和特点,会包罗如许一些方面:将来工场会是互联通明CPPS交融的工场,是一种自治型工场,另有生态型工场,它包罗混淆型制造,软件界说制造,挪动制造,韧性制造,另有可继续制造。终极目的照旧制造技能永久的主题,优质、高效、低耗、绿色、平安。
                编辑 : 周宝冰
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