智能工厂.ppt

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1、,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,切 纪 世 nu 吨，-,m一l,n,末,己,世 8中 唱-,/,蒸汽机,复 杂 程4.0 I度,Industry 4.0德国高科技战略计划首位,工业,3.0,广泛应用,业革命2.0,业革命 1.0时间,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,国,基于物联网与服务的智能 环境发展过程嵌入式计算机,智能化环境,中央计算机,乱 户 算 何 44 AA卜多唱且,I,/,1941,阳流,1960,nu-,b一厂,hu一工,一能时一智,品，,PC,智能手机!智能卡,9000的计算机 都是嵌入式,I?,.,.,1个计算机:1个用户,多个计算机:1个用户,1980,2000,2

2、020,阳叫，雪白,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,国Industry 4.0高精度高品质多晶种小 批量的智能产品,PRb白EfaurH斟国)智能工厂位于城市 的城市生产,绿色生产:清洁、资源 利用率高的可持续发展,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,Industry 4.0德国高科技战略计划首位,工业4.0,研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术,部联手资助，在德国工程院、弗劳恩霍夫协会、西门子公 司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并己上升 为国家级战略。德国联邦政府投入达 2亿欧元。Fraunhofer:acatechNATIONAl ACADEMY OFSCIENCE ANO E

3、NGINEERINC,f st桂树邸www.1,4.1 工业4.0,j,物流沙龙,从智慧工厂到智能生严,Industry 4.0一一德国高科技战略计划两大主题:智慧工厂、智能生产智慧工厂口重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现智能生产口主要涉及整个企业的 生产物流管理、人机互动、3D打印以及增材制造等技术在工业生产过程中的应用等,工业4.0,j,物流沙龙,从智慧工厂到智能生严,Industry 4.0一一德国高科技战略计划,产品:集成有动态数字存储器、感知和通信能力，承载着在其整个供应链和生命周期中所需的各种必 需信息设施:由整个生产价值链所集成，可实现自组织管理:能够根

4、据当前的状况灵活决定生产过程,工业4.0,阳，KOnaulehoM幢幢gu Gmllf,从智慧工厂到智能生严,智慧工厂的架构基于物联网和服务互联网服务互联网,智能物料,智能产品,APP平 台,APP平 台,信息物理生产系统物联网,jhvz,。f，。咱c:hur咱,配阳 tnJm,工业4.0,阳，KOnaulehoM幢幢gu Gmllf,从智慧工厂到智能生严,智慧工厂的流程一-基于云安全网络N工厂 1,智能物料,，/机床间通信、,、,智能产品,面向机床的APP平台 信息物理生产系统,j物流沙龙,。f，。咱c:hur咱,配阳 tnJm,云安全网络,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,E智,工厂的布局

5、,一-面向服务的工厂系统布局,Service Library服务库,。o。0,。,80。,晶-。Reso,Enterpl晤-,町c.Planning,MES,硬件无关 抽象服务,o血.0,ERP,ManufacturI啕,880自。,Exec:ut白n Systom,p Field Layer现场层,-,硬件相关设备控制,Sensor-Servlce,Valve志ervlce,Pump-Servlce._-他,Control-Servlce,Communlcation-SeNlce,，.,_:.-,_._-.-._-.,-.-.-.,-_-._-,_-一,J.-.E,/，,/,五丁,萨 QC:

6、hur现ISZ阳ltnJm 阳，KOnauleho M幢幢gu Gmllf,工业4.0,j,。f，。咱c:hur咱配阳 tnJm 阳，KOnauleho M幢幢gu Gmllf,物流沙龙,从智慧工厂到智能生严,智慧工厂的车间,基于无线、,RFID、传感器和服务的架构,工业4.0,。f，。咱c:hur咱配-阳 tnJm,j,物流沙龙,阳，KOnaulehoM幢幢gu Gmllf,从智慧工厂到智能生严,工业4.0下的产晶特点一-集成了信息存储、传感、无线通信功能,产品是信息载体口产品在整个完整的供应链和生命周期中 都一直带有自身信息,中间产品是一个agent口产品会影响其所在环境,产品具有自监测功

7、能口产品会对其自身状态和环境进行监测,我生产于2010E 年4月30 日，5月3日出厂,已经打开2分钟了，请盖上,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,工业4.0下的数据挖据与知识发现一-大数据,制造业存储了超过其他工业部门的数据从2010年以来新产品数据达到接近 2艾字节口仪器仪表产品 口供应链管理系统 口产品全生命周期系统,(216),/，,。f，。咱c:hur咱配阳 tnJm 阳，KOnauleho M幢幢gu Gmllf,/,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,工业4.0下的多模式交互,之重.D巳曰曰,/，,/,多模式交互，,图形/视觉,手势,、d JI，面部表情 身体语言,。f，。咱c:h

8、ur咱配阳 tnJm 阳，KOnauleho M幢幢gu Gmllf,肢体动作,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,以人为中心的基于信息物理系统的智能工厂辅助系统,基于上下文的自适应 故障诊断辅助工具,基于肢体动作的物理 辅助也一一一一一一J,移动式个性化自适应 的辅助导航系统,基于位置的维护和规 划辅助工具也-,多模式的人机交互,基于虚拟现实/增强 现实的复杂工作流程,-!I,F一 辅助管理工具J,j,。f，。咱c:hur咱配阳 tnJm 阳，KOnauleho M幢幢gu Gmllf,物流沙龙,工业4.0,j,。f，。咱c:hur咱配阳 tnJm 阳，KOnauleho M幢幢gu Gmll

9、f,物流沙龙,从智慧工厂到智能生严,面向智慧工厂的 APP 商店下载量身定制的用户界面,M120,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,面向智慧工厂的室内精确定位,/，,。f，。咱c:hur咱配阳 tnJm 阳，KOnauleho M幢幢gu Gmllf,/,工业4.0,f，。咱c:hur咱配阳ltrum 阳，KOnauleho M幢幢gu Gmllf,/,从智慧工厂到智能生严,智慧工厂中的增强现实技术,工业环境,佩戴谷歌眼镜的工人,工具,.，.，四翩翩,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,智慧工厂中的机器人技术机器人不再被固定在 安全工作地点而是与人一起协同工作今天明天,._.,/,国新一代轻量化

10、，灵活的机器人与人类在智能工厂一起协,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,智慧工厂中的智能装配DFKI 研发的抽象产品记忆系统用于自适应抓取和智能产品装配-.在头部安装立体 相机，在手臂 靠 近物体的地方安 装拍摄像头,机器人利用左手内部天线从产品内存中读 取尺寸、重量和加持点，同时机器人能够 从信息物理系统中获得产品装,/，,/,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,工业4.0 自动化.信息物理系统(CPS),信息物理系统,(CyberPhysicalSystem，CPS)强调物,理过程与信息间的反馈。2008年美国加利福利亚大学的 Lee.E 在其技术报告信息 物理系统:设计挑战 中指出:信息物

11、理系统是计算和 物理过程的整合集成。嵌入式计算机和网络对物理过程 进行监测和控制。,从自动化技术的观点看，,CPS 是一种工程系统，由一个,嵌入在物体中的计算和通信的内核，以及物理环境中的,结构所监测和控制。,(KarlHenrikJohansson，2011),以信息物理生产系统CPPS为模型构建智慧工厂，或者数 字化工厂,f物。.I.).WWW.,.,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,工业4.0 自动化，信息物理系统,(CPS),务,算法,云,文档 三维模型 工艺数据,物理对,.禽l,CPS系统触发了工业自动化模式转变,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,工业4.0 自动化.信息物理系统物联

12、网经济文化,(CPS),与所有领域相关的通用技术(语义技术、云计算服务平台),、,从智慧工厂到智能生严,工业4.0,工业4.0 自动化.信息物理系统,(CPS),通过价值链实现横向集成,.,.,.,.,.,.,.,.，.,h,王-E,HHH-叮 ha ki-.,.t,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,ServicesProductionProduction engineering,nHHdnH,nH nH 内d,nHV,nH,nu,-,nb,HUAu,nu,v,nv,Product design and development,跨整 个价 值链 的

13、工 程,.1 拉沙,.,-E.,.,/,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,工业4.0 自动化.信息物理系统,(CPS),垂直集成与网络化制造略H飞JSfij寸fi，、在明天的智慧工厂，生产结构不会是固定的，预定义的。相 反，一组IT配置的规则将被定义，可以根据具体情况进行工 厂结构的拓扑结构配置组合，其中包括针对模型，数据，通信和 t算算法的所有相关要求。,J,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,j物流沙龙,工业4.0的标准规范,标准,EMMA:多模式工业辅助系统,工业4.0厂,OMM:语义产品内存sem!FJJ，m(,也AH臼EUS,USDL:信息物理产品系 统中的语义服务-._句tlTHES

14、Es,。f，。咱c:hur咱,配阳 tnJm,阳，KOnauleho,M幢幢gu Gmllf,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,智能产品案例智能化汽车,动力管理APP,驾驶员辅助APP,智能用户界面APP,-,F,与 J,j,物流沙龙,绿色驾驶APP,工业4.0,j,物流沙龙,从智慧工厂到智能生严,智能产品案例波音波音公司已经在一些领域军用民用应用信息物理系 统，从中获益匪浅。CPS 对于波音公司航空航天领域至关重要,4骂声-卢,4.1 工业4.0,从智慧工厂到智能生严,德国一些企业已经开始实施 industry 4.0,，.一.，-,-.，.咽且 二主 一.,砸-9 3,TRUMPF公司,/

15、唰)VITENSTEIN公司www.Lc,SAP公司,BOSCH公司,FESTO公司,工业4.0,从智慧工厂到智能生严,总结多品种小批量 智能产品的高精度卓越晶质生产是未来像德国 一样成功经济的发展趋势8000制造创新基于信息通信技术，通过信息通信技术实现了/智慧工厂、绿色和城市生产第四次工业革命将基于信息物理系统、物联网和互联服务，它将产生大 量 的大数据流，这些大数据能够被搜集和分析用 于指导高效高晶质生产;基于信息物理系统的工业辅助系统能够支持、帮助和培训智 慧工厂的下一代工人;多通道增强现实系统能够允许个性化的工作流程和快速学习 新产品工艺。俨物流沙龙WWW.LOClI,工业4.0,从智慧工厂到智能生产,f/,