智能化转型是一场将改变未来格局的产业变革的新浪潮。智能化的工业企业是真正实现了以需求为导向进行个性化制造、提供个性化服务的企业。智能制造企业包含了三个维度的“智能化”:产品的智能化、生产制造的智能化、企业的互联智能化。
生产制造的智能化的智能制造的中航工业的定义是动态感知、实时分析、自主决策、精准执行的循环。但是,智能本身也有智能化程度问题,欧洲智能系统集成技术平台EPoSS把智能化程度的智能系统分为三代:
第一代智能系统:
融入自动化、管理及控制技术,优化决策。
第二代智能系统:
扩展到机器学习,可以自适应、自学习。
第三代智能系统:
融入人工智能,在特定领域逐步与人类相近感知、思维以及处理能力,体现在机器人与工厂自动化即CPS。
德国工业4.0的战略目标是在2030年部分企业可以实现第三代智能系统即CPS系统架构下的智能制造。
智能化生产系统包含八个方面:
1、智能设计
智能原型制造,3D设计、VR/AR模拟等
2、智能物联
M2M,RFID、传感器和工业大数据分析、云计算服务,通过过程控制对象连接与嵌入的统一架构(OPC UA)和未来高级智能的语义网达到机器或万物即服务MaaS和TaaS。
3、智能机器人
智能机器人分模仿机器人和人形机器人,可以应用在加工、装配、运输仓储等领域。
4、智能柔性、重构单元与生产线。
可以根据需求多产品柔性的智能调整生产线并可以模块化、单元化优化组合重构新的生产线和工装来满足客户需求。
5、智能预测、计划排程、执行
通过历史、实时数据建模和大数据预测未来。算法和规则优化计划排产、机器学习分布式场景化规则调度执行,实现预测、计划排程、执行反馈闭环,满足订单交期。
6、智能流程
智能协同流程平台,移动化、社交化方法,优化与改善并流程智能重组,场景化满足变化的需求。
7、智能诊断与控制
通过工业大数据智能分析平台对设备、质量、计划等进行预警、校正与自组适应。
8、人机协同交互
人机协同,把机器智能和人员的智慧和专家系统的融合,使智能更加人性化。
智能化产品包含:
1、自主决策
产品内嵌环境感知、智能识别等
2、场景自适应
产品内嵌控制算法级策略
3、人机交互
产品可以多功能感知、语音识别、信息融合等
智能化服务包含:
1、服务场景化
可以针对场景化提供情感化服务
2、大数据预测监控
可以识别需求差异,自动识别用户的显性和隐形需求
3、未来建立语义网
让机器读懂人类语言,自动的高级智能为人类服务。
那么企业为什么需要转型智能制造?
并不完全是人工的短缺,最主要的是互联网和移动互联网化的社会下,用户的个性化的产品需求和快速完美的服务,导致企业不得不转型到适合多品种、小批量、个性化定制的制造模式,而在此模式基础上的核心竟争力是快速响应。
在这种复杂的制造模式C2M下,机器加上算法是胜过人的智能的。只有升级到智能制造系统才可以做到多品种、小批量、个性化、柔性的快速响应用户的需求。
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