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智能制造的实与虚

日期: 2020-02-01
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未来智能制造空间结构及发展


分散与集中共存、虚实结合和人机共融将成为未来智能制造空间的主要特征,其结合关系如下图所示. 这种关系的形成是制造业需求牵引和信息技术驱动下的必然结果,关系的不断发展也必将形成的一种新的制造模式和制造环境. 在这种环境中,不仅将泛在信息技术条件下的信息技术同工业技术进行深度融合,而且利用信息技术创新发展新的工业技术.


智能制造空间


在宏观层面,智能制造空间将打破传统的物理区域限制,不断涌现的大量信息技术将推动分布式制造能力的快速发展,以便满足产品大规模个性化定制的迫切需求,生产组织体系将快速发生变革,使制造业本身形成新的制造模式和信息环境,并进一步推动生产模式的变革.


在微观技术层面,智能制造空间将加速人工智能、大数据、数字孪生、云计算等信息技术在制造业产品设计、生产方式、组织体系、管理模式等方面的深入应用,实现从产品设计、虚拟仿真到制造执行的全息化智能制造系统,并将形成智能制造空间的技术体系.


智能制造的实与虚



智能制造空间基础理论与技术体系


建立以人机融合、虚实结合、分集统一为主要特征的制造模式新结构和新框架,实现从需求走向实践,这涉及大量的理论有待进一步研究,包括面向服务型制造的横向集成模式;面向大批量个性化产品设计的协同创新;支持制造资源网络化、服务化和专业化的制造过程协同管理;物联网和云计算环境下新型工业软件体系结构;面向产品全生命周期工业大数据管理和信息共享安全体系;面向复杂装备的主动运维服务管理和决策优化等,都将支持智能制造空间的发展.


在核心关键技术方面,将首先在设备级制造空间、单元级制造空间、工厂跨层制造空间和跨域生产网络空间等层面上产生影响,并产生出与之相应的关键技术,具体包括:面向虚实并行的产品设计、仿真及优化;人机物三元协同与知识集成共享;支持制造企业的产品协同设计和大众参与的社会化产品设计;分散与集中共存环境下的制造资源连接、配置调度与协同优化;支持制造单元灵活自组织、服务虚拟化和全价值网络调度与优化;人机共融与互操作服务管理;人机共融过程的智能监控、健康分析、产品性能和质量评估.


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