智能制造之我见课件.ppt

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1、对智能制造的认识目录目录一、提出的背景一、提出的背景二、智能制造内涵二、智能制造内涵三、三、智能制造智能制造发展重点发展重点一、提出的背景一一.工业工业4.04.0提出的背景提出的背景初步概念初步概念国家战略国家战略标准化标准化研究论证研究论证德国工业德国工业4.0二二.中国制造中国制造20252025力争到力争到20252025年从制造大国迈入制造强国行列年从制造大国迈入制造强国行列“三步走三步走”战略战略中国制造中国制造20452045中国制造中国制造20352035中国制造中国制造20252025制造大国强国之列制造大国强国之列强国领先地位强国领先地位强国中位强国中位德国工业4.0201

2、2年年4月提出，月提出，期望继续领期望继续领跑全球制造业，保持德国制造跑全球制造业，保持德国制造业的全球竞争力，与美日等国业的全球竞争力，与美日等国争夺新科技产业革命的话语权。争夺新科技产业革命的话语权。810年实现！年实现！中国制造202520152015年年5 5月月1919日印发，日印发，旨在加快旨在加快从制造大国转向制造强国。第从制造大国转向制造强国。第一次从国家战略层面描绘了建一次从国家战略层面描绘了建设制造强国的宏伟蓝图。设制造强国的宏伟蓝图。还有进一步发展工业的必要吗？中国已经成为世界第一制造业大国产能严重过剩国情告诉我们:中国工业发展有迫切的需要，也有巨大的发展空间。首先城市化

3、建设的任务十分繁重其次中国要解决所面临的所有重大经济社会问题必须倚重于发达的工业生产能力和技术水平。第三中国要成为一个发达的国家，必须要有一个发达的工业基础和工业体系。正当其时正当其时适得其势适得其势中国制造2025制造强国中国创造智能制造中国制造弯道超车工业工业4.04.0的时机成熟了吗？的时机成熟了吗？工业工业4.04.0的时机成熟了吗？的时机成熟了吗？39191 525基础门类齐全、独立完整中国是世界上唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类（39个工业大类、191个中类、525个小类）的国家中国互联网飞速发展中国互联网飞速发展中国网民人数已达6.32亿互联网行业是中国互联网行业是中国本土行

4、业中本土行业中唯一完唯一完全打败全打败国外的行业国外的行业PK工业工业4.04.0的时机成熟了吗？的时机成熟了吗？以信息化带动工业化以信息化带动工业化以工业化促进信息化以工业化促进信息化两化深度融合大趋势两化深度融合大趋势生产自动化生产自动化生产自动化生产自动化产品智能化产品智能化产品智能化产品智能化管理精细化管理精细化管理精细化管理精细化产业先进化产业先进化产业先进化产业先进化工业工业4.04.0的时机成熟了吗？的时机成熟了吗？机器换人机器换人基于基于“信息物理系统信息物理系统”实现实现“智能工厂智能工厂”中国：中国制造中国：中国制造2025中国制造中国制造202510个重点领域：个重点领域

5、：6.节能与新能源汽车节能与新能源汽车7.电力装备电力装备8.农机装备农机装备9.新材料新材料生物医药及高性能医疗器械生物医药及高性能医疗器械1.新一代信息技术产业新一代信息技术产业2.高档数控机床和机器人高档数控机床和机器人3.航空航天装备航空航天装备4.海洋工程装备及高技术船舶海洋工程装备及高技术船舶5.先进轨道交通装备先进轨道交通装备二、智能制造内涵智能化是制造业升级换代的重要标志智能化是制造业升级换代的重要标志2009年中国科学院发布2050年科学发展路线图：“基于泛在信息的智基于泛在信息的智能制造系统能制造系统”2011年中国机械工程学会发布中国机械工程技术路线图：智能制造2012年

6、中国工程院开展战略新兴产业规划研究，智能制造装备列为十八个重点战略产业之一。2013年中国工程院承担国务院的制造强国咨询研究报告，把智能化作为制造强国的主战略。2015年李克强总理在政府工作报告中提出要实施“中国制造2025”。在这一过程中，智能制造是主攻方向。热点热点/炒作炒作 Hype:专业术语流行泛滥专业术语流行泛滥realityaugmented realityConvergentEmbedded systemsM2MCyber-Physical SystemsCloudConvergent DevelopmentConvergent DevelopmentOLE for Proces

7、s Control(OPC)RFIDNetworked objectsEmbedded systemsUbiasive computingReal TimeContext awarenessRemote MonitoringAutonomousSelf-organizedSemantic inter-operabilityIoTSM2MBig DataEverything computingSmartWorldConvergent DevelopmentAugmented Realityswarm intelligenceMulti-Agent SystemComplex Event Proc

8、essing(CEP)智能制造定义智能制造定义 智能制造是研究制造活动中的信息感知与分析信息感知与分析，知知识表达与学习识表达与学习，智能决策与执行智能决策与执行的综合技术。主要包括智能制造装备智能制造装备、智能制造系统智能制造系统、智能制造智能制造服务服务等三个方面，其目标是提高制造效率效率和质量质量，降低制造成本成本。智能制造是德国“工业4.0”的主要内容包含：产品的智能化、过程的智能化包含：产品的智能化、过程的智能化产品的智能化产品的智能化-突破高档数控机床、工业机器人等智能制造装备和智能化生产线的关键核心技术；加快可穿戴产品、智能家电、服务机器人等智能化产品的研发和产业化过程的智能化过

9、程的智能化-从产品的设计智能化、关键工序智能化、供应链优化管控方面推进重点行业智能制造单元、智能生产线、数字化车间和智能工厂的建设生产过程的智能化：生产过程的智能化：产品全生命周期和供应链管理产品全生命周期和供应链管理 从研发从研发生产生产市场市场 从设计从设计管理管理服务服务智能制造的运作智能制造的运作智能制造技术的内涵智能制造技术的内涵在线检测控制型智能制造：通过制造过程的信息感知、分析与应用，建立在线控制系统实现制造过程的智能控制。智能制造技术的内涵智能制造技术的内涵知识进化型智能制造：通过知识表达、累积和应用，建立进化的知识推理和决策系统，使复杂工艺模型不断精化智能制造系统的组成智能制

10、造系统的组成将传感器及智能决策软件与装备集成，实现感知、分析、推理、决策、控制功能，使工艺能适应制造环境变化智能制造关键核心技术智能制造关键核心技术 制造过程的传感检测关键的控性信息缺乏实时、在位测量手段 工艺规划与决策时变过程缺乏在线的实时工艺规划能力 自适应控制执行形状精度、物理性能的闭环调控手段智能制造的突围智能制造的突围生产生产建造、建造、试运行试运行工程设计工程设计维护、维护、优化优化维护、维护、优化优化现代化、现代化、拆卸拆卸开发计划开发计划工程设计工程设计现代化、现代化、回收回收模拟调试模拟调试快速成型快速成型工程设计工程设计开发计划开发计划投资计划投资计划使用，使用，服务服务回

11、收，回收，报废报废生产订单生产订单订单处理订单处理定制订单定制订单调试调试物流物流工厂工厂产品产品订单订单技术技术工业制造四维生命周期工业制造四维生命周期4D-lifecycles制造工艺与装备智能化的重要意义制造工艺与装备智能化的重要意义 依赖经验依赖经验 基于科学基于科学制造工艺制造工艺经验积累，类比设计经验积累，类比设计 数字模拟，智能规划数字模拟，智能规划质量检测质量检测人工测量，粗略估计人工测量，粗略估计 精确测量，实时反馈精确测量，实时反馈执行系统执行系统手动操作，依赖经验手动操作，依赖经验 智能控制，柔性制造智能控制，柔性制造案例：智能制造的突围案例：智能制造的突围可达可达40%

12、的汽车造价由电子及软件技术确定的汽车造价由电子及软件技术确定90%的创新由电子及软件技术推动的创新由电子及软件技术推动电子控制单元的电子控制单元的50-70%开发费用是软件开发费用是软件高端汽车可拥有大高端汽车可拥有大100个电子控制单元，通过个电子控制单元，通过5个总线通信个总线通信传感器可达传感器可达200个个汽车的未来：一个复杂信息系统汽车的未来：一个复杂信息系统三、智能制造发展重点编制浙江编制浙江省智能制造省智能制造行动纲要行动纲要（2015-20172015-2017）明确目标、原则、路径、方法、重点和措施明确目标、原则、路径、方法、重点和措施基本目标：到2017年，全省规模以上智能

13、装备产业总产值达到2000亿元，年均增长18%左右 占高端装备总产值比重达到25%；企业数字化研发设计工具普及率达到70%重点企业装备数控化率45%以上（目前35.7%），机器设备联网率达到32%（目前28.3%）使用机器人密度达到100台/万人以上基本目标培育50家年主营业务收入超亿元智能制造骨干企业 50家专业特色明显、辐射带动力强的省级工程技术服务公司 1000家科技型中小企业建成一批具有国内先进水平的智能制造平台 培育10个智能制造制造特色小镇 10个在全国范围内具有较大影响力智能制造示范基地。主要任务：一、加快发展智能产品与装备 突破一批核心技术和产品（高精密减速器、高档伺服电机、高

14、精度伺服驱动器、智能数控系统/工业机器人、高档数控机床、工业自动化控制系统、高端检测设备等。）加快发展智能化基础制造与成套装备（）培育发展系统集成应用。主要任务：二、推进制造业智能化改造 推进制造过程智能化（流程工业“智能工厂”，离散制造“数字化车间”）推进存量装备优化提升（“百企装备优化提升示范工程”、“机器换人”）培育发展系统集成应用。主要任务：三、开展智能制造示范试点 加强智能制造示范区建设 推进重点行业（企业）试点示范 开展产品智能化升级示范开展产品智能化升级示范 主要任务：四、完善智能制造支撑体系 智能制造标准建设 开放式的智能制造特色小镇 公有云、私有云平台 二二.中国制造中国制造

15、202520251、国家制造业创新中心建设工程建设产学研用相结合的创新中心;在现有研究院所、大学和企业基础上，以产业联盟形式来承担制造业强国建设的核心任务。2、工业强基工程解决基础零部件、基础工艺、基础材料比较落后。3、智能制造工程提高数字化、智能化水平；智能制造是新一轮科技革命的核心，也是制造业数字化、网络化、智能化的主攻方向。4、绿色制造工程破解环境和资源制约，节约资源，保护环境。特别提到节能减排降耗、提高资源利用率；发展的质量和效益已经成为中心任务。5、高端装备创新工程“核高基”、互联网、数控机床、大飞机等专项；推进一些新的专项，提高整个装备制造业的水平。1 美国：国家制造业创新网络美国

16、：国家制造业创新网络建设背景与目标建设背景与目标2012年奥巴马提议联邦政府一次性投入年奥巴马提议联邦政府一次性投入10亿美元组建由亿美元组建由15个制造业创新中心组个制造业创新中心组成的国家制造业创新网络，旨在开发突破性和前瞻性技术、工艺和产品，建立成的国家制造业创新网络，旨在开发突破性和前瞻性技术、工艺和产品，建立和强化先进制造领域创新生态系统，成为世界级先进技术与服务中心。和强化先进制造领域创新生态系统，成为世界级先进技术与服务中心。定位：每个创新中心的工作要独树一帜 某项工艺（如增材制造）、使能技术（如智能制造）、新材料（如碳纤维复合材料制造）或某个产业（如生物材料制造）。p艾龙马斯克

17、(Elon Musk，43岁）p现实版钢铁侠Zip2 软件公司p1995年，斯坦福大学，入学2天，退学p同年，和他弟弟一起开始Zip2项目p1999年，康柏以3.07亿美元现金和3400万美元股票期权收购Zip2PaypalPaypalp1999年，与人合伙创办了PayPal网上付费机制，成为迄今最成功的网上付费方式。p2002年，以15亿美元的价格将PayPal转卖给了eBay（全球最大的网上商店）SpaceXp 2002年，成立SpaceX，一家雄心勃勃的私人太空发射公司；p 2010年，成为第一个能够发射回收宇宙飞船的私人公司；p 2012年，市值13亿美元，预计2013年底，将达24亿美元。Tesla Motorsp成立于2003年p世界上第一个采用锂离子电池的电动车公司p市值约118亿美元Hyperloop“胶囊”高铁p太阳能支持的高架运输系统p真空管道弹射，时速高达6500公里p加州在建高铁1/10的成本SolarCity SolarCity 太阳能p 2008年成立，2012年登陆纳斯达克p 专注于家用光伏发电项目p 提供电动车充电设备p 筹建“超级充电网络”