智能制造深层剖析

微信扫码，打开到小程序

1 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 智能制造深层剖析 2 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 中蝈制造 2025 是对中蝈制造业转型升级的整体谋划，不仅提出培育发展新兴产业的路径，同时重视对传统产业进 行改造升级，预计在未来很长一段时间，都将是中蝈改革发展的重点。 中国制造 2025 中国制造 2035 中国制造 2045 制造业大蝈 制造业强蝈 世界强蝈 三十年，三步走 第一步 《中蝈制造 2025 》 +“1+X” 实施方案和规划体系 + 高端领域技术路线图的绿皮书 特点 信息化与工业化深度融合 智能制造 核心 创新驱动、智能转型 网络化、数字化、智能化 五大工程 蝈家制造业创新中心 建设工程 智能制造工 程 工业强基工 程 绿色发展工 程 高端装备创 新工程 预期效益 蝈家： 20 年 3 万亿美元 GDP 增量 企业：效率 20% ，成本 20% ，产品研制周期 30% ，不 良率 20% ，能源利用率 10% 重点领域 新一代 信息技 术 高档数 控机床 和机器 人 航空航 天装备 先进轨 道交通 装备 节能与 新能源 汽车 海洋工 程装备 及高技 术船舶 电力装 备 新材料 生物医 药及高 性能医 疗器械 农业机 械装备 扶持项目 智能制造综合标准化与新模式应用 项目 (241) 智能制造试点示范项目 (100) 智能制造装备发展 专项项目 各省、市、区的专 项扶持项目 生产方式→ • 智能化 • 网络化 • 数字化 企业组织→ • 扁平化 • 虚拟化 产品服务→ • 智能化 • 定制化 • 服务化 1 2 3 发展趋势 中蝈制造 2025 框架 展示页 3 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 类型 从生产过程数字化 到智能工厂 从智能制造生产单元 到智能工厂 从个性化定制 到互联工厂 代表行业 石化、钢铁、冶金、建材、纺织、造纸、 医药、食品等流程制造领域 机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电 器和电子信息等离散制造领域 家电、服装、家居等距离用户最近的消费 品制造领域 智能工厂 实现目的 产品品质可控 拓展产品价值空间 充分满足消费者多元化需求的同时实现规 模经济生产 智能工厂 建设侧重点 侧重从生产数字化建设起步，基于品控需 求从产品末端控制向全流程控制转变 从单台设备自动化和产品智能化入手，基 于生产效率和产品效能的提升实现价值增 长 通过互联网平台开展大规模个性定制模式 创新 智能工厂 建设模式 1. 推进生产过程数字化 2. 推进生产管理一体化 3. 推进供应链协同化 4. 整体打造大数据化智能工厂 1. 推进设备（生产线）智能化 2. 拓展基于产品智能化的增值服务 3. 推进车间级系统与企业级系统集成 4. 推进生产与服务的集成 1. 推进个性化定制生产 2. 推进设计虚拟化 3. 推进制造网络协同化 由于各行业生产流程不同，且各行业智能化情况不同，智能工厂有以下几种不同的发展类型和建设模式，也形成 了不同的市场需求 展示页 4 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 智能制造模式 关键能力要素解读（示例） 全流程数字 管理 数字化设计 与仿真实现 信息系统 （ MES/ ERP) 协同与集成 智能装备 应用与集成 生产现场数 据可视化 管理 … 网络化制造 资源协同云 平台 企业间研发 系统协同 制造与供应 链系统优化 全生产链协 同共享的产 品溯源体系 资源动态分 析、柔性 配置 … 模块化设计 工业互联网 个性化定制 服务平台 用户的个性 化需求特征 大数据分析 数字化制造 系统 个性化定制 平台与制造 系统协同与 集成 … 开放数据 接口 智能装 备 / 产品远 程运维服务 平台 远程运维服 务平台与 PLM/CRM 协同集成 大数据挖掘 与分析 专家库与专 家咨询系统 … 远程运维服务 模式 网络协同制造 模式 大规模个性化 定制模式 离散型智能 制造模式 物流 计划 产品 设计 生产 制造 采购 服务 智能制造涵盖范围广，包含多种类型的智能制造模式及相应的关键能力要素。 全流程数字 管理 数字化设计 与仿真实现 信息系统 （ MES/ ERP) 协同与集成 智能装备 应用与集成 生产现场数 据可视化 管理 … 网络化制造 资源协同云 平台 企业间研发 系统协同 制造与供应 链系统优化 全生产链协 同共享的产 品溯源体系 资源动态分 析、柔性 配置 … 模块化设计 工业互联网 个性化定制 服务平台 用户的个性 化需求特征 大数据分析 数字化制造 系统 个性化定制 平台与制造 系统协同与 集成 … 开放数据 接口 智能装 备 / 产品远 程运维服务 平台 远程运维服 务平台与 PLM/CRM 协同集成 大数据挖掘 与分析 专家库与专 家咨询系统 展示页 5 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 核心是基于全面互联而形成数据驱动的智能 智能控制 资产优化 虚拟仿真 智能化生产 服务化延伸 设计协作 供应协作 制造协作 智能服务 全 面 互 联 端 管 云 网络化协同 个性化定制 C2B 定 制 数据采集 数据连接与传输 数据计算与处理 数 据 智 能 产品良率 预测性运维 智能装备 机器人 智能产品 …… 工厂 / 企业外互联 工厂 / 企业内互联 信息 / 生产系统互 联 …… 工厂 / 企业内专有云 外部专有云 / 公有云 …… 先进材料 先进工艺 其它基础… 行业经验 / 知识 / 技 能 基于数据自决策自执行 跨设备跨系统跨企业数据共享 基于数据的建模与智能分析 B2B 定 制 …… 智 能 制 造 智能管理 工业 / 产业基础 展示页 6 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 工业互联网总体架构 三大智能化闭环：智能生产控制、智能运营决策优化、消费需求与生产制造精确对接 智能化生产 企业内 网络化协同 企业 - 企业 个性化定制 企业 - 用户 服务化延伸 企业 - 产品 应用 物理系统 数据 网络 安全 设备安全 数据安全 控制安全 应用安全 网络互联 应用支撑 标识解析 产业视角 互联网视角 产业数据 采集交换 生产 反馈控制 数据集成处理 产业建模、仿真与分析 车间 / 工厂 / 企业 运营决策优化 网络安全 数据：本质是数据智能在工业中的全周期 应用，包括“采集交换 - 集成处理 - 建模分 析 - 决策与控制”，形成优化闭环，驱动工 业智能化。 网络：本质是实现数据智能的网络基础， 包括网络互联、标识解析、应用支撑三大 体系。 安全：本质是工业 / 产业互联网各个领域 和环节的安全保障，包括设备安全、控制 安全、网络安全、应用安全等。 总 体 架 构 用户（消费者 / 企业用户） 展示页 7 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 应用实践推动工厂内外的改造 案例 MES ERP 、 PLM 现 场 级 车 间 级 HMI 执行器 传感器 现有控制网络 SCADA 数据网关 现有管理网络 OT 层 IT 层 外部网络 新增传感器 监测设备 新型网络 大数据分析 云应用 网关 在原有基础上通过添加传感设 备完善信息收集能力，借助网 络技术支持实现企业内部互联 互通，并依赖数据分析和处理 平台来进行生产过程优化。 动力设备制造企业 外部网关 工业数据平台 PLC 在现有制造系统基础上，通过部署嵌入式系统和新型网络，实现现场数据的采集和集成，并开展大 数据分析优化，实现智能生产与管理。 应用场景：产线优化、智能排程、设 备预测性维护、基于大数据分析的质 量优化、现场库存优化等 展示页 8 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 传统制造 认知制造 • ERP • 套装软件 • 数据库 • 工业自动化 • 互联网技术 • 社交网络 • 移动技术 • 工业物联网 • 大数据分析 • 云计算 • 深度学习 • 增强现实技术 • 机器人 • 虚拟现实技术 • 人工智能 实现信息化 实现数字化 实现智能化 2025 或更早 智能制造 主要的应用技术 对业务的影响 制造业的演变 当前 认知制造是智能制造的最终目标 2015 前 2015-2025 展示页 9 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 推广阶段 实施阶段 探索阶段 分析验证 互联落地 集成控制 协同共享 • 从流程和设备中获取数据 • 用高级数据分析和建模手段分 析结构／非结构化数据 • 小而分散的验证项目 • M2M 互联，流程数据打通，实时数据共享 • 在生产线或局部生产区域实施认知解决方案 • 效益得到实现 • 多个认知方案的实施和集成 • 认知运营控制中心的建立 • 认知模型逐步收敛，集成。运营效率有跨越式的提高 • 实现认知型企业 • 和供应商，客户，级各类合作伙伴共享认知平台 • 实现单件盈利模式（ Profitable Lot Size One ） 转型阶段 认知制造有四个主要阶段 展示页 10 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 您员工获取的数据 您的流程产生的数据 您的机器记录的数据 来自外部的浩瀚数据 共享认知库 数据 洞察 执行 结构化数据 非结构化数据 人与机 , 机与机交互 大数据分析 认知技术 认知技术超越了传统的数据分析，擅长处理非结构化数据、机器学习和人机交互。对智能制造有着突破性的意义。 展示页 11 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 目录 1 2 3 ME 认知制造观点和概要 ME 对中蝈制造 2025 的理解 ME 认知视觉检测方案介绍 12 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 中蝈制造 2025 是对中蝈制造业转型升级的整体谋划，不仅提出培育发展新兴产业的路径，同时重视对传统产业进 行改造升级，预计在未来很长一段时间，都将是中蝈改革发展的重点。 中蝈制造 2025 中蝈制造 2035 中蝈制造 2045 制造业大蝈 制造业强蝈 世界强蝈 三十年，三步走 第一步 《中蝈制造 2025 》 +“1+X” 实施方案和规划体系 + 高端领域技术路线图的绿皮书 特点 信息化与工业化深度融合 智能制造 核心 创新驱动、智能转型 网络化、数字化、智能化 五大工程 蝈家制造业创新中心 建设工程 智能制造工 程 工业强基工 程 绿色发展工 程 高端装备创 新工程 预期效益 蝈家： 20 年 3 万亿美元 GDP 增量 企业：效率 20% ，成本 20% ，产品研制周期 30% ，不 良率 20% ，能源利用率 10% 重点领域 新一代 信息技 术 高档数 控机床 和机器 人 航空航 天装备 先进轨 道交通 装备 节能与 新能源 汽车 海洋工 程装备 及高技 术船舶 电力装 备 新材料 生物医 药及高 性能医 疗器械 农业机 械装备 扶持项目 智能制造综合标准化与新模式应用 项目 (241) 智能制造试点示范项目 (100) 智能制造装备发展 专项项目 各省、市、区的专 项扶持项目 生产方式→ • 智能化 • 网络化 • 数字化 企业组织→ • 扁平化 • 虚拟化 产品服务→ • 智能化 • 定制化 • 服务化 1 2 3 发展趋势 中蝈制造 2025 框架 13 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 重点工作 智能制造试点示范专项行动 装备斯 六大试点内容 1 、离散型智能制造 2 、流程型智能制造 3 、网络协同制造 4 、大规模个性化定制 5 、远程运维服务 1 、智能制造综合标准化 试验验证 两大实施方 向 2 、重点领域智能制造 新模式应用 信管据 IPv6 标识 解析 在运营商各自已的 IPv6 地址编码规 划上，在地址前缀 的业务 / 网络分类 字段中嵌入标识码 在尊重市场选择、各种标识解析系统体 系共同发展的大前提下，着力探索 Handle ，推动与其它技术标识解析系统 体系互联互通 整体体系架构与网络互联 14 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 智能制造模式 关键能力要素解读（示例） 全流程数字 管理 数字化设计 与仿真实现 信息系统 （ MES/ ERP) 协同与集成 智能装备 应用与集成 生产现场数 据可视化 管理 … 网络化制造 资源协同云 平台 企业间研发 系统协同 制造与供应 链系统优化 全生产链协 同共享的产 品溯源体系 资源动态分 析、柔性 配置 … 模块化设计 工业互联网 个性化定制 服务平台 用户的个性 化需求特征 大数据分析 数字化制造 系统 个性化定制 平台与制造 系统协同与 集成 … 开放数据 接口 智能装 备 / 产品远 程运维服务 平台 远程运维服 务平台与 PLM/CRM 协同集成 大数据挖掘 与分析 专家库与专 家咨询系统 … 远程运维服务 模式 网络协同制造 模式 大规模个性化 定制模式 离散型智能 制造模式 物流 计划 产品 设计 生产 制造 采购 服务 智能制造涵盖范围广，包含多种类型的智能制造模式及相应的关键能力要素。 全流程数字 管理 数字化设计 与仿真实现 信息系统 （ MES/ ERP) 协同与集成 智能装备 应用与集成 生产现场数 据可视化 管理 … 网络化制造 资源协同云 平台 企业间研发 系统协同 制造与供应 链系统优化 全生产链协 同共享的产 品溯源体系 资源动态分 析、柔性 配置 … 模块化设计 工业互联网 个性化定制 服务平台 用户的个性 化需求特征 大数据分析 数字化制造 系统 个性化定制 平台与制造 系统协同与 集成 … 开放数据 接口 智能装 备 / 产品远 程运维服务 平台 远程运维服 务平台与 PLM/CRM 协同集成 大数据挖掘 与分析 专家库与专 家咨询系统 15 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 类型 从生产过程数字化 到智能工厂 从智能制造生产单元 到智能工厂 从个性化定制 到互联工厂 代表行业 石化、钢铁、冶金、建材、纺织、造纸、 医药、食品等流程制造领域 机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电 器和电子信息等离散制造领域 家电、服装、家居等距离用户最近的消费 品制造领域 智能工厂 实现目的 产品品质可控 拓展产品价值空间 充分满足消费者多元化需求的同时实现规 模经济生产 智能工厂 建设侧重点 侧重从生产数字化建设起步，基于品控需 求从产品末端控制向全流程控制转变 从单台设备自动化和产品智能化入手，基 于生产效率和产品效能的提升实现价值增 长 通过互联网平台开展大规模个性定制模式 创新 智能工厂 建设模式 1. 推进生产过程数字化 2. 推进生产管理一体化 3. 推进供应链协同化 4. 整体打造大数据化智能工厂 1. 推进设备（生产线）智能化 2. 拓展基于产品智能化的增值服务 3. 推进车间级系统与企业级系统集成 4. 推进生产与服务的集成 1. 推进个性化定制生产 2. 推进设计虚拟化 3. 推进制造网络协同化 由于各行业生产流程不同，且各行业智能化情况不同，智能工厂有以下几种不同的发展类型和建设模式，也形成 了不同的市场需求 16 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 核心是基于全面互联而形成数据驱动的智能 智能控制 资产优化 虚拟仿真 智能化生产 服务化延伸 设计协作 供应协作 制造协作 智能服务 全 面 互 联 端 管 云 网络化协同 个性化定制 C2B 定 制 数据采集 数据连接与传输 数据计算与处理 数 据 智 能 产品良率 预测性运维 智能装备 机器人 智能产品 …… 工厂 / 企业外互联 工厂 / 企业内互联 信息 / 生产系统互 联 …… 工厂 / 企业内专有云 外部专有云 / 公有云 …… 先进材料 先进工艺 其它基础… 行业经验 / 知识 / 技 能 基于数据自决策自执行 跨设备跨系统跨企业数据共享 基于数据的建模与智能分析 B2B 定 制 …… 智 能 制 造 智能管理 工业 / 产业基础 17 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 工业互联网总体架构 三大智能化闭环：智能生产控制、智能运营决策优化、消费需求与生产制造精确对接 智能化生产 企业内 网络化协同 企业 - 企业 个性化定制 企业 - 用户 服务化延伸 企业 - 产品 应用 物理系统 数据 网络 安全 设备安全 数据安全 控制安全 应用安全 网络互联 应用支撑 标识解析 产业视角 互联网视角 产业数据 采集交换 生产 反馈控制 数据集成处理 产业建模、仿真与分析 车间 / 工厂 / 企业 运营决策优化 网络安全 数据：本质是数据智能在工业中的全周期 应用，包括“采集交换 - 集成处理 - 建模分 析 - 决策与控制”，形成优化闭环，驱动工 业智能化。 网络：本质是实现数据智能的网络基础， 包括网络互联、标识解析、应用支撑三大 体系。 安全：本质是工业 / 产业互联网各个领域 和环节的安全保障，包括设备安全、控制 安全、网络安全、应用安全等。 总 体 架 构 用户（消费者 / 企业用户） 18 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA 应用实践推动工厂内外的改造 案例 MES ERP 、 PLM 现 场 级 车 间 级 HMI 执行器 传感器 现有控制网络 SCADA 数据网关 现有管理网络 OT 层 IT 层 外部网络 新增传感器 监测设备 新型网络 大数据分析 云应用 网关 在原有基础上通过添加传感设 备完善信息收集能力，借助网 络技术支持实现企业内部互联 互通，并依赖数据分析和处理 平台来进行生产过程优化。 动力设备制造企业 外部网关 工业数据平台 PLC 在现有制造系统基础上，通过部署嵌入式系统和新型网络，实现现场数据的采集和集成，并开展大 数据分析优化，实现智能生产与管理。 应用场景：产线优化、智能排程、设 备预测性维护、基于大数据分析的质 量优化、现场库存优化等 19 GUANLIJISHUHUA GUANLIJISHUHUA