智能制造系统
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智能制造系统范文第1篇
关键词：制造产品；智能集成；报价系统；非结构化；自学习
Research on an intelligent integrated quoting-price system for manufacturing-products
Abstract:Developing a quoted-price system for manufacturing productions is often in relation to many factors between construction and non-construction.Because of the professional limity,its functions was singleness.So this paper proposes a new conception and measure for it,an intelligent integrated quoting-price system for manufacturing-products to discuss.
Key words:manufacturing products;intelligent integrated;quoting-price system;non-construction;self-learning
1 引言
产品报价是指供货企业或公司响应客户询价，对客户所询目标产品报出的价格和对客户其他要求所作出的答复。产品报价作为一种经济现象，在市场运行的局部，处在市场活动中的供求双方由于信息的阻滞，不能顺利达成均衡，往往在不均衡状况下，作出种种选择。现实经济活动中，客户的询价请求和厂商的报价之间的谈判、平衡、交易等等，就是这种经济不均衡性的表现，产品报价这一课题则基于这种现象而存在。双方交易达成的最终报价则是需求价格和供给价格之间的某一变数，是暂时的“平衡价格”，而不是均衡价格。制造产品，特别是比较复杂的产品报价，需要许多领域人员的协调工作，如技术、财力、商务等，必须考虑各种结构化的和非结构化的因素，其中结构化因素如技术参数、结构参数、工艺参数、制造成本、费用分配比例等比较易于确定的因素。而非结构化因素如最终利润率、赢得定单的几率等，则需要考虑企业内外环境等众多不确定因素。目前国内外一些研究人员进行了部分产品报价系统的研究与开发，如组合机床、冷库、工业炉、通风机等报价系统，这些成果大大促进了这一课题的展开和深入。本文提出一种新的系统结构与方法进行研究。
2 制造产品智能集成报价系统的提出
从信息系统的角度考虑，整个报价过程是一个信息流动和信息处理的过程。包括信息的产生、信息的传递、信息的处理、信息的存储。具有很复杂的信息流，涉及到销售、经营、设计、会计、生产计划、采购等等，这种信息流在相关部门或相关人员之间的传播如图1所示。
图1 制造产品报价的信息流
其中的结构化因素，如技术参数、需求批量、价格范围、质量保证、成本要求等所对应的技术报价和财务报价比较易于确定或决策。而非结构化因素，如竞争对手的报价、利润率、可能的定单确定率、技术财务风险等，由于资料或信息欠缺难以作出完美或满意的决策。
目前，国内外所开发的报价系统依其功能大致可以分为五类，即商务型报价系统、生产型报价系统、工程型报价系统、投标型报价系统和集成型报价系统。工程型报价系统，实际上是产品选型、初步设计加成本估算，其最终报价的形成有待提高；而商务型报价系统，其全部价值是基于产品成本而做的加价判断或推理。二者各自凸现了自己的重点，如前者对报价的结构化问题处理较好，而后者对报价所涉及的非结构化问题研究得很深刻。然而，制造产品的报价应该是技术报价、财务报价及商务报价的连贯和结合，必须能够处理报价决策所需确定的结构和非结构化因素。
制造产品智能集成报价系统概念基于智能决策支持系统(IDSS Intelligent Decision Support System)，集成产品报价系统的目标，就是要使它能够根据客户的询价请求制定相应的产品报价设计及根据企业内外复杂因素制定多种可行的报价方案(包括技术、财务、商务的报价方案)，并辅助决策者选择满意方案，辅助实现企业的经营目标。同时，在系统接受和处理报价项目的过程中，不断学习和积累报价知识和经验，自我完善报价的非结构化部分。
智能制造系统范文第2篇
近年来，中车株机十分注重加强创新体系和创新能力建设，先后参与了我国“制造强国战略研究”、“工业强基战略研究”及“中国制造2025”规划制订，以推动“中国制造”向“中国智造”转型升级。
转向架智造车间建设
去年，中车株机的轨道交通车辆转向架智能制造车间项目以全国第一名的身份入选国家2015年智能制造新模式专项。
转向架作为轨道车辆结构中最为重要的零部件之一，起着导向、支撑车体、减震运行的作用，对轨道交通产品的安全、平稳运行至关重要。其转向架生产主要分布在车轮、车轴、构架及组装四大区域。
“实现转向架智能化制造，总体而言，就是要在中车株机率先建立的三维工程化平台基础上，集成MES、ERP等信息系统和智能化硬件设备，实现转向架研发、工艺、仿真验证的数字化，制造过程、信息采集、物料配送、质量管控的智能化。”中车株机投资与规划部技术改造主管赵君说。目前，国内的转向架工艺环节，主要还是以人工分散作业为主，在转向架智能制造项目实施后，转向架产品的设计、工艺和制造过程，将通过信息化平台，实现整个制造过程的有机统一。
不仅如此，赵君提到，未来的转向架智能制造车间，制造工艺只是其一，更重要的是要在生产全过程中，实现有效的监控和管理。
“生产设计、设备、模具、物料等信息将自动通过信息化采集，并与后台系统进行信息连接，实现实时质量管控。”赵君介绍说。按照设想，到2018年4月，智能车间项目竣工后，企业的生产效率、资源综合利用率将大幅提升，运营成本和不良产品率将大幅度下降，企业的整体竞争力将大幅度提升。
实现协同制造
之前，中车株机在BOM信息管理设计阶段、制造阶段使用了不同系统，系统之间没有互连互通、顺序连动，造成设计、生产信息不畅，增加了不必要的经营成本。另外，还存在BOM多系统管理，数据源不统一、BOM的变更管理采用系统外流转，导致BOM同步管理失控以及BOM的多工厂协同没有实现等问题。为了解决这些问题，实现设计、工艺、制造的BOM协同，中车株机制定了详细计划。
首先，在TC系统中产品设计员在产品设计阶段通过NX工具软件完成设计BOM的搭建。
其次，工艺部工艺员在工艺流程划分阶段依据设计BOM完成生产项目号与工艺批次设置、多工艺流程编制、工艺流程表输出与审批、原材料定额编制、工艺消耗定额编制，通过ERP接口程序完成流转件拆分与工艺BOM输出。
最后，现场工艺员在结构化工艺编制阶段依据工艺BOM完成工艺辅材定额编制、搭建标准工艺路线、工序物料分配、工装工艺零件分配、工艺规程输出与审批，通过ERP接口程序将工序BOM进行调整组合输出制造BOM。
除了要在BOM上实现生产、工艺、制造的协同之外，中车株机还通过采用EAS系统实现了智能制造过程的全面协同。
EAS系统实现了四个方面的协同，第一是设计的协同，要做设计和制造的一体化。第二，在新的物联网+领域，C2M是一种常态，如何满足个性化的定制，计划层是非常重要的。第三是功能协同，如何更好地与供应商协同。第四是工厂协同，从材料到部件到产品，实现多个工厂之间的协同。EAS要把数据拿到执行层和运营层，要把生产运营数据、设备运营数据和质量体现数据集成拿过来，最后形成一个大数据，然后基于这些大数据去优化企业的设计生产。
从高速重载到绿色智能
绿色制造是一种全新的生产方式，是产业转型的必由之路。中车株机公司一直致力于绿色轨道交通发展，运用绿色设计减少碳足迹，开发绿色产品满足用户需求，推行清洁生产，实现节能减排，研发中低速磁悬浮列车、超级电容储能式现代电车、双能源地铁工程维护车等绿色产品，打响了轨道交通的绿色品牌，成为绿色制造的先行者。
智能制造系统范文第3篇
【关键词】互联网；信息采集；RFID；条形码技术
0 引言
物联网是通信网和互联网的拓展应用和网络延伸，它利用感知技术与智能装置，对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物之间的信息交互和连接，达到对物理世界实时控制、精确管理和科学决策的目的。
早年韩国两大造船企业大宇造船和三星重工就已经开始在船舶智能化建造技术方面部署了一些具体的实施方案和规划。2011年韩国大宇造船开发了分段制造过程生产管理系统，通过互联网技术将造船中期计划系统的包括各个工作子系统、分段运输系统和质量控制系统的所有信息综合集为一体，使管理人员能及时、准确地掌握工作过程中的任何偏差，得以迅速采取措施加以纠正。三星重工于2002年提出了“数字化船厂”的发展目标，拟投资60亿韩元建成一套数字化造船系统，可在虚拟化环境下模拟从开工到下水的整个造船过程。通过与CAD 系统的接口，该系统可在实际生产前对人力负荷、建造方法、物流及自动化应用等建造过程进行快速模拟和优化，大幅提高生产效率，预计每年巨济船厂因此可以削减船坞的成本400 亿韩元。但中国目前智能化和数字化程度相对较低，生产节奏与日韩这些造船强国完全无法相提并论。
本文在前期研究成果的基础上，通过研发一套信息采集系统，可实现对于船厂数据的充分准确采集，实现对船厂人员，材料，经济调动的全局掌控，通过RFID技术及相应传感器技术记录工厂操作人及操作人信息、加工参数等，若出现质量问题后，可快速确定责任人和操作历史数据，方便问题分析。
1 绪论
数据采集的对象是分段装配预处理，焊接，切割等信息，该信息主要包括操作人员、装配零部件、施工技术参数等，通常采用传感器实现信息转化成数字信号。其中对于操作人员、施工地点信息的采集主要采用RFID无线射频技术；零部件识别采用条形码技术；焊机技术参数采集主要是采用专业传感器，主要涉及到模数转换、去噪滤波等技术。同时还需要通过单片机对各采集模块进行整合，研发分段加工设备信息采集的下位机。
2 智能建造车间数据采集系统的关键技术
2.1 RFID技术在船厂智能车间中的应用
在船厂的船体分段智能建造车间中有三处需要用到RFID技g。第一，钢材在预处理之前需要对其贴上电子标签存放在堆场以记录其在堆场存放位置和钢材材料、用途等信息，通过射频无线电波与安装在堆场入口和出口的电子标签读写器进行数据的交换，并且将数据显示在上位机上。第二，对钢板切割后的零部件进行管理，将性质与用途相同的零部件存放在同一托盘，将托盘贴上电子标签，存放在车间相应的位置上。第三，工人刷采用RFID技术的工作卡工作，当某一工人使用焊机时，用自己的工作卡启动焊机，工作卡上贴有电子标签，焊机上装有对应的读写器，当工人启动焊机时，焊机会自动记录工人的所有身份信息、当前的工作内容和焊机此时的焊接参数等信息，并且将数据显示到焊机的显示屏和上位机上。
2.2 条形码技术
2.2.1 条形码技术的定义及优点
条形码是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符，通常用条形码扫描仪来读取其内对应的唯一的信息。由于条形码技术具有扫描操作方便易行、条码制作简单、信息采集速度快、信息采集量极大等优点，使其被广泛应用于诸如物流、医学、零售业等的大领域。
2.2.2 条形码技术在船厂智能车间中的应用
板材经过前期预处理后，需要在船厂的智能分段建造车间进行下一步的切割工作。由于目前船厂板材切割大都使用传统方法，效率极低，耗费大量时间。故本系统采用条形码技术，制作出载有板材类型、板材尺寸参数等信息的条码，将其贴在对应的板材上，当工人用条形码扫描仪读取条码时可得板材信息，再通过与库文件中记载的相应板材信息进行对比从而找出板材的切割图形及切割尺寸等信息。同样，此技术也被应用于接下来的零部件焊接过程中。通过条形码扫描仪扫描两块零部件采集相应的焊接参数，判断零部件此时能否被焊接，通过对比不同零部件的焊接参数等信息，判断两零部件之间是否有焊接关系，从而避免了焊接顺序、焊接过程出现不必要的差错，对于提高建造车间工作效率有极大的帮助。
2.3 传感器技术
传感器技术广泛应用于各个领域，生活中的各个角落都离不开传感器，船厂也不例外。作为一种极为方便的信息采集装置，本系统用到温湿度传感器，用于采集在预处理、板材切割、焊接、仓库管理等各个阶段的温度以及湿度。用到电流及电压传感器，采集各个焊接过程中用到的电流及电压，通过传输系统上传到数据库进行对比，判断焊接过程电流及电压等参数是否合理，从而保证了焊接过程正确进行，减少材料损失。
3 系统总体框架
【参考文献】
[1]朱航，曹来江，朱国盛.物联网技术在船舶工业的应用综述[J].造（下转第61页）（上接第40页）船技术，2012（6）：5-8+32.
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[3]郭文懋，蒋志勇，王岳.RFID技术在船舶工业的应用综述[J].中国水运（下半月），2013（12）：105-106.
[4]王炬成，庄方铭，卞钢勇.RFID技术在船厂仓储管理中的研究与应用[J].造船技术，2014（5）：1-3+39.
智能制造系统范文第4篇
智能建筑是传统建筑工程和新兴信息技术相结合的产物。
智能建筑是指运用系统工程的观点:将建筑物的结构(建筑环境结构)、系统(智能化系统)、服务(住用、用户需求服务)和管理(物业运行管理)四个基本要素进行优化组合,以最优的设计,提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助建筑物的主人,财产的管理者和拥有者等意识到,他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。
其中结构和系统方面的优化是指将4C技术(即Computer计算机技术、Control自动控制技术、Communication通信技术、CRT图形显示技术)和集成技术(Integration)综合应用于建筑物之中,在建筑物内建立一个计算机综合网络,使建筑物智能化。
2建设智能建筑的目标
智能建筑要满足两个基本要求。
(1) 对使用者来说,智能建筑应能提供安全、舒适、快捷的优质服务,有一个有利于提高工作效率、激发人的创造性的环境。
(2) 对管理者来说,智能建筑应当建立一套先进科学的综合管理机制,不仅要求硬件设施先进,软件方面和管理人员(使用人员)素质也要相应配套,以达到节省能耗和降低人工成本的效果。
3智能建筑的系统构成
智能建筑是楼宇自动化系统(BAS:Building Management Automation System)、通信自动化系统(CAS:Communication Automation System)和办公自动化系统(OAS:Office Automation System)三者通过结构化综合布线系统(SCS:Structured Cabling System)和计算机网络技术的有机集成,其中建筑环境是智能建筑的支持平台。
3.1楼宇自动化系统
BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施,包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等,检测、显示其运行参数,监视、控制其运行状态,根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备,使其始终运行于最佳状态;自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件;自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理,从而保障工作或居住环境既安全可靠,又节约能源,而且舒适宜人。
BAS按建筑设备和设施的功能划分为十个子系统。
(1) 变配电控制子系统(包括高压配电、变电、低压配电、应急发电等),主要功能有监视变电设备各高低压主开关动作状况及故障报警;自动检测供配电设备运行状态及参数;监理各机房供电状态;控制各机房设备供电;自动控制停电复电;控制应急电源供电顺序等。
(2) 照明控制子系统(包括工作照明、事故照明、舞台艺术照明、障碍灯等特殊照明),主要功能有控制各楼层门厅及楼梯照明定时开关;控制室外泛光灯定时开关;控制停车场照明定时开关;控制舞台艺术灯光开关及调光设备;显示航空障碍灯点灯状态及故障警报;控制事故应急照明;监测照明设备的运行状态等。
(3) 通风空调控制子系统(包括空调及冷热源、通风环境监测与控制等),主要功能有监测空调机组状态;测量空调机组运行参数;控制空调机组的最佳开/停时间;控制空调机组预定程序;监测新风机组状态;控制新风机组的最佳开/停时间;控制新风机组预定程序;监测和控制排风机组;控制能源系统工作的最佳状态等。
(4) 交通运输控制子系统(包括客用电梯、货用电梯、电动扶梯等),主要功能有监测电梯运行状态;处理停电及紧急情况;语音报名服务系统等。
(5) 给排水设备控制子系统,主要功能有监测给排水设备的状态;测量用水量及排水量;检测污物、污水池水位及异常警报;检测水箱水位;过滤公共饮水、控制杀菌设备、监测给水水质;控制给排水设备的启停;监测和控制卫生、污水处理设备运转及水质等。
智能制造系统范文第5篇
关键词造气；节能降耗；优化；平衡；操作
前言
湖北省黄麦岭磷化工有限责任公司30万t/a磷酸二铵工程配套8万t/a合成氨装置于2011年9月投产，设计以型煤为源头固定床间歇制气系统，6台2800固定床造气炉供满负荷3机生产（压缩机型号6M32-180/314）日产合成氨240t。受国内磷化工市场疲软、产能过剩的大环境影响，磷酸二铵生产成本控制关系到企业生存与发展，中间原材料液氨成本控制是重要途径之一。煤气化炉的气化效率高低直接影响到合成氨节能降耗效果，合成氨造气系统节能降耗成为企业生产的重要工作之一。
1原料煤质量过程控制
以型煤为源头的合成氨生产，粉煤成型技术制作煤棒的质量好坏直接影响到煤气化效果，加强煤棒制作过程控制，提高入炉煤棒质量。1.1多煤种合理搭配根据煤炭市场行情，加大合成氨原料煤库存量，保证原料煤有效库存量在5000t以上，以山西大宁煤为主、掺配粘结性好的赵庄煤，按3:1比例搭配，同时消化少量烟道灰和返料，通过科学合理搭配，煤棒质量有明显提高，原料返料率从13%降至10%以下。1.2稳定原料煤水分从货场调回末煤，睛天先进露天晒场，均匀铺开晾晒后再进干煤棚，原料煤水分控制在8%以下，防止原料煤水份高，在鼠笼粉碎机内结疤，粉碎粒度粗，降低腐植酸钠粘结效果。1.3严格控制粉碎粒度为保证原料煤棒机挤压成型，严格控制原料煤粉碎粒度，粒度≤3mm颗粒的要达到90%以上，粉碎粒度数据量化跟踪记录，及时更换鼠笼。1.4加强煤棒机管理严格控制煤棒机电流在380-400A区间，定期更换棒机螺旋。采用颗粒强度仪测定棒机热棒强度，使棒机出来的湿棒强度控制在45N以上。1.5多级筛分降粉末量湿棒经烘干窑烘干成干煤，经过一级筛分后含煤粉末量仍较多，经过外出考察学习后，在入炉输送皮带下料口至每个入炉煤仓处加装格筛，二级筛分有效降低入炉煤含粉末量，入炉煤棒有效量大幅提高。
2造气系统蒸汽平衡控制
在风量一定的情况下，煤气化炉的入炉蒸汽量大小直接影响造气炉况、发气量及气体品质。目前合成氨装置配套1台25t/h三废炉供蒸汽，合成氨分厂产耗蒸汽系统不平衡导致供应造气蒸汽紧张，造气蒸汽量不充足成为现阶段制约合成氨装置稳产、高产的瓶颈。针对这一现实，优先从造气系统内部控制蒸汽平衡。（1）降低入炉蒸汽温度、增加入炉蒸汽量。造气入炉蒸汽温度由220±10℃降为180±10℃，控制在180℃左右，增加供造气用蒸汽的三废炉出口减温、减压器喷水量，降低蒸汽温度，增加蒸汽量3-4t/h，弥补造气蒸汽不足。通过增加造气入炉蒸汽密度，增加入炉蒸汽量，同时降低上、下行温度，减少上、下行热量损失，增加气化层温度，降低热量流失。此关键控制点的优化，打破原来的入炉蒸汽采用高温蒸汽的操作控制方法。（2）调整入炉蒸汽用量的平衡。3台造气炉为一个单系统，由于造气蒸汽供应不足，2个系统蒸汽缓冲罐未起到应有的作用。为提高入炉蒸汽用量，造气入炉蒸汽总管至蒸汽缓冲罐近路阀开4-5圈，造气炉蒸汽手动门各加1圈，风机出口阀门开启度由50%调到55%，增加炉子负荷，提高产气量。（3）适当提高炭层，增加蒸汽在造气炉内反应时间。将造气炉空程由1.8-2.0m调整到1.6-1.8m，适当提高炭层，增加蒸汽在造气炉内反应时间，提高蒸汽分解率和利用率，减小蒸汽损耗，同时降低洗气塔负荷。
3统一工艺操作方法
一个煤制气阶段可分为两大部分：吹风和制气。吹风时，原料煤燃烧，炭层积蓄热量，气化层温度逐渐升高，为制气阶段提供热量。制气时，炽热的炭和蒸汽反应，主要生成H2和CO，其次是CO2。看似简单的化学反应过程，实际操作控制比较复杂，需要结合实际情况，不断调整优化造气工艺操作指标，稳定炉况，提高单炉产气量，达到合成氨造气节能降耗的目的。（1）采用120s制气循环时间。和同行相比，湖北省黄麦岭磷化工有限责任公司合成氨装置的型煤烘干能力偏小、干煤棒水分偏高、煤棒质量较差，造气炉况难以稳定。针对这一状况，首先对造气DCS控制参数进行调整，每10-15个循环拉一个完全上吹，解决炉况板结问题；其次将造气循环时间140s（吹风为26s、上吹27s、下吹53s、二次上吹8s，吹净6s）改为120s（吹风为23s、上吹27s、下吹56s、二次上吹8s，吹净6s），以减少造气炉上、下行温度波动，稳定炉况。（2）控制上、下行温度波动、缩小温差。利用制气时间分配、查看下灰质量好坏，炉条机转速控制调节，减少上、下行温度波动、缩小温差，减少热量损失。上行温度由360℃降到330℃，下行温度由190℃提高到了250℃以上，上、下行温差由170℃降到80℃。（3）减小炉条机转速、调整下灰次数。对造气炉设置自动炭层测量杆，减小炉条机转速，稳定碳层高度，由原来每班下灰5次改为下灰4次，确保造气炉下灰的数量与质量，原料消耗大幅降低。通过对合成氨造气系统操作工艺指标的不断优化，实践证明其优化调整方向是正确的，造气岗位人员统一操作方法，改变过去“牺牲炉况、不顾煤耗保产量”的错误观念，将“保炉况”放在造气生产的第一位。
4结语
