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抓住智能制造发展机遇 打造航空智慧工厂

发布时间:2015-03-17 作者:ecnc 
关键字:智能制造 智慧工厂 
为了用好智能制造技术,我们需要研究如何结合航空制造特点和现有基础与条件,改善航空制造过程的智能化水平,并可通过生产线更新或结合一些新建厂区,探讨构建航空智慧工厂。

  德国政府在2013年汉诺威工业博览会上,提出以工业4.0为标志的新工业革命时代的到来,并把工业4.0确立为德国工业领域高科技战略的核心要素,其主要特征为以赛博物理系统(CPS)为基础、智慧工厂(Smart Factory)为载体,以生产高度数字化、网络化、机器自组织为标志的新型智能化工业生产模式,其实质就是实现制造过程的智能化。这一概念的提出,在全球工业界引起了极大关注和认同,对我国的工业界也形成了很大影响,很多工业界人士都在考虑如何通过智能制造推动制造业转型升级。

  智能制造,通过RFID、WSN、IoT等技术应用,实现所有生产设备、物料的识别、感知、互联,并通过生产过程数字化系统将这些信息与生产过程融合起来,从而实现资源、信息、物流和人的交流与互动,由生产过程数字化系统中的业务处理逻辑,指挥各种物理系统实现自主行为,把设备、物料、产品和物流过程活化、拟人化,使它们能产生“我从哪儿来”、“我应该被送去哪儿”、“我应该被如何加工处理”的自我意识,进而协同生产决策、自主加工。这样一来,就把各种物理元素融入生产过程数字化系统的数字化虚拟空间中,形成所谓CPS系统,所以CPS也可以被认为是一种数字化虚拟空间与物理现实世界的融合系统。

  航空工业的生产组织模式呈现多品种、小批量、周期长、定制化的特点,零件精度要求高、装配过程复杂,因此难以实现自动化、流水线式的高效生产。近几年,通过实施科研生产数字化工程,形成了零件数控加工、工装生产制造和数字化装配生产线,在制造资源、生产组织、工艺技术、加工能力等方面,都获得了较大提升,但在生产过程自动化、智能化方面,还存在较大提升空间。另一方面,智能制造技术的发展和逐渐成熟应用,也为航空制造业突破因产品特点带来的生产效率相对低下问题,提供了解决方案,通过CPS所带来的数字化虚拟空间与物理现实世界的融合效应,可以使得生产过程更具智能、更柔性化、更自动高效。

  为了用好智能制造技术,我们需要研究如何结合航空制造特点和现有基础与条件,改善航空制造过程的智能化水平,并可通过生产线更新或结合一些新建厂区,探讨构建航空智慧工厂。

  航空制造智能化的关键技术主要有如下几个方面:

  1. 为了使所有设备、物料、产品、物流乃至工艺过程都能够被唯一标识,需要研究各类标识技术的应用,包括条码、二维码、RFID及其自动识别技术;

  2. 建立生产过程物流模型,实现所有物料(含原材料、元器件、成品等)从入厂到加工、装配、试验、交付、售后等全过程的识别和跟踪;

  3. 通过RFID和传感器件的结合应用构建工业级WSN,实现物理单元的智能感知;

  4. 应用嵌入式智能设备与设备级的工业控制系统实现设备的精细管控;

  5. 通过物联网与应用服务的结合,构建万物互联的基础通信平台;

  6. 最后,也是最重要的,是要建立一个智能化的生产过程数字化系统,把上述标识、流程、智能感知、精细控制和工艺过程、加工参数数据库等进行优化组织,形成优化完善的业务处理逻辑,实现自主加工决策。

  同时我们也在思考结合正在新建南昌航空工业城的一些新厂房,开展一些智能制造的探索性应用,在数控、钣金、装配、复合材料厂房建设中,选择性的构建智慧工厂的雏形,也希望得到集团的支持和同行专家的指导帮助。
 

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