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关键词:智能制造技术;人工智能技术;智能制造业;基本介绍;应用
中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)09-0025-01
1 人工智能技术的基本介绍
1.1 概念
网络信息技术与计算机技术等等众多学科的技术进行有效的融合,并且对于人类进行智能模拟,最终对于机械或者是其它领域进行智能化与自动化的控制,这种技术就是人工智能技术。随着时代的发展,人工智能技术具有重要的价值。比如:对于机械等进行智能化控制,可以在遗传编程、信息图像、语言等各个方面进行应用。
1.2 特点
人工智能技术具有以下方面的特点。第一,性价比高。我们以智能制造业为例子进行具体说明。智能制造业一方面在运行中需要对于大量的数据信息等进行计算,分析等工作,另一方面需要对于运行的过程进行有效化监控。应用以往的方式需要花费大量的成本。而应用人工智能后,需要应用较小的成本,就能实现智能化控制与分析。第二,具有可靠性的特点。人工智能是在网络信息技术、计算机技术等为基础形成的新型高端技术类型,可以在全过程控制中保障智能制造业的安全。第三,具有可操作性的特点。光纤、电缆、网络信息、计算机等众多领域的进步与发展,为人工智能的应用提供了强大的技术支持,有利于其进步与发展。
2 人工智能技术在智能制造业中的应用
2.1 对于自动化控制流程的简化
在智能制造业中进行产品的生产操作比一般产品要复杂,尤其是对于操作流程的控制具有非常高的要求。而应用人工智能技术之后,有关的操作人员只需要应用网络操作智能控制系统就可以实现对于操作平台的全过程智能自动控制,一方面保障了产品的质量与安全,另一方面使得系统对于可能出现的故障进行提前判断,进行必要的安全规范处理。如图1所示。
2.2 对事故和故障的及时处理
人工智能在智能制造业中进行应用,可以对于事故和一些故障进行及时的预防和处理,最终保障智能制造业产品的质量和安全。这种应用方式的特点在于,有效的弥补了传统监测技术中存在的缺点和不足,建立起了动态化的监测网络系统,对其生产中的状态进行实时监控,对其质量的功能进行了有效的保障。除此之外,我们应用智能技术中的模糊理论可以建立起有效的刀具状态识别模型,建立起有效的监控参数和刀具状态之间的模糊关系,对于我们今后对于智能化制造技术的应用有重要的启示。但是,这种应用还存在一些问题。因此,我们需要在今后的应用中对于这种方式进行有效的改进,提高其应用的质量和水平,全面提高刀具监控的水平,提高智能制造业的质量,实现其良好的经济效益和社会价值。
2.3 对产品设计的优化
以往的制造业设计中需要进行大量的实验,设计出众多的样品,一方面花费了大量的时间、经历、金钱,最终成型的产品也不一定达到令人满意的程度。而将人工智能技术在制造业设计中进行有效的应用,其可以对于设计工作建立起网络化信息模型,并且对于设计出的产品在网络上进行生产过程应用仿真,有效了解设计出的产品具有怎样的缺点和不足,在网络模型平台中进行有效改进,再次进行应用生产过程仿真,大大提高产品设计的质量与水平,还节省了大量的时间与金钱,对于产品进行了优化设计。
3 结语
对于人工智能与制造自动化技术的挑战问题进行分析与研究,有利于我们了解人工智能发展的趋势与应用实践情况,最终可以在今后生a中有效应用这项技术,促进我国经济的发展与社会的进步。
参考文献
[1]纪.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].电子测试,2014(03):137-138.
[2]任博.人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析[J].科技视界,2015(09):108-109.
[3]王涛.人工智能技术在电气自动化控制中的应用探讨[J].电子技术与软件工程,2015(11):261.
工业4.0和中国制造2025的提出,给国内工业制造企业的技术进步和管理提升提出较高要求。结合中国工业企业内部实际特点和困难,从智能制造的基础性问题出发,通过分析和描述CPS的推进障碍、知识表达与本体建设方法、知识自动化的具体内容,以及国内外企业知识体系和集成对比,指出知识化和知识自动化过程是国内工业企业智能制造推进的重要落脚点。
关键词:
智能制造;知识管理;知识化;本体;知识自动化
一、引言
德国体系发展历史悠久,其知识沉淀、产品硬件与设备配置、产品全生命周期管理都达到世界领先,相比起来,美国的IT技术与互联网/物联网/大数据技术等“新兴工业外套”则更有优势。工业4.0提出以后,各国既面临着工业系统升级的压力,同时也发现各自面临的环境和基础有着显著不同。既要分析西方强国工业升级的具体内涵,又要深入剖析本国发展特点,这对中国制造2025和智能制造在国内企业的推进形成了更高的挑战。
二、国内智能制造面临的基础问题
在中国,很多人也同步提出推进智能制造需要大数据、云计箅和移动互联等大量新技术的支持,但它们是不是国内工业系统最急需的和最重要的,引发了很多人的思考。单就CPS而言,以航空工业企业为例,往往存在三个问题:①Cyber双义中“信息化”推进不彻底。赛博概念中的“信息化”基础执行不彻底。国内企业在信息化建设中,不断新建各类平台。单个系统内虽通过强耦合连接,系统之间却形成信息孤岛,通常看来数据流通和连接问题较多。“网络控制”涉及到的互联网/物联网/云计算等技术,国内发展应用虽然很快,但是因为控制的对象处于孤岛状态,系统之间的通讯和控制实际上依靠人在起作用。②物理硬件通过不断采购,在制造装备层面能够逐步做到与世界先进企业比肩,但在应用层面仍然处在“知其然而不知其所以然”的被动局面。③系统性的顶层框架设计,自上世纪八十年代以来虽然持续努力,在国内的发展依然缓慢。归纳起来,“不知其所以然”、“系统流通与连接”、“顶层设计”是对知识显性、知识集成和知识系统综合运用的体现。严格来说,这些都是属于知识管理的范畴,解决的路径往往指向了知识化与知识自动化。中国现代工业发展历史较短,沉淀不足,几千年来传统文化对工业升级的影响还很大。作为现代经济主体的工业企业,企业基层管理的数据化描述和知识化管理进展缓慢,经验管理仍占主流,信息化的应用效果主要体现在局部。这些背景是“中国制造2025”要以工业化和信息化“两化融合”为主线的根本原因。
三、企业知识化存在的管理差距
当前,包括中航工业在内的许多中国工业企业,都在广泛的采购和使用世界上技术最先进的设备和软件,不过令人大跌眼镜的是:中国的工业企业虽然大部分都采用世界一流的技术设备,但是产生效率却不如西方的现代制造工厂,这其中主要的原因就在于中方企业的管理上存在一定问题,主要表现在软件应用的系统化知识管理上的差距。波音公司的知识化管理十分到位,最基础的知识化技术处理工作都在企业内全部普及到位,飞机的近百万个零件都逐步实现了数字化同步,并且广泛采用模块化的S级控制(非零部件级),整个产品的体系不光实现了数字化同步而且还相对可控。B787的整个研制过程使用了约8000款软件,其中只有1000多款是商业软件,像CAD、CAE等,还有7000多款是属于波音公司自己的、非商业化的软件。这是波音几十年积累下来的,包括飞机怎么设计、优化以及工艺等的关键知识经验都在这7000多款软件里,波音把工业技术体系都融入其中,并以此构成波音的核心竞争力。这些是外界同行通过交流、学习、考察无法看到和学到的。在空客,工程师每完成一个成果还要同时提交一份方法报告,说明这个成果是怎么做的,之后这个报告会提交到COC部门(能力中心)去做归纳总结整理。如此一来,每个人做的工作都是在前人的基础之上,协同完成整体工作。人的离开不会影响工程的整体运行,其他人也大致知道他那部分是怎么做的。这些关键的知识都被融合到各种应用系统中,在各大项目和产品研制中反复运用,企业知识化的深入程度有效的支撑了数目庞大的项目管理工作。大量研究显示,目前国内很少企业能够形成这样的一整套完善的技术管理体系。企业里工作方法因人而异,老员工或老专家离职或退休之后,知识和方法都随着这些人的离去而被带走,后来的人来往往需要摸索实践,重新形成自己的方法。越来越多的人已经认识到,智能制造的推进过程中需要结合自身企业的实际情况,把握住企业运营的根基,探究并掌握好支撑制造业发展的数字化操控以及一系列的知识化处理,而非盲目的追求某些系统和技术的先进前沿性。同时企业的管理上要融合企业文化发展和生产技术先进方法的采用,并且要根据市场环境的变化创新企业管理模式,提高企业的应对力。从当前我国制造企业的发展实际来看,要想实现制造企业快速稳定发展需要构建起比较完善的工业生态系统,要让企业的人、财、物、产品、技术、设备等得到有效合理融合,减少不必要的浪费,提高资源利用率,唯有此,方可让制造企业在实现智能化设备管理的道路上越走越稳。
四、知识表达与产品本体建设
在多年的信息化建设过程中,大量知识性暗区和数据裂缝在企业中断产生。单一数据来源是智能制造对所有产品的统一要求,企业从产品设计开发到工艺流程设计再到制造生产的各个阶段的BOM都要实现有机的统一;实现智能化制造并非一朝一夕之事,所以每个阶段都要严格把控,出现问题要及时解决处理,并不断完善。
(一)单一数据源描述
虽然各大供应商不断改进优化现有的工业管理软件应用,但是如何要想打通产品全生命周期的数据连接,却依然令人头疼。飞机制造涉及到非常庞大的零部件数量,动则数十万到上百万,每个零部件都相当精密,需要表达的参数达到十个之多,因此不同类型的并被不同单元拥有或者生产,其相关信息都会被存储在不同的结构系统平台之中,为确保信息的准确无误,操作的时候一定要严格遵守各种标准规范,还要时刻保持和配套厂商进行有效的交流沟通,“产品数据爆炸”必然产生。集成与整合它们成了一个高难度问题,按照项目实施的方法成为企业不得不采用的无奈,这往往都是在局部层面解决问题。产品结构如果被单一的数据源表达,所有的零部件也需要实现数字化同步。零部件的相关信息都要有完整准确的记录,它与周围的相关产品、设备等发生的关联关系也要被准确、完善的记录,这主要是为了下一步的工艺分析和工艺决策提供了真实的、统一的依据。
(二)自我身份化(标签化)
ERP能够对历史数据进行分析,也能对未来进行预测,但是很难对当前的数据进行记录,系统内手工记录的数据已经严重滞后于智能化的需求。每个零部件,都需要建立自己独立的物理标签,能够完成自记录。相关数据在不断增长和积累,并和其它外物发生关联关系,互相链接并可相互识别。产品因此具有了独立的自我表达能力。从研发、设计、部件加工、装配,以及技术服务,无论哪个环节的信息和数据,以及最终用户的具体应用情况,都被记录在产品的身份信息中。通过物联网、宽带网络技术等,不断使产品带有生命感知特征,产品逐步向类人化发展。从工程技术人员来看,这个身份一般是产品图号或质量编号;从管理人员来看,这个身份则是流程编号;从加工操作人员来看,这个身份一般是条码号。技术、管理、技能三条线的人员所服务的对象都需要产品自我身份化,产品的全生命周期就能实现可追朔。
(三)本体化表达
有了单一数据源描述和表达和产品自我身份化,产品本体的建立就有了基。可以从应用中将分离出的目标领域做基于本体的描述。本体的内容是反映自然界本来客观的面貌,但是往往是隐性的。产品的描述是一种混合物,它是由应用逻辑的概念、产品制造过程中所形成的有关数据以及在演示中所呈现出的信息综合体。通过构建产品领域模型,才能有效实现产品制造向智能化的跨越。建立本体库的目的是实现知识和工作流程相融合的智能元素,而且能形成知识型工作者意想不到的创新驱动,这个过程其本质是知识自动化的过程,是可执行的文档、流程模板、可计算的知识体系。这样,人类实践过程中所积累的知识和各种经验模板,就可以有效、重复性地加载在产品上,机器开始代替一部分重复性的脑力劳动,设计与制造人员的工作效率实现大幅提升。机器开始代替一部分重复性的脑力劳动,设计与制造人员的工作效率实现大幅提升。
五、知识自动化的前景和障碍
知识化非常重要,如果仅靠人工来完成,智能化推进必然缓慢。麦肯锡全球研究所的《颠覆技术:即将变革生活、商业和全球经济的进展》报告中,对10年内决定经济发展的12个颠覆性技术进行了预测,其中知识工作自动化排名第2位。该报告指出,10年后知识工作的自动化每年可直接产生约5万亿美元的经济价值,这还不包括间接价值。这部分经济规模约等于1.1亿个全职职员的产出。在工业系统中,需要逐步自动化的知识工作包括:①物理数据、生成数据、可形式化的知识;选择性感知,按需感知,数据和知识预处理;②自律计算:无人干预时实现系统或任务所需的各种计算;③自勉学习:能够从海量数据或相关知识中发现和记忆新的知识或事物之间的新关系;④自觉优化:实现队时间、空间、物料和能量等资源的优化配置和调度;⑤自主决策:部分或全部做到自主判断、自行规划和自主决策;⑥自我保护:实现对故障自诊断、自修复,对攻击自防御、自保护;⑦自动控制:具有预测和自适应能力,整个企业实现管控一体化。值得注意的是,12项技术中知识工作自动化受到媒体关注的排名非常靠后。也就是说,自动化专业人士对知识工作自动化的认识程度很低,没有从系统的角度将方法与应用有机地结合起来,认清其本质。这一状态亟待改变。目前在数控加工的程编业务中,知识自动化是最先开展起来的。随着这一技术的逐步成熟,它会逐步横向衍生、纵向拓展,从加工工艺向技术管理和生产管理等方面深入。统计表明,2013年网络流量的61.5%是由“互联网机器人”(Internetbots)产生,人类本身仅形成了38.5%的流量,而2012年分别是51%和49%。知识自动化的进程远超人们的想象,这一趋势也将拓展到工业领域。
六、结束语
企业知识化管理以及知识自动化的实现过程,其本质是“以最快、最准确的方式找到相关答案传递给用户并解决其特定问题”的过程。通过建立带有自动化属性的知识本体、知识中心和知识集群,企业能够以最少的成本提供最多的令内外部客户满意的产品和服务,这将为企业长期健康稳定发展带来持续推动力。以知识化和知识自动化管理建设为抓手,抓住中国制造2025和智能制造的发展契机,中国的工业企业将获得新一轮的提升和飞跃。
作者:谢兴啟 郑双林 单位:中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司
参考文献:
[1]赵民,刘志敏,王永庆,施荣明.基于流程的知识工程与创新[M].航空工业出版社.2016.1
航空发动机享有“工业之花”的美誉,是体现国家工业科技水平的重要标志。作为“互联网+”智能制造的重点领域,网络化智能制造能为我国航空工业带来哪些变化?我国航空工业的转型升级应走何种发展路径?这些问题值得我们深入研究。
2015年,工业领域进入了新的分水岭,互联网技术从方方面面影响着工业制造。2015年7月4日,国务院正式《“互联网+”行动指导意见》,明确提出推动互联网与制造业融合,提升制造业数字化、网络化、智能化水平,加强产业链协作,在重点领域推进智能制造、大规模个性化定制、网络化智能制造和服务型制造,发展基于互联网的智能制造新模式。
航空发动机被称为“工业之花”,而航空工业是指以飞机的研制和制造为龙头的主机和辅机等相关配套厂所而组成的工业体系,它体现了一个国家的航空生产能力与工业化水平。在“互联网+”智能制造的发展进程中,航空工业利用互联网平台和信息技术将互联网与传统模式结合起来,从而提升效率与品质,将衍生出一种新的行业生态。
航空工业是典型的军民结合型工业,在军事和经济上具有重要地位。作为其产品,航空装备较其他行业亦有典型特点,主要表现为:
第一,批量性。不论是以前的少品种大批量,还是现在的多品种小批量,飞机制造都呈现出批量性生产的特点,少则几十架、多则几百架。
第二,可重复使用。不论是在战争、训练演习中,还是在民用航空中,飞机都可多次重复使用。
第三,备件需求量大。业内有句名言叫做“飞机飞的就是备件”。备件是飞机综合保障工作的首要物质基础,是飞机提升良好率的关键和瓶颈。根据国外统计,一架飞机需要保持其售价10%的款项来配备航材备件。
第四,覆盖面广。这其中有四层含义,一是指所用原材料覆盖面广,二是指所用技术覆盖面广,三是所涉及行业和厂家覆盖面广,四是所涉及人员覆盖面广。
航空工业的智能制造,是由“智能机器+网络+工业云平台”构成的“端管云”架构,它能够实现机器与机器、机器与人、人与人之间的全面连接交互。这种互联不是数据信息流的简单传递,而是融合了智能硬件、大数据、机器学习(ML)与知识发现(KDD)等技术,使单一机器、部分关键环节的智能控制延伸至飞机及配件生产的全过程。它促进了无人工干预条件下的机器自组织、自决策、自适应生产,为智能制造的实现奠定了互联基础。
互联网使得飞机及其配件的生产可定义。传统飞机及其配件的生产极大地依赖固定模具和固定生产线,原材料、机器、设备组和其他生产设施,均按照最大生产需求配置,在闲置生产时段容易造成极大的浪费,生产过程也无法灵活调整分配。而在互联网条件下,机器、开源硬件的智能控制由软件来完成,并通过互联将智能控制链条延伸至生产的各个环节,推动生产流程向利用软件定义、管理和执行的智能化方向转变。举例来说,软件既可以计算生产需求,灵活调整原材料库存,也可以升级机器功能,加大其生产能力和适用范围,还能够实现设备智能调配,按需配置其生产任务和工作负载,最终实现智能生产。
工业互联网使得飞机及配件生产动态可调整。传统工业企业的生产过程协同只能在企业内部各个部门之间、不同车间之间实现小范围协同。而工业互联网突破了时空界限,它集成了供应链系统、客户关系系统、制造执行系统(Manufacturing ExecutionSystem,MES)、产品流程控制(ShopFloor Control,SFC)、企业资源系统等。它为整个供应链上的企业和合作伙伴搭建了信息共享平台,将生产过程协同扩大到了全供应链条甚至是跨供应链条上,实现了全生产过程优势资源、优势企业的网络化配置,实现了真正的社会化大协同生产。
中国航空工业如何实现智能制造
结合风起云涌的“互联网+”浪潮,以及航空工业自身的转型升级规律,我们提出了中国航空工业的“互联网+”智能制造五步路线图。
构建智能的人和组织
“智”强调的是认知与知道, “能”强调的是技能和习惯。航空制造企业员工知识和技能的培养,既包括工业互联网的相关技术,也包括心理素质的训练。而智能的组织则是在原先的金字塔、矩阵式等组织结构形式上,根据企业的情况、客户的需求构建更有效率与效益的组织架构模式。相关的架构模式有很多,比如“不为我有,但为我用”,“一专多能”,根据作业点的技能复合人才培养等。
加快推广制造执行系统(MES)
过去十年,是孕育工业互联网的十年,也是摸索理论发展和实践的十年。技术和应用系统供应商不断融合创新,他们提供更集成、更智能的系统,同时打通企业运营和生产管理的各个环节。企业自身也在不断利用新的技术和应用,打通内部管理和系统壁垒,实现灵活生产,满足需求的变化。对机及配件制造企业而言,应对市场变化,满足客户个性化需求,最终必须能够快速实时地响应,并调整生产过程。因此,管理和控制一线生产的制造执行系统(MES)是至关重要的。
目前,在飞机及配件生产车间广泛存在下列问题。
第一,大多数情况下,车间计划人员会根据车间以往的生产能力及自身经验,对生产计划进行分解排产。这样的计划可执行性差,在执行过程中可调整性不强。
第二,车间计划人员对设备能力估计不足,造成设备、人员闲忙不均。另外,车间缺乏较好的跟踪机制,物料在加工传递过程中容易出现丢失、错误现象,影响生产的正常进行。
第三,生产部门、车间主管领导无法对生产情况总体把握,难以对飞机及配件的关键件、关键设备、产品质量进行重点监督。
盖勒普在多家著名航空及配件制造企业中应用了MES制造执行系统,提升了自动化、智能化水平。它上接企业资源计划(erp)系统,下接硬件设备的中枢。在中国,盖勒普MES落地实施已经过了15年的时间,它对飞机及配件生产车间的设备、人员、执行、工具、工艺、物料、生产计划排产、质量等进行统筹管理,有效地从执行层面提升了企业的制造实力,实现了对资源的优化。
车间智能化升级改造
“工业4.O”的实施主体针对各类高水平的制造业企业,航空工业的“互联网+”智能制造对应的最重要的实施主体便是车间。MES可通过相关采集技术获取各种数据,可从全生命周期、全流程的角度来分析研究飞机及配件的生产执行情况,从中发现车间的短板,并进行升级、优化、改进,从而提升车间的总体能力。而各个车间在配备MES、又经过自动化和智能化改造后,其生产率将大幅提升。
自动化、智能化的处理不仅包括物理层面(如原料、半成品的处理,运输、能源管理),车间中数据的自动化、智能化处理也是盖勒普MES管理的重点领域。在该管理模式下,飞机及配件制造过程的数据、信息的记录、传递、存储,分析、应用,以及产品、零部件的质量、互换性将进行统一标准化管理。在航空工业中,制造的技术标准将直接影响市场的竞争,成为市场利益,形成技术壁垒。
在过程控制方面,MES管理飞机及配件生产订单的整个生产流程,通过对产品生产过程所有突发事件实时监控,自动纠正飞机及配件生产过程中的错误,或者为生产过程提供决策支持,以实现生产调度要求;在出现异常或与生产计划偏离太多时,及时地反馈至相关人员,使其采取相应措施。
在任务派工方面,MES在飞机及配件生产计划完成之后,自动生成任务派工单,根据生产设备实际加工能力的变化,制定并优化生产的具体过程及各设备的详细操作顺序;为了提高生产柔性,生产任务会根据生产执行具体情况及设备情况,结合资源配置进行现场动态分配。
在资源配置方面,MES通过详细的数据统计和分析,为企业提供各种生产现场资源的实时状态,与飞机及配件生产任务分配紧密协调,为各生产工序配置相应的工具、设备、物料、文档等资源,保证各操作按调度要求准备和执行。
在能力平衡分析方面,MES分析对比工作中心/设备任务负荷、部门/班组任务负荷、工种任务负荷等并做出相应的评估,协助计划和调度人员进行飞机及配件生产任务的外协加工,以实现最优的生产计划排程。
在质量管理方面,MES跟踪飞机及配件原材料进厂到成品入库的整个生产流程,对产品原料、生产设备、操作人员、工序批次等数据实时采集,为飞机及配件的使用、改进设计及质量控制提供依据。与此同时,MES根据检测结果确定产品问题、提供相应的决策支持。
在文档管理方面,MES基于数据库的解决方案,拥有海量数据的存储和管理能力,自定义文档管理结构树和版本追踪,可有效地管理飞机及配件的设计、操作流程、工艺说明等,MES可根据加工任务进行分配,为生产工序提供相应的加工程序和生产信息等。
在数据采集方面,MES根据不同的数据、应用场景、人员能力、设备投入等,采取不同的数据采集方式,实时获取飞机及配件生产各工序、设备、物料、产品等数据,并统计、分析成其它系统、管理者所需要的信息。
在人力资源管理方面,MES提供人员的状态和相关的信息,跟踪个人的工作执行情况,为飞机及配件制造企业实现精细考勤管理、控制人力成本、简化绩效考核、减少员工流失、优化人员调度等方面提供决策支持。
在维护管理方面,MES记录飞机及配件生产的每台设备、每把工具的维护时间、维护内容、故障原因等,从而计算出最常见的设备/工具维护工作并进行经验积累,管理和指导生产设备、工具的维护活动,并生成相应的维护经验文档,以供浏览、查询。
构建车间生产底层网络体系
车间底层是工业互联网识别物体、采集信息的终端环节,既包括机器、设备组、生产线等各类生产所需的智能终端信息采集技术,也包括射频识别(RFID)标签、传感器、摄像头、二维条码、遥测遥感等感知终端信息采集技术。盖勒普SFC生产车间集中控制管理系统已经在承担了中国C919等大飞机研制工作的中国商用飞机有限责任公司(简称“中国商飞”)、中航工业西安飞机(集团)有限责任公司(简称“西飞集团”)、中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司(简称“黎明航空”)等国内知名航空制造企业得到了广泛的实践应用。通过构建车间底层网络体系,SFC不仅能够实现物理上的信息传递,而且实现了包括信息安全、数据协议、业务协议等内容的网络体系。利用这样的网络体系组建车间、工厂互联网,可实现数据的采集、传递、存储、分析、应用,以及设备级的连通,如M2M (Machineto Machine)的交互、远程操控等。通过盖勒普SFC系统,企业可构建生产过程中各个环节的标准化机制,确定哪些信息可被用来交换,哪些属于标准构件,哪些机器适用等等。SFC系统将先进的信息模式、生产模式形成标准,从而促进技术创新和模式创新。此外,系统还利用物联网技术、设备监控技术加强信息管理,提升飞机及配件的生产效率,同时它还能够利用互联网进行远程定制。
中国商用飞机有限责任公司(简称“中国商飞”)是经国务院批准成立,由国务院国有资产监督管理委员会、中国航空工业集团公司、上海宝钢集团等共同出资组建,由国家控股的有限责任公司。
从2011年开始,盖勒普SFC系统(包括设备联网、数据采集、设备监控、数控程序管理、工单管理、加工仿真、可视化、无纸化、自动化、系统集成),就在中国商飞进行大规模的使用,至今,已实施了大量设备的联网通讯、数控程序集中管理、生产数据实时采集和设备监控,将现场PC、PLCs、密封测试器、平衡设备等纳入SFC网络系统,进行通讯、数据采集和管理。
对于互联工厂的总体部署,盖勒普SFC通过可配置、模块化的工业互联网技术,结合先进的数字化数据录入或读出技术(如条码技术、RFID射频技术、触屏技术等),为中国商飞搭建“互联网+”智能制造平台,各生产单元数据在系统内实现无缝连接、快速调用,成为驱动协同生产、支持转型升级的坚实基础。生产现场通过设备和工位、人员统一联网管理,在每个生产工序环节进行智能化数据采集和反馈,并在云技术支持下做实时统计和分析,超过25000多种可自定义的图报表在各个生产工段、部门进行实时展示。同时,结合大数据分析结果,系统进行实时决策,以降低制造过程成本,提高产品质量和生产效率。而且,各类生产信息通过“无纸化”方式传递到工位、设备,以及生产中央控制室,为智能化排产提供数据支持。通过可视化电子看板,所有数据和信息均可以动态地传输到各厂区的各生产部门的数据终端。
“互联网+”智能制造模式将中国商飞生产现场地理分散的人员、信息黏结在一起,实现了由单机“作战”向网络协同的转变。它将大飞机及配件设计、制造、检验等相关工程师、管理人员和生产工人紧密地联系起来,实现了参与各方的高效协作。同时,工厂互联网和信息网络形成的集成对接和数据交换,使得设备与设备、设备与人均实现了互联互通,将现场生产与用户远端的使用管理紧密相连,从而实现了“中国商飞生产线”智能化实时管理和产品的远程维护跟踪管理。
建设企业大数据、云计算中心
在传统方面,航空工业企业的数据相对而言结构化数据较多,而在技术领域,数据本身的复杂性又非常高,因此企业需要构建工业数据图谱,规范企业的术语,构建数据模型,实现数据与数据之间的集成,这就需要企业建立大数据中心、跨地域的云计算中心,建立“轻客户端,重服务端”的应用模式,实现高效、正确、精益。同时,企业内部的信息平台与社会化的各种平台建立起广泛而深入的集成联系。
“互联网+”成就行业发展机遇
实施航空工业的“互联网+”智能制造模式,必须突破传统的思维惯性,实现多主体、多形式、多内容的合作。这种合作以互联网为载体,以大数据为内容;以分析应用为工具,以产品创新为结果,从而形成覆盖全流程、全生命周期的生态链,并在生态链中实现各种集成。例如基于供应链的纵向集成(突破工业4.O的企业内部纵向集成)、细化到工序级的MES-SFC横向集成。
北京:正式“《中国制造2025》北京行动纲要”
近日,北京市正式“《中国制造2025》北京行动纲要”,其核心目标为把北京打造成为京津冀协同发展的增长引擎、引领中国制造由大变强的先行区域和制造业创新发展的战略高地。
“《中国制造2025》北京行动纲要”主要内容是实施“3458”战略部署。“3”指三转调整,通过“关停淘汰一批、转移疏解一批、改 造升级一批”,进行分类引导,推动存量产业“转领域、转空间、转动力”,再造产业发展新势能。“4”是四维创新,即强化以新技术、新工艺、新模式、新业态 为主要内容的“四位一体”的全面创新。“5”是指发展五类高精尖产品,包括代表产业制高点的创新前沿产品、满足国家战略需求的关键核心产品、体现制造业服务化的集成服务产品、推动产业轻资产化的设计创意产品和保障基础民生需求的名优民生产品。“8”是指实施八个新产业生态专项,包括新能源智能汽车、集成电路、智能制造系统和服务、自主可控信息系统、云计算与大数据、新一代移动互联网、新一代健康诊疗与服务、通用航空与卫星应用。
安徽:通过《推进“互联网+”实施方案》
安徽省政府第64次常务会议日前召开,会议原则通过《安徽省加快推进“互联网+”行动实施方案》。指出要围绕加快调结构转方式促升级和全面建成小 康社会目标,推动互联网新技术、新模式、新理念与经济社会各领域深度融合,加快建成全国重要的智能制造产业基地和有较大影响力的互联网融合创新发展高地。 要夯实发展基础,强化网络基础、产业基础、创新基础支撑,加快建设新一代信息网络基础设施,推进战略性新兴产业集聚发展基地建设,培育一批创新创业服务平 台。要明确重点领域,发展互联网与产业融合新业态,拓展网络民生服务新模式,提升公共服务新水平,推进互联网向工业、农业、服务业及能源领域渗透,拓展云 计算、大数据、物联网在民生领域的应用,加快政务信息系统互联互通、数据共享,提升政府公共服务效能。要强化保障措施,加大财政金融支持,强化人才支撑, 优化发展环境,保障信息安全,促进“互联网+”行动持续深入实施。
7大行动促互联网与制造业融合
工业和信息部日前印发“贯彻落实《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》行动计划(2015-2018年)”的通知。根据“行动计划”,到2018年,我国互联网与制造业融合进一步深化,制造业数字化、网络化、智能化水平显著提高。两化融合管理体系成为引领企业管理组织变革、培育新型能力的重 要途径;新一代信息技术与制造技术融合步伐进一步加快,工业产品和成套装备智能化水平显著提升;跨界融合的新模式、新业态成为经济增长的新动力,培育一批 互联网与制造业融合示范企业;信息物理系统(CPS)初步成为支撑智能制造发展的关键基础设施,形成一批可推广的行业系统解决方案;小微企业信息化水平明显提高,互联网成为大众创业、万众创新的重要支撑平台;基本建成宽带、融合、泛在、安全的下一代国家信息基础设施;初步形成自主可控的新一代信息技术产业体系。
具体行动计划包括:两化融合管理体系和标准建设推广行动、智能制造培育推广行动、新型生产模式培育行动、系统解决方案能力提升行动、小微企业创业创新培育行动、网络基础设施升级行动、信息技术产业支撑能力提升行动。
遏制互联网领域侵权假冒行为
国务院办公厅日前印发《关于加强互联网领域侵权假冒行为治理的意见》,指出,互联网领域侵犯知识产权和制售假冒伪劣商品违法犯罪行为也呈多发高发态势。因此亟需遏制互联网领域侵权假冒行为多发高发势头,净化互联网交易环境,促进电子商务健康发展,为创新创业增添新活力,为经济转型升级注入新动力。
《意见》提出了加强互联网领域侵权假冒行为治理的5项基本原则。
依法监管。加快推进打击互联网领域侵权假冒行为相关法律法规建设,运用法治思维和法治方式履行市场监管职责,强化事中事后监管,构建法治化市场环境。
技术支撑。积极创新监管方式和手段,加强大数据、云计算、物联网、移动互联网等新信息技术在网络交易监管中的研发应用,提高对网上侵权假冒违法犯罪线索的发现、收集、甄别、挖掘能力。
统筹协作。充分发挥打击侵权假冒工作统筹协调机制作用,加强行政执法、行业管理、宣传、司法等部门间协作配合,形成工作合力。
软件成企业智能制造突破口
目前,全国各级政府正在拟出新规推进智能制造,以谋求提高企业生产效率、增强我国企业和品牌的创新能力、提升制造业竞争力。智能制造不仅要解决机器设备智能化,还要利用软件技术加强研发设计、生产制造、经营管理等全流程和全产业链的信息化和智能化,实现智能管控。
不少企业表示,实现智能制造对提高生产效率、技术水平和产品质量,降低能源消耗等具有重要的现实意义,十分迫切。而对于如何落实,他们认为,发挥软件的核心推动作用,推进软件技术与企业工业制造的融合应用,是智能制造的突破口。
企业对软件的应用诉求正在转变
记者走访了解到,在国家推进“两化深度融合”、“中国制造2025”的战略进程中,企业内部对软件的应用诉求也正发生着改变。以二维CAD和三维CAD/CAM工业软件为例,越来越多的的企业要求突破以往单一业务项目维度的基础应用,上升到以研发设计到生产加工全流程信息数据的集成整合。
“为匹配企业生产方式的转变,我们正全面推进信息化建设,运用先进的设备和ERP、CAD/CAM、PDM等软件系统进行生产管理和产品设计。”宁波南车产业园负责人指出:“信息化系统各项目的前后相关性强,单一软件虽能解决部分问题,但从信息化全局看,局部问题的解决并不能最终解决集成问题。软件厂商必须要有相当的技术与服务能力,能够为我们提供可行的整体解决方案。”
业内人士分析指出,智能制造的落地与推进要求国产软件商围绕构建智能制造软硬件和服务支持生态体系,努力提高软件产品多样化、适用性,用好本土优势,用整体解决方案代替单一的产品或服务,满足制造企业在新形势下的应用需求。
国产软件当应势而上,发挥驱动作用