淺談智能工廠

淺談智能工廠工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)切紀(jì)世nu噸，-m一ln末己世8中唱·-/蒸汽機(jī)復(fù)

雜

程4.0

I度Industry

4.0德國高科技戰(zhàn)略計(jì)劃首位工業(yè)3.0業(yè)革命2.0業(yè)革命

1.0工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)國基于物聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)的智能

環(huán)境發(fā)展過程嵌入式計(jì)算機(jī)智能化環(huán)境中央計(jì)算機(jī)亂

戶算

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，雪白工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)國Industry

4.0高精度高品質(zhì)多晶種小

批量的智能產(chǎn)品PRb白EfaurH斟國)智能工廠位于城市

的城市生產(chǎn)綠色生產(chǎn)

:清潔、資源

利用率高的可持續(xù)發(fā)展工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)?Industry

4.0德國高科技戰(zhàn)略計(jì)劃首位"工業(yè)4.

0"研究項(xiàng)目由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助，在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動(dòng)下形成，并己上升為國家級戰(zhàn)略

。德國聯(lián)邦政府投入達(dá)

2億歐元

。Fraunhofer:acatechNATIONAl

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OFSCIENCE

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工業(yè)4.0j'物流沙龍從智慧工廠到智能生嚴(yán)?Industry

4.0一一德國高科技戰(zhàn)略計(jì)劃·兩大主題:

智慧工廠、智能生產(chǎn)·智慧工廠口重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)·智能生產(chǎn)口主要涉及整個(gè)企業(yè)的

生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)、 3D打印以及增材制造等技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等工業(yè)4.0j'物流沙龍從智慧工廠到智能生嚴(yán)?Industry

4.0一一德國高科技戰(zhàn)略計(jì)劃·產(chǎn)品:

集成有動(dòng)態(tài)數(shù)字存儲器、感知和通信能力，

承載著在其整個(gè)供應(yīng)鏈和生命周期中所需的各種必

需信息·設(shè)施:

由整個(gè)生產(chǎn)價(jià)值鏈所集成，可實(shí)現(xiàn)自組織·管理:

能夠根據(jù)當(dāng)前的狀況靈活決定生產(chǎn)過程·兩大主題:智慧工廠、智能生產(chǎn)·三個(gè)設(shè)想:產(chǎn)品、設(shè)施、管理工業(yè)4.0陽，

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Gml>lf從智慧工廠到智能生嚴(yán)·智慧工廠的架構(gòu)基于物聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)智能物料智能產(chǎn)品APP平

臺APP平

臺信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)j' hvz。f，。咱c:hur咱配陽

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Gml>lf從智慧工廠到智能生嚴(yán)·智慧工廠的流程一-基于云安全網(wǎng)絡(luò)…N工廠

1智能物料，/機(jī)床間通信

、\、???智能產(chǎn)品面向機(jī)床的APP平臺

信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)j' 物流沙龍。f，。咱c:hur咱配陽

tnJm云安全網(wǎng)絡(luò)工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)E 智工廠的布局一-面向服務(wù)的工廠系統(tǒng)布局Service

Library服務(wù)庫。o。0。@8 0。晶-。ResoEnterpl"晤-町c.PlanningMES硬件無關(guān)抽象服務(wù)o·血

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Gml>lf物流沙龍從智慧工廠到智能生嚴(yán)·智慧工廠的車間基于無線、RFID、傳感器和服務(wù)的架構(gòu)工業(yè)4.0。f，。咱c:hur咱配-陽

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Gml>lf從智慧工廠到智能生嚴(yán)·工業(yè)4.0下的產(chǎn)晶特點(diǎn)一-集成了信息存儲、傳感、無線通信功能·產(chǎn)品是信息載體口產(chǎn)品在整個(gè)完整的供應(yīng)鏈和生命周期中都一直帶有自身信息中間·產(chǎn)品是一個(gè)agent口產(chǎn)品會影響其所在環(huán)境·產(chǎn)品具有自監(jiān)測功能口產(chǎn)品會對其自身狀態(tài)和環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測我生產(chǎn)于2010E

年4月30

日，5月3日出廠已經(jīng)打開2分鐘了，請蓋上工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·工業(yè)4.0下的數(shù)據(jù)挖據(jù)與知識發(fā)現(xiàn)一-大數(shù)據(jù)·制造業(yè)存儲了超過其他工業(yè)部門的數(shù)據(jù)·從2010年以來新產(chǎn)品數(shù)據(jù)達(dá)到接近

2艾字節(jié)口儀器儀表產(chǎn)品

口供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)

口產(chǎn)品全生命周期系統(tǒng)(216

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Gml>lf/工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·工業(yè)4.0下的多模式交互之重.D巳曰曰/，/￡多模式交互，圖形/視覺手勢、d ‘

JI ，，

面部表情

身體語言。f，。咱c:hur咱配陽

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Gml>lf肢體動(dòng)作工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·以人為中心的基于信息物理系統(tǒng)的智能工廠輔助系統(tǒng)基于上下文的自適應(yīng)

故障診斷輔助工具基于肢體動(dòng)作的物理

輔助也一一一 一一一 J移動(dòng)式個(gè)性化自適應(yīng)

的輔助導(dǎo)航系統(tǒng)基于位置的維護(hù)和規(guī)

'"劃輔助工具也-多模式的人機(jī)交互基于虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)

現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜工作流程-!IF一

輔助管理工具 Jj'。f，。咱c:hur咱配陽

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Gml>lf物流沙龍從智慧工廠到智能生嚴(yán)·面向智慧工廠的

APP

商店·下載量身定制的用戶界面M120工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·面向智慧工廠的室內(nèi)精確定位/，。f，。咱c:hur咱配陽

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Gml>lf/從智慧工廠到智能生嚴(yán)·智慧工廠中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)工業(yè)環(huán)境佩戴谷歌眼鏡的工人工具..，..，四翩翩工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·智慧工廠中的機(jī)器人技術(shù)機(jī)器人不再被固定在安全工作地點(diǎn)而是與人一起協(xié)同工作今天明天‘..._./'國新一代輕量化，靈活的機(jī)器人與人類在智能工廠一起協(xié)工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·智慧工廠中的智能裝配DFKI

研發(fā)的抽象產(chǎn)品記憶系統(tǒng)用于自適應(yīng)抓取和智能產(chǎn)品裝配----.在頭部安裝立體相機(jī)，在手臂

靠

近物體的地方安裝拍攝像頭機(jī)器人利用左手內(nèi)部天線從產(chǎn)品內(nèi)存中讀取尺寸、重量和加持點(diǎn)，同時(shí)機(jī)器人能夠從信息物理系統(tǒng)中獲得產(chǎn)品裝/，/工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·工業(yè)4.0

自動(dòng)化.信息物理系統(tǒng)

(CPS)·信息物理系統(tǒng)(Cyber Physical System

，CPS) 強(qiáng)調(diào)物理過程與信息間的反饋。?

2008年美國加利福利亞大學(xué)的

Lee.E

在其技術(shù)報(bào)告《信息

物理系統(tǒng):設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

》

中指出:信息物理系統(tǒng)是計(jì)算和物理過程的整合集成。嵌入式計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)對物理過程進(jìn)行監(jiān)測和控制

。·從自動(dòng)化技術(shù)的觀點(diǎn)看，CPS

是一種工程系統(tǒng)，由一個(gè)嵌入在物體中的計(jì)算和通信的內(nèi)核，以及物理環(huán)境中的結(jié)構(gòu)所監(jiān)測和控制。(Karl Henrik Johansson

，2011)·以信息物理生產(chǎn)系統(tǒng)CPPS為模型構(gòu)建智慧工廠，或者數(shù)

字化工廠.."工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·工業(yè)4.0

自動(dòng)化，信息物理系統(tǒng)(CPS)務(wù)算法云文檔

三維模型

工藝數(shù)據(jù)???物理對. 禽lCPS系統(tǒng)觸發(fā)了工業(yè)自動(dòng)化模式轉(zhuǎn)變工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·工業(yè)4.0

自動(dòng)化.信息物理系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì) 文化(CPS)?

?

?與所有領(lǐng)域相關(guān)的通用技術(shù)(語義技術(shù)

、云計(jì)算服務(wù)平臺

)???、移動(dòng)通信CPS應(yīng)用智能電網(wǎng)11HCPS應(yīng)用智能手機(jī)11HCPS應(yīng)用智從智慧工廠到智能生嚴(yán)工業(yè)4.0·工業(yè)4.0

自動(dòng)化.信息物理系統(tǒng)(CPS)通過價(jià)值鏈實(shí)現(xiàn)橫向集成'?.??..?.?.?.??.…..，....h王 -EH··H·H·--叮

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拉沙??????.??-E?..?/工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·工業(yè)4.0

自動(dòng)化.信息物理系統(tǒng)(CPS)垂直集成與網(wǎng)絡(luò)化制造略'H 飛 JSfi j寸fi，、在明天的智慧工廠，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)不會是固定的，預(yù)定義的

。相

反，一組IT配置的規(guī)則將被定義，可以根據(jù)具體情況進(jìn)行工

廠結(jié)構(gòu)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配置組合，其中包括針對模型，數(shù)據(jù)，通信和

t算算法的所有相關(guān)要求

。J工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)j' 物流沙龍·工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)EMMA:多模式工業(yè)輔助系統(tǒng)工業(yè)4.0廠OMM:語義產(chǎn)品內(nèi)存sem!'FJJ，m(也AH臼EUSUSDL:信息物理產(chǎn)品系統(tǒng)中的語義服務(wù)-

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Gml>lf工業(yè)4.0從智慧工廠到智能生嚴(yán)·智能產(chǎn)品案例·智能化汽車動(dòng)力管理APP駕駛員輔助APP智能用戶界面APP-F與〉

Jj'物流沙龍→綠色駕駛APP工業(yè)4.0j'物流沙龍從智慧工廠到智能生嚴(yán)