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三大“新型工厂”给制造业带来的巨大变革(图)

  工业机器人、信息软件系统、数字化技术、物联网技术等先进技术,正在将制造业从劳动密集型时代带往智慧制造时代,企业生产管理和竞争格局因此发生巨变。而无人工厂、数字化工厂、智慧工厂三大新型工厂也随之出现。

  无人工厂又叫自动化工厂、全自动化工厂,是指全部生产活动由电子计算机进行控制,生产第一线配有机器人而无需配备工人的工厂。

  数字化工厂以产品全生命周期的相关数据为基础,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程进行仿真、评估和优化,并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。

  智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。是在数字化工厂的基础上,利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务;清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据,以及合理的生产计画编排与生产进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。

无人工厂

  无人工厂

  这种工厂,生产命令和原料从工厂一端输进,经过产品设计、工艺设计、生产加工和检验包装,最后从工厂另一端输出产品。所有工作都由计算机控制的机器人、数控机床、无人运输小车和自动化仓库来实现,人不直接参加工作。白天,工厂内只有少数工作人员做一些核查,修改一些指令;夜里,只留两三名监视员(只留一人也是可以的,但一人太寂寞了)。

  在用工短缺和用工成本提高的大背景下,制造业企业乐于用工业机器人代替普工,给上游的机器人制造业带来了春天。

  一个个机械手,正在让车间变得人烟稀少,一台台无人搬运车,正在让厂区之间的物流变得有条不紊。随着工业机器人的普及,珠三角越来越多的企业正在朝着无人工厂的方向转型。

  中科院深圳先进技术研究院院长助理、深圳机器人协会秘书长毕亚雷介绍,在珠三角地区,机器人使用的年增速已达到30%到60%。

  数字化工厂

  近年来,高技术产业在我国制造业增加值所占的比重呈下降趋势,制造业产业结构亟待调整。我国制造业与发达国家相比,创新能力不强,高新技术方面仍然处在追赶状态,许多关键的核心技术还没有掌握,制造业综合竞争力较弱,总体上处于国际分工和产业链的中低端。目前,我国高技术产业占制造业的比重大约是美国的三分之一,我国制造业产业结构有待优化,数字化制造在制造业中的比重亟待提高。

  在当前复杂的国际国内环境下,为提升我国制造业在全球产业价值链中的地位,解决制造业大而不强的问题,必须促进从工业大国向工业强国的转变。从传统生产方式向数字化生产方式转变,跨越难度大,面临严峻困难。

  在数字化技术和制造技术融合的背景下,并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下,根据用户的需求,迅速收集资源信息,对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组,实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造,进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。

  虚拟制造技术的广泛应用将从根本上改变现行的制造模式,对相关行业也将产生巨大影响,可以说虚拟制造技术决定着企业的未来,也决定着制造业在竞争中能否立于不败之地。为了帮助大家更好地了解未来先进的数字化制造技术,

  数字化工厂技术与系统作为新型的制造系统,为制造商及其供应商提供了一个制造工艺信息平台,使企业能够对整个制造过程进行设计规划,模拟仿真和管理,并将制造信息及时地与相关部门、供应商共享,从而实现虚拟制造和并行工程,保障生产的顺利进行。

  在汽车行业,数字化工厂更是发挥着重要的作用。从产品设计到制造开始的工作转换是汽车开发过程中最关键的步骤之一,数字化工厂规划系统可以通过详细的规划设计和验证预见所有的制造任务,在提高质量的同时减少设计时间,从而加速汽车开发周期;并且还可以消除浪费,减少为了完成某项任务所需的资源数量等。此外,数字化工厂规划系统通过统一的数据平台,实现主机厂内部、生产线供应商、工装夹具供应商等的并行工程。

  智慧工厂

  生产智慧化是生产方式再次进步的体现,通过现代互联网络技术,把各类生产设备纳入网络监管体系,减少人力应用,对生产各个环节做到即时监控、有效处置等,以保障生产顺利进行。

  我国制造业发展受经济增长速度的放缓,国内规模化制造业的增长速度已经和同期相比出现了较大的下滑。此前,国内的制造业经济是一种依托大量人力的劳动密集型产业,虽然目前受各种因素影响,各工业及电子产品等行业的的制造商已经开始引入更多的自动化生产线来替代人力进行生产。

  与此同时,我国政府正在大力推进信息化与工业化融合,是实现工业智慧生产的基础,并把传统工厂成为现代化智慧工厂。

  智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。是在数字化工厂的基础上,利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务;清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据,以及合理的生产计画编排与生产进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体,构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。

  在之后,智慧工厂的发展,是智能工业发展的新方向。特征体现在制造生产上:

  一、系统具有自主能力:可采集与理解外界及自身的资讯,并以之分析判及规划自身行为。

  二、整体可视技术的实践:结合讯号处理、推理预测、彷真及多媒体技术,将实境扩增展示现实生活中的设计与制造过程。

  三、协调、重组及扩充特性:系统中各组承担为可依据工作任务,自行组成最佳系统结构。

  四、自我学习及维护能力:透过系统自我学习功能,在制造过程中落实资料库补充、更新,及自动执行故障诊断,并具备对故障排除与维护,或通知对的系统执行的能力。

  五、人机共存的系统:人机之间具备互相协调合作关系,各自在不同层次之间相辅相成。

  十二五期间,制造业信息化科技工程将站在一个新的战略高度,为加速制造业转型升级、振兴十大产业、发展高端制造业和战略性新兴产业发挥更重要的作用。云制造、集成协同技术和制造物联技术等给制造业信息化发展注入了新内涵、新活力,并将对制造服务关键技术标准的形态和发展产生重要的影响。

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