【正文】 6 2023年中國(guó)長(zhǎng)三角地區(qū)的制造成本僅比美國(guó)低 5% 中國(guó)的制造業(yè)在發(fā)生巨大變革 哥本哈根中國(guó)減排目標(biāo) 產(chǎn)業(yè)升級(jí)壓力 勞動(dòng)力成本上升 能耗排放壓力 中國(guó)制造業(yè)機(jī)遇：發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí) 7 低附加值 高附加值 中國(guó)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇 ? 蒸汽機(jī)的發(fā)明， 機(jī)器動(dòng)力的應(yīng)用 電動(dòng)機(jī)的發(fā)明， 電能的應(yīng)用 信息技術(shù)特別是 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用 智能技術(shù)的應(yīng)用， 自適應(yīng)、自我決策 機(jī)械化 蒸汽機(jī) 機(jī)械一代 電氣化 普通機(jī)床 電氣一代 數(shù)字化 數(shù)控機(jī)床 數(shù)控一代 智能化 智能機(jī)床 智能一代 制造業(yè)發(fā)展的幾個(gè)主要階段 ? 蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)曾給機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展帶來(lái)革命 ? 數(shù)字化：信息化與工業(yè)化融合的重要手段 ? 智能化：裝備和機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì) 第四次工業(yè)革命：智能制造 第一次工業(yè)革命 蒸汽動(dòng)力機(jī)械 設(shè)備應(yīng)用于生產(chǎn) 第二次工業(yè)革命 電機(jī)發(fā)明和電能 使用，大規(guī)模流 水線生產(chǎn) 第三次工業(yè)革命 應(yīng)用 IT技術(shù)實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)化生產(chǎn) 第四次工業(yè)革命 實(shí)現(xiàn)智能制造 智能制造 ?幾何精度 ?微觀組織性能 ?表面完整性 ?殘余應(yīng)力分布 ?品質(zhì)一致性 ?…… 什么叫智能制造 ? 智能制造通過(guò) 工況在線感知 （看） 、 智能決策與控制 （想） 、 裝 備自律執(zhí)行 （做） 大閉環(huán)過(guò)程，不斷提升裝備性能、增強(qiáng)自適應(yīng)能 力，是高品質(zhì)復(fù)雜零件制造的必然選擇。 16 智能制造關(guān)鍵技術(shù) 綜合利用智能傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控 制技術(shù)、人工智能技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn) 自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化，其關(guān)鍵技術(shù)有： ? 智能傳感與智能制造網(wǎng)絡(luò)技術(shù) ? 分布制造智能與系統(tǒng)建模技術(shù) ? 信息管理、集成與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù) ? 智能決策、規(guī)劃、調(diào)度與企業(yè)管理技術(shù) ? 現(xiàn)代制造服務(wù)技術(shù) 造 裝備 /工藝 生產(chǎn)管理 服 CAD/CAE/CAM PDM/ERP/SCM 銷售 /維護(hù) /報(bào)廢 智能裝備 感知 自主 /半自主 智能制造體系結(jié)構(gòu) 企業(yè)制造 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可重構(gòu) 系統(tǒng)運(yùn)行自組織、 自適應(yīng)、自協(xié)作 智能制造系統(tǒng) 客戶信息感知與管理 客戶需求智能分析與 個(gè)性化服務(wù) 智能制造服務(wù) 決策規(guī)劃 智能控制 制造智能 統(tǒng) ? 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用引起機(jī)械產(chǎn)品本身內(nèi)涵發(fā)生根本性變化 伺 服 驅(qū) 動(dòng) 系 簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu) 縮短制造周期 提高制造精度 提升裝備性能 齒輪箱 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 工作裝置 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 控制系統(tǒng) 工作裝置 輸入 信息 信息反饋 傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品 動(dòng)力源 數(shù)控機(jī)械產(chǎn)品 制造裝備智能化的基礎(chǔ) 高速、高精、高可靠 現(xiàn)場(chǎng)總線 ? 先進(jìn)數(shù)控機(jī)床加速度可達(dá) 10g，快移速度達(dá) 720m/min ? 普通數(shù)控加工精度 5μm，精密級(jí) 1μm，超精密 ? 數(shù)控裝置 MTBF值達(dá) 60000h以上，伺服系統(tǒng)達(dá) 30000h 高速納米插補(bǔ) 智能化、網(wǎng)絡(luò)化、復(fù)合化 ? 加工參數(shù)自調(diào)整、防碰撞、誤差補(bǔ)償、顫振預(yù)測(cè)抑制等 ? 從單一的數(shù)據(jù)傳輸向網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、維護(hù)與管理方向發(fā)展 ? 同時(shí)完成復(fù)雜零件的主要乃至全部加工工序 加工參數(shù)自動(dòng)調(diào)整 制造裝備智能化的內(nèi)涵 平臺(tái)全數(shù)字化 ? 現(xiàn)場(chǎng)總線、碼盤到伺服的連接、驅(qū)動(dòng)單元等全數(shù)字化 ? 高檔系統(tǒng)普遍采用現(xiàn)場(chǎng)總線方式 Institute on Advanced Manufacturing Technology, Tongji University 操作權(quán)限 指紋確認(rèn) 數(shù)碼相機(jī) 加工任務(wù)完成情況和 機(jī)床狀態(tài)可用手機(jī)查詢 信息塔 (eTower) 機(jī)床信息化，具有語(yǔ)音 、文本和視像等通訊功能 。目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和物料的 控制。 什么是數(shù)字化工廠 ? 數(shù)字化工廠 以 MES為核 心 ，對(duì)工廠內(nèi)的制造資源、 計(jì)劃、流程等進(jìn)行管控 ? 數(shù)字化工廠與產(chǎn)品設(shè)計(jì)層 有緊密關(guān)聯(lián)，是設(shè)計(jì)意圖 的物化環(huán)節(jié) ? 通過(guò)系統(tǒng)集成，數(shù)字化工 廠還與企業(yè)層和設(shè)備控制 層實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，形成制 造決策、執(zhí)行和控制等信 息流的閉環(huán) ?物流通道及設(shè)備監(jiān)控 ?叉車 /AGV/堆垛機(jī)運(yùn)行情況 ?物流設(shè)備位置數(shù)字地圖顯示 ?配送執(zhí)行狀態(tài)跟蹤及監(jiān)控 ?倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù) /庫(kù)存 /缺料跟蹤 生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化 ?WIP跟蹤 (工位 /工序 /部件 ) ?各工位關(guān)重件安裝匹配查驗(yàn) ?生產(chǎn)報(bào)工與節(jié)拍價(jià)值分析 ?各型號(hào) /各訂單的完工情況 ?各工位 /各關(guān)重件實(shí)作工時(shí) 質(zhì)量管控?cái)?shù)字化 ?質(zhì)量統(tǒng)計(jì)分析報(bào)表及異常報(bào)告 ?質(zhì)檢現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) /質(zhì)檢設(shè)施數(shù)據(jù) ?主機(jī)及關(guān)重件流轉(zhuǎn)過(guò)程監(jiān)控 ?質(zhì)量報(bào)表數(shù)據(jù) /統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù) ?現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量事故位置與性質(zhì)分析 制造資源數(shù)字化 ?設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù) ?刀具 /量具 /模具在庫(kù) /在工位 ?裝運(yùn)車輛的定