在智能制造的關(guān)鍵技術(shù)當(dāng)中,智能產(chǎn)品與智能服務(wù)可以幫助企業(yè)帶來(lái)商業(yè)模式的創(chuàng)新;智能裝備、智能產(chǎn)線、智能車(chē)間到智能工廠,可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模式的創(chuàng)新;智能研發(fā)、智能管理、智能物流與供應(yīng)鏈則可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)模式的創(chuàng)新;而智能決策則可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策。
no.1.智能產(chǎn)品(smart product)
智能產(chǎn)品通常包括機(jī)械、電氣和嵌入式軟件,具有記憶、感知、計(jì)算和傳輸功能。典型的智能產(chǎn)品包括智能手機(jī)、智能可穿戴設(shè)備、無(wú)人機(jī)、智能汽車(chē)、智能家電、 智能售貨機(jī)、智能裝備以及眾多智能硬件產(chǎn)品等。
no.2.智能服務(wù)(smart service)
基于傳感器和物聯(lián)網(wǎng)(iot),可以感知產(chǎn)品的狀態(tài),從而進(jìn)行預(yù)防性維修維護(hù),及時(shí)幫助客戶(hù)更換備品備件,甚至可以通過(guò)了解產(chǎn)品運(yùn)行的狀態(tài),幫助客戶(hù)帶來(lái)商業(yè)機(jī)會(huì)。還可以采集產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)的大數(shù)據(jù),輔助企業(yè)進(jìn)行市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)的決策。此外,企業(yè)通過(guò)開(kāi)發(fā)面向客戶(hù)服務(wù)的app,也是一種智能服務(wù)的手段,可以針對(duì)企業(yè)購(gòu)買(mǎi)的產(chǎn)品提供有針對(duì)性的服務(wù),從而鎖定用戶(hù),開(kāi)展服務(wù)營(yíng)銷(xiāo)。
no.3.智能裝備(smart equipment)
制造裝備經(jīng)歷了機(jī)械裝備到數(shù)控裝備的發(fā)展,目前正在逐步發(fā)展為智能裝備。智能裝備具有檢測(cè)功能,可以實(shí)現(xiàn)在機(jī)檢測(cè),從而補(bǔ)償加工誤差,提高加工精度,還可以對(duì)熱變形進(jìn)行補(bǔ)償。以往一些精密裝備對(duì)環(huán)境的要求很高,現(xiàn)在由于有了閉環(huán)的檢測(cè)與補(bǔ)償,可以降低對(duì)環(huán)境的要求。
no.4.智能產(chǎn)線(smart production line)
很多行業(yè)的企業(yè)高度依賴(lài)自動(dòng)化生產(chǎn)線,比如鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、芯片制造、電子組裝、汽車(chē)整車(chē)和零部件制造等,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的加工、裝配和檢測(cè),一些機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)也應(yīng)用了自動(dòng)化生產(chǎn)線,比如軸承。但是,裝備制造企業(yè)目前還是以離散制造為主。很多企業(yè)的技術(shù)改造重點(diǎn),就是建立自動(dòng)化生產(chǎn)線、裝配線和檢測(cè)線。美國(guó)波音公司的飛機(jī)總裝廠已建立了u型的脈動(dòng)式總裝線。自動(dòng)化生產(chǎn)線可以分為剛性自動(dòng)化生產(chǎn)線和柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線,柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線一般建立了緩沖。為了提高生產(chǎn)效率,工業(yè)機(jī)器人、吊掛系統(tǒng)在自動(dòng)化生產(chǎn)線上應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
no.5.智能車(chē)間(smart workshop)
一個(gè)車(chē)間通常有多條生產(chǎn)線,這些生產(chǎn)線要么生產(chǎn)相似零件或產(chǎn)品,要么有上下游的裝配關(guān)系。要實(shí)現(xiàn)車(chē)間的智能化,需要對(duì)生產(chǎn)狀況、設(shè)備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質(zhì)量、物料消耗等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析,進(jìn)行高效排產(chǎn)和合理排班,顯著提高設(shè)備利用率(oee)。因此,無(wú)論什么制造行業(yè),制造執(zhí)行系統(tǒng)(mes)成為企業(yè)的必然選擇。
no.6.智能工廠(smart factory)
一個(gè)工廠通常由多個(gè)車(chē)間組成,大型企業(yè)有多個(gè)工廠。作為智能工廠,不僅生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、透明化、可視化、精益化,同時(shí),產(chǎn)品檢測(cè)、質(zhì)量檢驗(yàn)和分析、生產(chǎn)物流也應(yīng)當(dāng)與生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)閉環(huán)集成。一個(gè)工廠的多個(gè)車(chē)間之間要實(shí)現(xiàn)信息共享、準(zhǔn)時(shí)配送、協(xié)同作業(yè)。一些離散制造企業(yè)也建立了類(lèi)似流程制造企業(yè)那樣的生產(chǎn)指揮中心,對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行指揮和調(diào)度,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決突發(fā)問(wèn)題,這也是智能工廠的重要標(biāo)志。智能工廠必須依賴(lài)無(wú)縫集成的信息系統(tǒng)支撐,主要包括plm、 erp、crm、scm和mes五大核心系統(tǒng)。大型企業(yè)的智能工廠需要應(yīng)用erp系統(tǒng)制定多個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)計(jì)劃(production planning),并由mes系統(tǒng)根據(jù)各個(gè)車(chē)間的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行詳細(xì)排產(chǎn)(production scheduling),mes排產(chǎn)的粒度是天、小時(shí),甚至分鐘。
no.7.智能研發(fā)(smart r&d)
離散制造企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)方面,已經(jīng)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工程、計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造等工具軟件和產(chǎn)品生命周期管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。企業(yè)要開(kāi)發(fā)智能產(chǎn)品,需要機(jī)電軟多學(xué)科的協(xié)同配合;要縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,需要深入應(yīng)用仿真技術(shù),建立虛擬數(shù)字化樣機(jī),實(shí)現(xiàn)多學(xué)科仿真,通過(guò)仿真減少實(shí)物試驗(yàn);需要貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化的思想,以支持大批量客戶(hù)定制或產(chǎn)品個(gè)性化定制;需要將仿真技術(shù)與試驗(yàn)管理結(jié)合起來(lái),以提高仿真結(jié)果的置信度。流程制造企業(yè)已開(kāi)始應(yīng)用plm系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工藝管理、配方管理以及實(shí)驗(yàn)室信息管理。
no.8.智能管理(smart management)
制造企業(yè)核心的運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)還包括人力資產(chǎn)管理系統(tǒng)(hcm)、客戶(hù)關(guān)系管理系統(tǒng)(crm)、企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(eam)、能源管理系統(tǒng)(ems)、供應(yīng)商關(guān)系管理系統(tǒng)(srm)、企業(yè)門(mén)戶(hù)(ep)、業(yè)務(wù)流程管理系統(tǒng)(bpm)等,國(guó)內(nèi)企業(yè)也把辦公自動(dòng)化(oa)作為一個(gè)核心信息系統(tǒng)。為了統(tǒng)一管理企業(yè)的核心主數(shù)據(jù),近年來(lái)主數(shù)據(jù)管理(mdm)也在大型企業(yè)開(kāi)始部署應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)智能管理和智能決策,最重要的條件是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和主要信息系統(tǒng)無(wú)縫集成。
no.9.智能物流與供應(yīng)鏈(smart logistics and scm)
制造企業(yè)內(nèi)部的采購(gòu)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售流程都伴隨著物料的流動(dòng),因此,越來(lái)越多的制造企業(yè)在重視生產(chǎn)自動(dòng)化的同時(shí),也越來(lái)越重視物流自動(dòng)化,自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、無(wú)人引導(dǎo)小車(chē)(agv)、智能吊掛系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用;而在制造企業(yè)和物流企業(yè)的物流中心,智能分揀系統(tǒng)、堆垛機(jī)器人、自動(dòng)輥道系統(tǒng)的應(yīng)用日趨普及。倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)和運(yùn)輸管理系統(tǒng)也受到制造企業(yè)和物流企業(yè)的普遍關(guān)注。
no.10.智能決策(smart decision making)
企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,產(chǎn)生了大量的數(shù)據(jù)。一方面是來(lái)自各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的核心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),比如與合同、回款、費(fèi)用、庫(kù)存、現(xiàn)金、產(chǎn)品、客戶(hù)、投資、 設(shè)備、產(chǎn)量、交貨期等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)一般是結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù),可以進(jìn)行多維度的分析和預(yù)測(cè),這就是業(yè)務(wù)智能(business intelligence,bi)技術(shù)的范疇,也被稱(chēng)為管理駕駛艙或決策支持系統(tǒng)。同時(shí),企業(yè)可以應(yīng)用這些數(shù)據(jù)提煉出企業(yè)的kpi,并與預(yù)設(shè)的目標(biāo)進(jìn)行對(duì)比,同時(shí),對(duì)kpi進(jìn)行層層分解,來(lái)對(duì)干部和員工進(jìn)行考核,這就是企業(yè)績(jī)效管理的范疇。從技術(shù)角度來(lái)看,內(nèi)存計(jì)算是bi的重要支撐。