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2016年智能制造值得關(guān)注的十大核心技術(shù)

文章出處:e制造責(zé)任編輯:江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司m.dnbgl.com人氣:-發(fā)表時(shí)間:2016-02-22 08:05【

江蘇鳳谷節(jié)能科技有限公司  智能制造是機(jī)械化、自動(dòng)化和信息化應(yīng)用到成熟階段的必然產(chǎn)物。智能制造使得企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)要素發(fā)生根本性的變化,由之前的材料、能源兩種資源為核心轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧?、能源和信息三種資源為核心的競(jìng)爭(zhēng),從而產(chǎn)生了兩種生產(chǎn)力,即以傳統(tǒng)的材料和能源為代表的工業(yè)生產(chǎn)力和以信息為代表的信息生產(chǎn)力,這三種資源、兩種生產(chǎn)力合在一起,形成未來(lái)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心。(引自:李翔等,《企業(yè)信息化評(píng)估與規(guī)劃之路》,機(jī)械工業(yè)出版社,2015)

智能制造的核心技術(shù)除了信息化所需關(guān)注的SCM、ERP、CRM、PDM/PLM、MES、BPM、BI等外,還需要重點(diǎn)深入研究的核心技術(shù)有:賽博物理系統(tǒng)(CPS)、人工智能(AI)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR)、基于模型的企業(yè)(MBE)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)、云計(jì)算(CC)、工業(yè)大數(shù)據(jù)(IBD)、預(yù)測(cè)與健康管理(PHM)、混合制造和工廠(chǎng)信息安全等十項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):

1賽博物理系統(tǒng)

CPS:即賽博物理系統(tǒng),Cyber-PhysicalSystems,是一個(gè)綜合計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和物理環(huán)境的多維復(fù)雜系統(tǒng),通過(guò)3C(Computing、Communication、Control)技術(shù)的有機(jī)融合與深度協(xié)作,實(shí)現(xiàn)大型工程系統(tǒng)的實(shí)時(shí)感知、動(dòng)態(tài)控制和信息服務(wù),讓物理設(shè)備具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和自治等五大功能,從而實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實(shí)物理世界的融合。CPS可以將資源、信息、物體以及人緊密聯(lián)系在一起,從而創(chuàng)造物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)服務(wù),并將生產(chǎn)工廠(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)智能環(huán)境。

2人工智能

AI:即人工智能(Artificial Intelligence),它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器,該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。

3增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)

AR:即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),Augmented Reality,它是一種將真實(shí)世界信息和虛擬世界信息“無(wú)縫”集成的新技術(shù),是把原本在現(xiàn)實(shí)世界的一定時(shí)間空間范圍內(nèi)很難體驗(yàn)到的實(shí)體信息(視覺(jué)、聲音、味道、觸覺(jué)等信息),通過(guò)電腦等科學(xué)技術(shù),模擬仿真后再疊加,將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界,被人類(lèi)感官所感知,從而達(dá)到超越現(xiàn)實(shí)的感官體驗(yàn)。真實(shí)的環(huán)境和虛擬的物體實(shí)時(shí)地疊加到了同一個(gè)畫(huà)面或空間同時(shí)存在。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),不僅展現(xiàn)了真實(shí)世界的信息,而且將虛擬的信息同時(shí)顯示出來(lái),兩種信息相互補(bǔ)充、疊加。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)包含了多媒體、三維建模、實(shí)時(shí)視頻顯示及控制、多傳感器溶合、實(shí)時(shí)跟蹤及注冊(cè)、場(chǎng)景融合等新技術(shù)與新手段。

4基于模型的企業(yè)

MBE:即基于模型的企業(yè),Model-BasedEnterprise,是一種制造實(shí)體,它采用建模與仿真技術(shù)對(duì)其設(shè)計(jì)、制造、產(chǎn)品支持的全部技術(shù)的和業(yè)務(wù)的流程進(jìn)行徹底的改進(jìn)、無(wú)縫的集成以及戰(zhàn)略的管理;利用產(chǎn)品和過(guò)程模型來(lái)定義、執(zhí)行、控制和管理企業(yè)的全部過(guò)程;并采用科學(xué)的模擬與分析工具,在產(chǎn)品生命周期(PLM)的每一步做出最佳決策,從根本上減少產(chǎn)品創(chuàng)新、開(kāi)發(fā)、制造和支持的時(shí)間和成本。

5 物聯(lián)網(wǎng)

IoT:即物聯(lián)網(wǎng),Internet of Things,物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),指通過(guò)各種信息傳感設(shè)備,實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程等各種需要的信息,與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人,所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接,方便識(shí)別、管理和控制。

6云計(jì)算

CC:即云計(jì)算,Cloud Computing,是一種按使用量付費(fèi)的模式,這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn),進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡(luò),服務(wù)器,存儲(chǔ),應(yīng)用軟件,服務(wù)),這些資源能夠被快速提供,只需投入很少的管理工作,或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。

7工業(yè)大數(shù)據(jù)

IBD,即工業(yè)大數(shù)據(jù),Industrial Big Data,是將大數(shù)據(jù)理念應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,為使將設(shè)備數(shù)據(jù)、活動(dòng)數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、服務(wù)數(shù)據(jù)、經(jīng)營(yíng)數(shù)據(jù)、市場(chǎng)數(shù)據(jù)和上下游產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)等原本孤立、海量、多樣性的數(shù)據(jù)相互連接,實(shí)現(xiàn)人與人、物與物、人與物之間的連接,尤其是實(shí)現(xiàn)終端用戶(hù)與制造、服務(wù)過(guò)程的連接,通過(guò)新的處理模式,根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景對(duì)時(shí)實(shí)性的要求,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)的相互轉(zhuǎn)換,使其具有更強(qiáng)的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力。

相比其他領(lǐng)域的大數(shù)據(jù),工業(yè)大數(shù)據(jù)具有更強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性、關(guān)聯(lián)性、流程性、時(shí)序性和解析性等特點(diǎn)。

(說(shuō)明,因?yàn)閷?duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)尚未有成熟的定義,本定義是根據(jù)自己的理解,在綜合Gartner、IBM等對(duì)大數(shù)據(jù)的定義及李杰教授《工業(yè)大數(shù)據(jù)》一書(shū)的理解,形成本定義,希望各位批評(píng)指正)

8預(yù)測(cè)與健康管理

PHM,即預(yù)測(cè)與健康管理,Prognostics andHealth Management,是綜合利用現(xiàn)代信息技術(shù)、人工智能技術(shù)的最新研究成果而提出的一種全新的管理健康狀態(tài)的解決方案。一般而言,PHM系統(tǒng)主要有六個(gè)部分構(gòu)成:數(shù)據(jù)采集、信息歸納處理、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、健康評(píng)估、故障預(yù)測(cè)決策、保障決策。

9混合制造

將3D打印(增材制造)技術(shù)與銑削加工(減材制造)技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái),形成一種新型的制造模式。通過(guò)混合制造可以有效借助增材制造的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)全新幾何形狀的加工,同時(shí)使增材制造技術(shù)不再只限于加工小型工件,加工效率也大幅得以提升。

10工廠(chǎng)信息安全

工廠(chǎng)信息安全是將信息安全理念應(yīng)用與工業(yè)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠(chǎng)及產(chǎn)品使用維護(hù)環(huán)節(jié)所涵蓋的系統(tǒng)及終端進(jìn)行安全防護(hù)。所涉及的終端設(shè)備及系統(tǒng)包括工業(yè)以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)、分布式控制系統(tǒng)(DCS)、過(guò)程控制系統(tǒng)(PCS)、可編程邏輯控制器(PLC)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及工業(yè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行安全,確保工業(yè)以太網(wǎng)及工業(yè)系統(tǒng)不被未經(jīng)授權(quán)的訪(fǎng)問(wèn)、使用、泄露、中斷、修改和破壞,為企業(yè)正常生產(chǎn)和產(chǎn)品正常使用提供信息服務(wù)。


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