数字化工厂概念及内涵
数字化工厂概念及内涵
数字化工厂概念及内涵数字化工厂概念及内涵字何其昌上海交通大学2021年11月16日真实工厂一一虚拟工厂虚拟工厂,即在实际产品生产之前,在虚拟的数字环境中定义、显示和控制物理世界完成产品所有过程,甚至工作单元、生产线、车间布局及操作者:将验证的数据发送到生产执行系统(MES, ERPJ真实工厂虚拟工厂引言目录数字工厂概念及内涵数字化工厂体系构架及功能数字化工厂技术现代制造技术的特征与发展制造业竞争历程70年代之前:企业规模和产品成本80年代:满足用户需求和T. Q. C. S指标80年代满足用户需求和T Q C S指标90年代以來:最短的时间开发质量更高、用户接受的产品现代制造技术的特征先进制造是多学科的融合先进制造是覆盖产品全生命周期的制造信息化与数字化制造全球化与网络化制造新的制造理念现代制造技术的特征与发展当前先进的制造模式及技术并行工程、准时化生产、精益生产、网络化制造、数字化工厂等DFX技术(DFA DFM) CAX技术(CAD CAE CAPP) DFX技术(DFA, DFM) s CAX技术(CAD, CAE, CAPP)、全面质量管理技术方法和工具(Taguchi方法,QFD,SPC)、设计开发过程网络计划技术(CPM,PERT)、计算机协同技术发展趋势以技术为中心向以人为中心转变;从传统的顺序工作方式到并行工作方式的转变;从质量第一的竞争策略向快速响应市场的知识创新竞争策略转变:从质量第的竞争策略向快速响应市场的知识创新竞争策略转变从按功能划分部门的固定组织形式向动态的、自主管理的小组团队工作组织形式转变。
数字化工厂技术产生原因数字化工厂建设的目的是解决企业产品设计与产品制造之间的“鸿沟”解决工厂、车间和生产线以及产品的设计到制造实现的转化过程,使设计到生产制造之间的不确定性降低在数字空间中将生产制造过程进行模拟仿真,提高制造的成功率与可靠性,在数字空间中将生产制造过程进行模拟仿真提高制造的成功率与可靠性缩短设计到生产的转化时间数字化工厂的定义定义以产品全生命周期的相关数据为基础,根据虚拟制造原理,在计算机虚拟环境中,对整个生产过程包括设计、制造、装配、质量控制和检测各个阶段进行仿真、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包含内容产品工艺分析、工艺规划、工艺审査.生产作业计划、生产线规划、物流仿真等方面,在产品设计与产品实际制造间建立起桥梁与虚拟制造概念的区别(Virtual Manufacturing VM)数字化工厂的产生原因数字化工厂技术是产品设计与制造技术发展的必然结果目录数字工厂概念及内涵数字化工厂体系构架及功能数字化工厂技术典型应用案例三一集团起重机数字化工厂项目成果展示数字化工厂系统架构一一研究环境基于多领域建模的产品设计与分析基F仿真的零部件制造工艺设计基于仿真的制造加工过程分析,包括碰撞干涉检验及运动轨迹检验,虚拟加工等产品的虚拟装配,检验产品的可装配性虚拟工厂布局与物流仿真,对生产环境布局进行优化虚拟计划与调度,优化生产作业计划与调度方案数字化工厂系统架构一一建模层次研究对象:产品+资源+生产流程数字化工厂系统支持产品的并行设计、工艺规划、加工、装配及维修等过程,进行可加工性分析,性能分析等分层建模数字化工厂软件构架数字化工厂系统硕件构架核心功能釆用C/S结构文档处理和文字报表采用B/S结构数字化工厂系统功能规划纲耍生产大纲工艺要求实时信息加工指令CAM生产操作数据设计EMOH制造MBOM产品数据数字化工厂系统输出仿真结果资源模型数据3D布局仿真3D物流仿真3D单元仿真虚拟装配仿真人机工程仿真客户化分析报告(工时、成本、生产效率、设备利用率)客户化工艺文件操作手册……工厂设备工装夹具工人……可视化信息虚拟现实(VR)系统监控信息目录数字工厂概念及内涵数字化工厂体系构架及功能数字化工厂技术数字化工厂技术一一布局规划与仿真数字化工厂技术一一工艺规划工艺关联模型:工具,零件,设备,产品,操作等预规划结果:PERT, GANT,工作计划工艺文档:客户化分析报告(工时,成本,生产率,设备利用率),工艺文档:客户化分析报告(工时成本生产率设备利用率)PERT图,GANT图,操作手册,加工指令等数字化工厂技术一一仿真优化生产线仿真:物流,工时,线平衡单元仿真:加工仿真, 装配仿真人机工程仿真:人体在特定工作环境下的行为谢谢!感谢您的阅读,祝您生活愉快。
制造业数字化工厂建设方案
制造业数字化工厂建设方案第一章数字化工厂概述 (2)1.1 数字化工厂的定义与意义 (2)1.1.1 定义 (2)1.1.2 意义 (3)1.2 数字化工厂发展趋势 (3)1.2.1 技术发展趋势 (3)1.2.2 产业发展趋势 (3)1.3 数字化工厂建设目标 (4)第二章策划与规划 (4)2.1 项目背景分析 (4)2.2 数字化工厂建设规划 (4)2.3 项目实施方案制定 (5)第三章技术选型与集成 (5)3.1 关键技术选型 (5)3.1.1 信息化技术 (6)3.1.2 自动化技术 (6)3.1.3 网络通信技术 (6)3.1.4 数据分析与优化技术 (6)3.2 系统集成策略 (6)3.2.1 系统架构设计 (6)3.2.2 系统互联互通 (6)3.2.3 设备集成 (6)3.2.4 软件集成 (6)3.3 技术升级与迭代 (6)3.3.1 技术跟踪与评估 (7)3.3.2 技术升级策略 (7)3.3.3 迭代开发与优化 (7)第四章设备与设施改造 (7)4.1 设备数字化改造 (7)4.2 设施智能化升级 (7)4.3 设备与设施维护与管理 (8)第五章信息化建设 (8)5.1 信息化系统架构设计 (8)5.2 数据采集与处理 (9)5.3 信息安全与隐私保护 (9)第六章生产流程优化 (10)6.1 生产流程数字化改造 (10)6.2 生产调度与排程 (10)6.3 质量管理与追溯 (11)第七章供应链协同 (11)7.1 供应商管理 (11)7.1.1 供应商选择与评估 (11)7.1.2 供应商关系管理 (12)7.2 物流与仓储管理 (12)7.2.1 物流系统优化 (12)7.2.2 仓储管理 (12)7.3 供应链金融与风险管理 (13)7.3.1 供应链金融 (13)7.3.2 风险管理 (13)第八章能源管理与环保 (13)8.1 能源消耗监测与优化 (13)8.2 环保设施升级 (14)8.3 绿色制造与可持续发展 (14)第九章员工培训与人才引进 (15)9.1 员工技能培训 (15)9.1.1 培训内容 (15)9.1.2 培训形式 (15)9.1.3 培训评估 (15)9.2 人才引进策略 (15)9.2.1 人才需求分析 (16)9.2.2 人才引进渠道 (16)9.2.3 人才选拔与培养 (16)9.3 企业文化传承与创新 (16)9.3.1 企业文化传承 (16)9.3.2 企业文化创新 (16)9.3.3 企业文化推广 (16)第十章项目实施与评估 (16)10.1 项目实施步骤与策略 (16)10.1.1 实施步骤 (16)10.1.2 实施策略 (17)10.2 项目进度控制与风险管理 (17)10.2.1 进度控制 (17)10.2.2 风险管理 (17)10.3 项目评估与效益分析 (17)10.3.1 项目评估 (17)10.3.2 效益分析 (18)第一章数字化工厂概述1.1 数字化工厂的定义与意义1.1.1 定义数字化工厂,是指通过应用现代信息技术、自动化技术、网络技术等,将工厂的生产过程、管理过程、物流过程等各个环节实现数字化、智能化的一种新型工厂模式。
制造业企业的数字化工厂建设
制造业企业的数字化工厂建设随着信息技术的快速发展和应用,数字化工厂已经成为制造业企业提高生产效率和竞争力的重要手段。
本文将探讨数字化工厂的含义、建设过程和实施策略,旨在帮助制造业企业更好地进行数字化工厂建设。
一、数字化工厂的含义数字化工厂是指利用先进的信息技术和大数据分析手段,将传统的制造流程和设备与网络连接起来,实现生产数据的实时采集、分析和共享,以全面提升生产效率和质量的工厂。
它通过数字化技术实现生产过程的可视化、智能化和网络化,实现制造全过程的数字化管理和控制,以便于企业更好地进行生产计划、资源调配和质量控制。
二、数字化工厂建设的过程1. 初步调研与规划数字化工厂建设的第一步是进行初步调研和规划。
企业需要了解自身业务状况、生产流程和现有设备,明确数字化工厂建设的目标和需求,制定相应的规划方案。
2. 设备连接和数据采集数字化工厂建设的核心是将传感器和设备与网络连接起来,并实现实时的数据采集。
通过传感器监测设备运行状况、生产数据和环境参数等,将这些数据通过网络传输到数据中心进行分析和处理。
3. 数据分析与优化数字化工厂建设的关键是利用大数据分析技术,对生产数据进行智能分析和挖掘。
通过数据分析,可以发现生产过程中存在的问题和瓶颈,并提出相应的优化方案,以提高生产效率和质量。
4. 生产过程可视化数字化工厂建设的目标之一是实现生产过程的可视化。
通过虚拟现实技术和实时监控系统,可以实时展示生产流程和设备状态,便于管理人员进行监控和决策。
5. 建立数字化管理系统数字化工厂建设的最后一步是建立数字化管理系统。
该系统包括生产计划、资源调配、质量控制等各个方面的管理模块,通过数据集成和处理,实现全过程的数字化管理和控制。
三、数字化工厂建设的策略1. 重视数据安全和隐私保护数字化工厂建设需要大量的数据采集和共享,保障数据的安全性和隐私性非常重要。
企业应建立健全的数据安全管理体系,采取措施防范信息泄露和网络攻击。
什么是数字化工厂
什么是数字化工厂一、数字化工厂的内涵和特征数字化工厂概念中,“数字”包括下面几层含义:首先,一切数据及信息,无论是生产计划,还是产品的结构图等都能以二元数码的形式在计算机及网络上进行应用;其次,生产的过程,包括产品构思、原型制造到物流管理等都可以在计算机上进行数字模拟及仿真;第三,在数字工厂运作模式中,更突出的是产品在正式投产前,企业可以与数字网络上的虚拟顾客共同参与产品的设计及修改,而且订单通过网络汇集到企业内及企业外,以便各有关部门及工艺上能很快地进行部门采购及生产的安排。
数字化工厂概念中,产品的开发与制造可称其为虚拟制造或虚拟工厂的一部分,同时其更强调的是对整个制造活动的关注。
智能工厂的概念是由智能环境发展而来的,而智能环境是由各种传感器、执行器、显示工具以及计算机元素紧密且无形地联系在一起形成的。
将智能环境引入到制造领域,将形成下一代有关制造工厂的先进技术——即将现实与虚拟工厂相结合,称之为“智能工厂”。
智能工厂不仅关注整个制造活动,更重要的是在数字化工厂的基础上提出其智能化的控制部分,即整个制造系统在各种辅助设备的帮助下可以自动地监控生产流程,企业必须能够及时捕捉到产品在整个生命周期中的各种状态,并且在优化这些信息后使其在不同部门/系统中进行交互。
二、数字化工厂的要素及智能化的判断标准数字化工厂的要素:一是传统生产系统构成要素的数字化表示,即能够在信息系统、网络世界中表达出物理工厂模型;二是工厂生命周期的信息自动采集、生产制造过程的自动化;三是依托信息化系统实现生产运作管理(研发设计、生产制造、仓储配送、物流等环节)的网络化、数字化、协同化。
工厂智能化判断标准,可以从生产制造过程中物料(产品、零部件、原材料等)等的自动识别、跟踪定位、加工控制及对各个阶段物料工艺状态、质量状况等的信息的自动采集、分析与智能决策等角度进行判断,具体体现在以下几个方面:1、实现自动识别:智能工厂的一个基本挑战就是物料的识别。
数字化工厂总结报告怎么写
数字化工厂总结报告怎么写【原创实用版】目录一、引言二、数字化工厂的概念与特点三、数字化工厂的关键技术四、数字化工厂的应用实例五、数字化工厂的未来发展趋势六、总结正文一、引言随着科技的发展,数字化转型已经成为了各行各业发展的必然趋势。
数字化工厂作为其中的一种重要形式,已经引起了广泛的关注。
本文将对数字化工厂的总结报告进行分析和探讨,以期为相关领域的研究和实践提供参考。
二、数字化工厂的概念与特点数字化工厂是指运用现代信息技术,如物联网、大数据、云计算、人工智能等,实现生产过程的自动化、智能化和高效化的一种新型生产模式。
其主要特点包括生产过程的数字化、网络化、智能化和绿色化。
数字化工厂的出现,有助于提高生产效率,降低生产成本,提升产品质量,缩短产品生命周期。
三、数字化工厂的关键技术数字化工厂的关键技术主要包括物联网技术、大数据技术、云计算技术、人工智能技术、3D 打印技术等。
这些技术相互融合,共同支撑着数字化工厂的高效运转。
1.物联网技术:通过各种传感器和设备采集数据,实现设备与设备、设备与管理系统之间的信息互动。
2.大数据技术:对采集到的海量数据进行分析和处理,挖掘数据价值,为决策提供支持。
3.云计算技术:通过云计算平台,实现资源的弹性伸缩,提高计算能力和存储能力。
4.人工智能技术:通过机器学习、深度学习等方法,实现对生产过程的智能优化和调度。
5.3D 打印技术:实现生产过程的快速原型制造和个性化定制。
四、数字化工厂的应用实例数字化工厂广泛应用于汽车制造、航空航天、电子信息、生物医药等领域。
例如,特斯拉的汽车制造工厂就采用了大量的数字化技术,实现了生产过程的高度自动化和智能化。
此外,波音公司的飞机制造工厂、苹果的电子产品生产线等也是数字化工厂的典型应用实例。
五、数字化工厂的未来发展趋势随着技术的不断进步,数字化工厂将呈现以下发展趋势:生产过程更加智能化、绿色化;数字化技术与生产工艺更加紧密融合;跨行业、跨领域的协同创新不断加强。
数字化工厂总结报告怎么写
数字化工厂总结报告怎么写摘要:一、数字化工厂概述二、数字化工厂的优势三、数字化工厂实施步骤四、数字化工厂的挑战与解决方案五、数字化工厂的未来发展趋势六、总结和建议正文:一、数字化工厂概述数字化工厂是利用信息技术、网络技术和大数据技术,实现生产、管理、服务等全过程的数字化、网络化和智能化,从而提高生产效率、降低成本、提高产品质量和服务质量的新型现代化工厂。
数字化工厂的核心是工业互联网,通过将生产设备、传感器、计算机系统等连接起来,实现数据的实时采集、传输和处理,从而实现生产过程的自动化、智能化。
二、数字化工厂的优势数字化工厂具有以下几个方面的优势:1.提高生产效率:数字化工厂通过实现生产过程的自动化和智能化,大大提高了生产效率,缩短了生产周期。
2.降低成本:数字化工厂通过实现资源的优化配置和生产过程的精确控制,降低了生产成本。
3.提高产品质量:数字化工厂通过实时监控生产过程,能够快速发现和解决问题,从而提高产品质量。
4.优化管理:数字化工厂通过实现生产、物流、库存等全过程的数字化管理,提高了企业管理水平。
5.提高服务水平:数字化工厂通过实现产品全生命周期的追踪和追溯,为用户提供个性化服务,提高了服务水平。
三、数字化工厂实施步骤1.制定战略规划:明确数字化工厂的目标和实施路径,制定相应的战略规划。
2.进行基础建设:建设工厂内部的网络基础设施,实现生产设备、传感器等设备的联网。
3.实施生产线自动化:通过引入自动化设备和技术,实现生产过程的自动化。
4.推行数字化管理:通过引入企业管理软件,实现生产、物流、库存等全过程的数字化管理。
5.开展数据分析与优化:通过收集和分析生产数据,实现生产过程的优化。
四、数字化工厂的挑战与解决方案1.投资成本高:数字化工厂的建设需要投入大量的资金,这对于企业来说是一大挑战。
解决方案:政府可以提供相关政策支持,企业可以通过贷款、合作等方式解决资金问题。
2.技术门槛高:数字化工厂的建设需要掌握大量的先进技术,这对于企业来说是一大挑战。
智能制造中的数字化工厂技术
智能制造中的数字化工厂技术随着科技的不断进步,智能制造已经成为了当今制造业的主要发展方向。
而在智能制造的实现过程中,数字化工厂技术起到了至关重要的作用。
数字化工厂技术是将传统的制造工厂转变为数字化、网络化和智能化的工厂,通过数字化技术的应用,实现生产过程的高效、精确和灵活。
本文将从数字化工厂技术的定义、应用、优势以及挑战等方面进行探讨。
一、数字化工厂技术的定义数字化工厂技术是指利用信息技术手段将传统制造工厂的各个环节进行数字化转换,实现工厂内部各个环节的信息共享和协同工作。
数字化工厂技术主要包括三个方面的内容:一是数字化生产,即通过数字化技术对生产过程进行监控和控制,实现生产过程的高效和精确;二是数字化管理,即通过信息技术手段对工厂内部的各个环节进行管理和优化,提高生产效率和质量;三是数字化服务,即通过数字化技术提供个性化的产品和服务,满足消费者的需求。
二、数字化工厂技术的应用数字化工厂技术在制造业的应用非常广泛。
首先,在生产过程中,数字化工厂技术可以实现生产过程的自动化和智能化。
通过传感器和物联网技术,可以实时监测和控制生产设备的运行状态,提高生产效率和质量。
其次,在供应链管理中,数字化工厂技术可以实现供应链的数字化和网络化。
通过信息技术手段,可以实时获取和共享供应链上的各个环节的信息,提高供应链的响应速度和灵活性。
再次,在产品设计和开发中,数字化工厂技术可以实现产品的虚拟设计和仿真。
通过计算机辅助设计和虚拟仿真技术,可以降低产品开发的成本和周期,提高产品的质量和创新能力。
三、数字化工厂技术的优势数字化工厂技术相较于传统的制造工厂具有许多优势。
首先,数字化工厂技术可以提高生产效率和质量。
通过自动化和智能化的生产过程,可以减少人力和资源的浪费,提高生产效率。
同时,数字化工厂技术可以实现生产过程的实时监控和控制,及时发现和解决问题,提高产品的质量。
其次,数字化工厂技术可以提高生产的灵活性。
通过数字化技术的应用,可以实现生产过程的快速调整和灵活组织,适应市场的变化和个性化需求。
数字化工厂的发展与应用
数字化工厂的发展与应用随着信息技术的不断发展,数字化工厂已经逐渐成为了工业生产的新趋势。
数字化工厂通过信息化技术的应用,实现了生产过程的可视化、智能化、自动化,提高了生产效率,降低了生产成本,提高了产品质量和生产安全。
本文将介绍数字化工厂的发展与应用。
一、数字化工厂的概念数字化工厂是利用数字技术和信息技术对传统工厂进行智能化改造,实现工厂生产过程的自动化、智能化和可视化,达到提高生产效率、减少生产成本的目的。
数字化工厂是现代工业生产的新趋势,它应用了一系列的新技术,如物联网、云计算、大数据、人工智能等,实现了工厂生产过程的数字化与智能化,为企业提供了更加快速、精确、灵活的生产方式。
二、数字化工厂的发展历程数字化工厂的发展可以追溯到制造业的自动化生产。
最早的自动化生产系统是工业机器人,随着信息技术的不断进步,自动化生产系统已经被数字化生产系统所取代。
数字化生产系统通过数字化技术和信息技术对生产流程、设备、工人等进行智能化管理,提高了生产效率。
数字化工厂的概念最早由德国提出,目前欧美和日本已经发展了较为完善的数字化工厂体系。
三、数字化工厂的优势数字化工厂的优势主要体现在以下几个方面:1. 提高生产效率。
数字化工厂通过自动化、智能化的生产方式,使得生产流程更加迅速,提高了生产效率和品质。
2. 降低生产成本。
数字化工厂通过数字化技术实现生产流程的精细化管理,降低了运营成本和人工成本。
3. 增强产品质量。
数字化工厂通过数字化技术控制生产过程中的质量检测,实现了对产品的精准控制,提高了产品的质量稳定性。
4. 提高生产安全。
数字化工厂通过数字化技术实现了对生产过程的全面监控,提高了生产安全和环境保护意识。
四、数字化工厂的应用领域数字化工厂的应用已经逐渐渗透到各个工业领域。
以下是数字化工厂的主要应用领域:1. 汽车制造:数字化工厂在汽车制造中的应用已经非常广泛,通过数字化工厂的应用,汽车制造商可以实现生产流程的精细化管理。
数字化工厂业务场景
数字化工厂业务场景
数字化工厂业务场景
一、数字化工厂的定义
数字化工厂是一种革命性的概念,将传统的生产工厂变成了一个具有可见、可直接支配的数字化系统。
它将来自不同技术领域的解决方案结合在一起,为数字化的工厂提供技术基础,从而实现更高效、更精细的工厂生产。
二、数字化工厂的概念
1、工厂数字化平台(FDP):FDP就是工厂的数字化平台,主要包括计算机科学、传感器技术、智能制造技术和通信技术等多个领域的技术,它可以实现一个工厂的信息化管理,控制和监控,使工厂实施数字化。
2、物联网(IoT):IoT是指物联网,物联网是一个无所不包的网络,它通过云服务、物联设备等技术,将传感器、控制器、模块、服务等组件互联起来,实现对物联网设备的管理,控制和监控。
3、工厂4.0 :工厂4.0是数字化工厂的概念,简而言之,就是利用物联网技术、大数据分析和机器人技术等技术,实现工厂的自动化,让工厂变成一个可自动控制、智能化的系统,实现全过程覆盖。
三、数字化工厂的应用场景
1、工厂设备的管理与监控:将各种传感器和控制器等物联网技术应用在设备上,实现工厂设备的智能管理与监控。
2、智能制造:通过引入智能制造技术,实现生产线的智能优化,
以提高工厂的生产效率。
3、大数据分析:利用大数据技术,对工厂的生产过程进行复杂的模型分析,为生产优化提供科学依据。
4、机器人应用:将机器人技术应用在工厂生产中,实现自动化的工作流程,解决人力成本、安全性等问题。
五、总结
数字化工厂是一种革命性的概念,通过物联网、智能制造、大数据分析和机器人等一系列技术的完美融合,可以实现工厂的自动化,实现工厂信息化的管理,实现自动控制、智能化的系统,有效提高工厂的效率和精细化的生产。
什么是数字化工厂
什么是数字化工厂1、数字化工厂的定义数字化工厂(Digital factory)是指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。
同时也是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物,同时具有其鲜明的特征。
它的出现给基础制造业注入了新的活力,主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。
不过,数字化工厂并不等同于全自动化。
数字化工厂的价值,并不是完全用自动化设备取代人,而是用来帮助人。
此外,数字化工厂另一个重要价值是提高效率。
当前中国制造企业更多的是考虑如何控制成本、提高效率。
通过效率的提高,可以在人工成本不增加的同时增加产能。
要想理解数字化工厂的概念,我们首先得理解什么是数字化。
数字化,即是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,以这些数字数据建立起适当的数字化模型,把它们转变为一列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理,这就是数字化的基本过程。
工厂中常见的信息存储介质有二维码,产品的所有信息:来料、异常、时间周期、生产设备等,都可以转换成条码的形式。
数据通过软件录入电脑,电脑生成条码,条码粘贴在产品上;通过扫码枪、手持终端等读取。
传统的工厂在没有导入自动化设备之前,通常都是通过手持扫码的方式录入和采集的。
比如我们常见的快递分拣,就是这种形式。
供应商或仓库把商品送到超市时,收货员点检数量,核对单货信息后,将该批次的信息通过扫码枪或人工通过键盘的方式录入电脑。
此时电脑软件内拥有了该批次的商品信息,待客户购买该批次某件商品时,收银员扫码,此时系统会显示该商品的价格。
信息的传递通过人工扫码来实现,是比较传统的一种信息采集方法。
自动化设备的采集原理和人工采集的原理是一样的,只不过产生的数据和数据的存储介质多一些。
采集的数据我们通常会通过网络的形式传入系统。
系统也会通过网络发送命令给设备,告知设备要生产什么产品。
数字化工厂介绍(概念、建设和方法)
2.2功能建设
柴油加氢改质装置
连续重整装置
催化裂化装置
聚丙烯装置
3、功能建设
循 环 冷 水
循 环 热 水
新鲜水生产给水管道
稳高压消防水
生活给水管道
1、稳高压消防给水管线比生活给水管道要粗很多,生活给水管道非常细。2、虽然两者同为绿色但稳高压消防给水管线的绿色比生活给水管道要深。
数字沙盘——企业对外宣传
可视化应急管理
可视化生产监控管理
生产应用
2 功能建设
2.2功能建设
未来提交“两个”工厂
一个真实的工厂
一个数字的工厂
3、功能建设
场景可视化管理
运行、维护阶段
场景搭建
真实DEM
工艺管道
设备内部
工厂可视化
真实三维地形搭建
全厂布局三维搭建
装置区三维模型搭建
精细模型内部结构建模
全油田信息汇聚到一个三维油田场景中
整个油田场景
一体化平台
5、数字化油田
差异点
共同点
数字工厂
适合行业:石化企业、生产企业
1、数据规则建立,移交平台搭建,数据收集、整理2、一体化平台建设3、业务整合4、基于可视化技术5、基于良好的硬件基础
重点关注:生产管理、HSE管理、培训、交互、工艺仿真
通用性比较强
设备培训管理——剖切
运行、维护阶段
3、功能建设
对于设备内部结构进行精细化建模的设备,系统提供设备拆装功能,主要有两种形式:
2、提供用户自由选择设备某部分进行拆装的功能。
1、标准化组装工艺流程展示及标注功能。
设备培训管理——组装
3、功能建设
2 功能建设
2.2功能建设
数字化工厂
应用示例
该解决方案在设计阶段就可通过3D浏览进行更好的信息沟通;可进行早期的设计错误检查 (冲突 分析);可方便地进行运动学优化;可同步地进行工艺设计;减少冲压生产线的建立与调整时间 并优化工作循环时间。
4.物流解决方案
物流解决方案主要针对复杂制造体系进行建模仿真(如车身线,总装线,喷漆线、发动机线等), 包括:对生产线的制造能力进行评估;分析和优化生产线的缓冲区尺寸;找出瓶颈点并进行优化; 制定最佳的物流控制策略;定义精确的制造系统参数等。
工厂内涵
工厂内涵
德国工程师协会定义:数字化工厂(DF)是由数字化模型、方法和工具构成的综合络,包含仿真 和3D/虚拟现实可视化,通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。 数字化工厂(DF)集成了产品、过程和工厂模型数据库,通过先进的可视化、仿真和文档管理,
工厂内涵
以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能 : ●提高盈利能力 ●提高规划质量 ●缩短产品投产时间 ●交流透明化 ●规划过程标准化 ●胜任的知识管理 虚拟现实仿真技术
其中的生产线物流规划、方案验证包括:物流布局规划和仿真验证;生产线缓存区的位置设定和 最佳储存量控制;物流路径的规划与仿真优化;输送链系统的布局,控制方案,运行策略;生产 次序的优化;物流路径的流量和瓶颈分析。运输物流规划、方案验证包括:物流运输道路路径规 划;道路负载瓶颈流量分析;运输车辆合理承载量计算;集货方式和物料运输器具规划设计;运 输计划(时间,车次,道路,器具)。
主要环节
玛莎拉蒂的Bertone工厂即采用上述技术实现Quattroporte与Ghibli两款不同车型的全自动生产 与组装,据不完全统计,产能提升幅度高达两倍以上。
典型应用
典型应用
数字化工厂(DF)的集成,首先需要强大的界面和数据库系统,将不同复杂层次之间和不同运作 功能领域之间的实际数据和模块进行联合使用,常见的应用有: ●布局规划与仿真——布局确认与优化 数字化工厂 ●零件流的静态分析与动态仿真 ●装配过程平衡 ●复杂的物流操作仿真 ●机器人及复杂运动仿真 ●零件加工仿真
制造业数字化工厂的建设与运营管理
制造业数字化工厂的建设与运营管理数字化工厂是一种利用先进技术和数字化手段来实现制造业生产过程的智能化、自动化和高效化的工厂。
数字化工厂的建设与运营管理是制造业转型升级的重要一环,有效的数字化工厂建设和运营管理能够提高生产效率、降低成本,并且提供更好的产品和服务。
本文将从数字化工厂的概念、建设要素以及运营管理等方面探讨制造业数字化工厂的建设与运营管理。
一、数字化工厂的概念数字化工厂是指基于现代科技手段和信息技术的工厂,通过数字化技术将生产过程中的各个环节进行智能化管理、自动化执行和高效化运作。
数字化工厂利用物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术,实现工厂内设备、流程和人员的互联互通,提高生产效率和产品质量。
数字化工厂的建设与运营管理涉及到技术、设备、数据和人员等方面,需要综合考虑各种因素,才能实现数字化工厂的目标。
二、数字化工厂的建设要素1. 技术支持:数字化工厂的建设需要依托先进的技术手段,例如物联网、云计算、大数据、人工智能等技术。
这些技术可以实现设备之间的互联互通、数据的实时采集与分析、智能化的决策与执行等功能。
2. 设备与设施:数字化工厂需要配备适当的设备和设施,包括生产设备、传感器、数据采集设备、网络设备等。
这些设备可以实现生产数据的采集、传输和存储,为数字化工厂的运营管理提供基础支持。
3. 数据治理:数字化工厂的运营管理需要依托大量的数据,包括生产数据、设备数据、质量数据等。
因此,数字化工厂的建设需要建立完善的数据治理体系,包括数据采集、数据存储、数据分析与挖掘等环节。
4. 人员培训:数字化工厂的建设需要培养具备相关技术和管理知识的人员,例如物联网技术员、数据分析师、工厂信息系统管理员等。
通过培训,提高员工的数字化工厂操作和管理能力,为数字化工厂的建设和运营管理提供人力资源支持。
三、数字化工厂的运营管理数字化工厂的运营管理是保障数字化工厂有效运转的关键环节,包括生产计划管理、设备维护管理、质量管理、能源管理等方面。
机械制造业的数字化工厂建设与管理
机械制造业的数字化工厂建设与管理随着科技的不断进步和信息技术的迅速发展,数字化工厂正逐渐成为机械制造业的主要发展趋势。
数字化工厂以信息技术为支撑,将传统的工厂转变为智能化、高效率的生产模式,为企业提供了更加灵活、精确和可控的生产管理方式。
本文将从数字化工厂的定义、建设过程以及管理方法等方面进行论述。
一、数字化工厂的定义数字化工厂是指通过将传感器、网络、大数据分析等先进技术应用到制造过程中,实时监测和控制生产环节,以提高生产效率、降低成本和提升产品质量的工厂模式。
数字化工厂将人、机器和系统进行高度集成,通过信息技术实现生产流程的自动化和智能化,实现生产过程的可视化和优化。
二、数字化工厂建设的步骤1. 建立数字化工厂的愿景与目标:企业应明确数字化工厂建设的愿景,确定实现数字化工厂的目标,并明确工厂数字化转型的优先领域。
2. 数据采集与传输:企业需要通过传感器、监测设备等手段,对生产过程中的各种数据进行采集,并通过网络将数据传输到后台系统进行分析和处理。
3. 数据分析与挖掘:企业需要利用大数据和人工智能等技术,对采集到的数据进行分析和挖掘,以发现生产过程中的问题和改进的空间。
4. 自动化与智能化:企业应通过自动化技术和智能控制系统,实现生产过程的自动化和智能化,提高生产效率和产品质量。
5. 资源整合与协同管理:数字化工厂需要通过整合企业内部的资源和外部的供应链资源,实现供应链的协同管理,提高资源的利用效率和生产的灵活性。
6. 安全与可靠性保障:数字化工厂需要加强网络安全防护,确保生产数据的机密性和可靠性,避免信息泄露和生产故障。
三、数字化工厂管理的方法1. 全生命周期管理:数字化工厂管理应贯穿于生产过程的全生命周期,包括产品的设计、制造、运营和维护等各个环节,以实现全面的信息化管理。
2. 实时监控与预警:企业应建立实时监控系统,对生产过程进行实时监控,并通过预警机制,及时发现和解决生产异常情况。
3. 数据驱动的决策:数字化工厂应借助大数据分析和数据挖掘等技术,对生产数据进行分析和决策支持,提高管理决策的准确性和效率。
智能制造中的数字化工厂建设与管理
智能制造中的数字化工厂建设与管理智能制造的快速发展带动了数字化工厂的兴起,数字化工厂通过信息技术与制造工艺相结合,实现了生产过程的数字化、智能化和灵活化。
本文将从数字化工厂的概念和特点入手,探讨数字化工厂的建设和管理策略。
一、数字化工厂的概念和特点数字化工厂是指将传统工厂生产过程中的各个环节,在信息化技术的支撑下进行数字化改造,将生产数据数字化,实现整个生产过程的在线监测与控制。
数字化工厂具有以下特点:1.集成性:数字化工厂通过信息技术实现了各个环节的数据集成和流程集成,实现了生产过程的全面控制和管理。
2.智能化:数字化工厂通过引入人工智能技术,实现了自动化生产和智能化决策,提高了生产效率和质量。
3.灵活性:数字化工厂采用模块化设计和柔性制造技术,能够快速调整生产线配置,适应市场需求的变化。
二、数字化工厂的建设数字化工厂的建设需要从以下几个方面入手:1.信息化基础建设:数字化工厂需要建设相应的信息系统和网络基础设施,实现生产数据的采集、传输和存储。
2.数字化设备与智能机器人的引入:数字化工厂要引入具有自动化和智能化特点的设备和机器人,提高生产效率和质量。
3.数据分析与决策支持:数字化工厂依靠大数据分析和人工智能技术,实现生产数据的挖掘与分析,为决策提供支持。
4.员工培训和转型:数字化工厂的建设需要员工具备信息技术和数字化思维的能力,因此需要进行培训和转型。
数字化工厂的建设过程中,需要制定详细的工程计划,明确各个环节的任务和责任人,并进行有效的沟通和协调。
三、数字化工厂的管理策略数字化工厂的管理策略包括以下几个方面:1.制定数字化工厂管理体系:数字化工厂需要建立科学的管理体系,包括生产、质量、供应链、人力资源等方面的管理。
2.优化生产流程:数字化工厂通过流程优化和数据分析,实现生产过程的高效和准确控制。
3.加强数据安全与保护:数字化工厂的数据安全是关键,需要建立健全的信息安全管理体系,保护生产数据的机密性和完整性。
新质生产力的数字化工厂
新质生产力的数字化工厂随着科技的不断发展,数字化工厂已经成为当今生产领域的新质生产力。
数字化工厂通过引入先进的数字技术,使生产过程更加智能化、高效化和灵活化,极大地提高了生产效率和质量。
接下来将就数字化工厂的定义、特点、优势、应用和未来发展等方面展开探讨。
数字化工厂是指利用数字技术和信息化模式对生产过程进行全面数字化管理的工厂。
它将物理世界与数字世界进行深度融合,通过数据的采集、分析和应用,实现设备、流程、产品等各个环节的智能化。
在数字化工厂中,各个设备、生产线和工艺流程都能够相互连接,并通过智能算法实现自动化控制和优化调度。
数字化工厂具有许多独特的特点。
首先,数字化工厂注重数据的价值,通过数据的采集和分析,实现生产过程的精准监控和优化。
其次,数字化工厂具有高度智能化的特点,通过先进的人工智能和机器学习算法,实现设备的自动化运行和智能决策。
此外,数字化工厂具有高度灵活化的生产模式,能够根据市场需求和产品变化实时调整生产计划和排程。
数字化工厂相比传统工厂具有许多优势。
首先,数字化工厂大大提高了生产效率,通过自动化设备和智能化管理,实现了生产过程的高速化和流程优化。
其次,数字化工厂降低了生产成本,通过精准的数据分析和优化控制,实现了资源的有效利用和节约。
最后,数字化工厂提高了产品质量,通过实时监控和反馈机制,保证了产品的稳定性和一致性。
数字化工厂在各个行业都有广泛应用。
在制造业领域,数字化工厂可以实现生产全流程的数字化管理,提高了制造效率和产品质量。
在零售业领域,数字化工厂可以实现供应链的智能化管理,实现了库存和配送的精准控制。
在服务业领域,数字化工厂可以实现客户需求的个性化定制,提高了服务的质量和满意度。
尽管数字化工厂已经取得了许多成就,但仍然面临许多挑战和未来发展的机遇。
首先,数字化工厂需要不断引入先进的技术和管理模式,保持技术的领先性和创新性。
其次,数字化工厂需要建立健全的数据安全和隐私保护机制,保护生产数据和知识产权。
数字化工厂初探
数字化工厂一、什么是数字化工厂1.1.概念广义数字化工厂以生产产品或提供服务的制造企业为核心企业,以及相关联的成员,包括核心制造企业、供应商、软件系统服务商合作伙伴、协作厂商、客户、分销商、银行等,使其生产与经营过程中所有信息数字化的动态联盟。
数字化工厂解决方案是一个高度集成的自动化、信息化整体解决方案,将工厂自动化底层的各种设备统一管理起来、与顶层的PLM、ERP等信息化系统通过中间层的智能化设备实现数据串联与交互,实现从产品设计到生产的自动化和智能化,实现输入物流、制造过程、输出物流、服务等全过程的管理,实现运营管理的高效率和人性化。
狭义数字化工厂以制造资源(resource)、生产操作(operation)和产品(product)为核心,以产品生命周期数据为基础,应用仿真技术、虚拟现实技术、实验验证技术等,是产品在生产工位、生产单元、生产线以及整个工厂中的所有真实活动虚拟化,并对加工和装配过程进行仿真、试验、分析、优化的一种集成组织方式。
1.2数字化工厂与工业4.0工业4.0,其实就是目前正在发生的第四次工业革命。
前三次工业革命分别是:•工业1.0——18世纪晚期——机械化和蒸汽机改变了传统的手工制造方式;•工业2.0——19世纪晚期——流水线和电气化大幅度提高了生产效率;•工业3.0——20世纪60年代后期——自动化、计算机和机器人等信息化技术被集成到生产制造中。
工业4.0是以智能制造为主导的第四次工业革命,工厂将生产设备、无线信号连接和传感器集成到一个生态系统平台中,这个生态系统可以监督整个生产线流程并自主执行决策。
该系统利用了信息物理系统、物联网、工业物联网、云计算、认知计算和人工智能。
数字化本身其实就是智能的一部分,是一个入口。
只有实现了数字化工厂,才有可能实现工业4.0。
数字化工厂的路径是在信息集成的基础上,对研发、制造、管理等各个环节进行全面的过程集成,构建数字化工厂是一项艰巨并且复杂的系统工程。
制造业的数字化工厂建设与管理
制造业的数字化工厂建设与管理数字化工厂是指利用现代信息技术和智能制造技术,将传统的制造流程数字化、智能化和网络化的工厂。
数字化工厂的建设与管理对于提升制造业的竞争力和效率具有重要意义。
本文将从数字化工厂的概念、建设步骤和管理方法等方面进行探讨,并提出相关建议。
一、数字化工厂的概念与意义数字化工厂是将传统的制造过程通过信息技术的手段进行数字化改造,实现各个环节的智能化和网络化。
数字化工厂的建设可以将制造过程中的数据收集、分析、管理和调整等环节更加高效和精确地进行。
数字化工厂的建设能够提升企业的生产能力和产品质量,促进企业的创新和发展。
二、数字化工厂建设的步骤与要点1. 制定数字化工厂建设规划:确定数字化工厂的目标和发展方向,明确数字化工厂与企业整体发展战略的衔接,制定详细的建设规划和时间表。
2. 设计数字化工厂的信息系统:建立数字化工厂的信息系统是数字化工厂建设的核心任务。
包括生产计划管理系统、生产过程管理系统、数据采集与分析系统、生产调度系统等。
3. 选择合适的数字化工厂技术与设备:根据企业的实际需求和产业特点,选择适合的数字化工厂技术和设备,同时要考虑与现有设备系统的兼容性。
4. 优化生产流程与管理模式:数字化工厂建设不仅仅是技术手段的改造,还需要对传统的生产流程进行优化和改进,同时引入先进的管理模式。
三、数字化工厂的管理方法与挑战1. 实时监控与数据分析:数字化工厂建设后,可以通过实时监控和数据分析,对生产过程进行全面掌握和分析评估,及时发现问题和进行调整。
2. 引入人工智能技术:数字化工厂的管理需要引入人工智能技术,实现自动化、智能化的生产过程和管理方式。
例如,可以通过机器学习技术来进行产品质量的预测和预防。
3. 建立数字化工厂数据平台:数字化工厂建设后,会产生大量的数据,需要建立统一的数据平台进行数据存储、管理和分析。
4. 培训和人员培养:数字化工厂的建设需要具备相关技术和管理知识的人员,企业需要加强对员工的培训和人才引进。
智能制造之路:数字化工厂
智能制造之路:数字化工厂
智能制造之路:数字化工厂指的是一种将物料配置、物料流转、支撑与运维方面的信息化实现自动化管理,以及通过数字技术实现企业智能管理的制造业模式。
它利用优势技术实现智能制造,使企业的生产进入“智能化”的新阶段,实现企业的卓越绩效。
具体来说,数字化工厂的内容包括以下几个方面:
首先,建立“以物料为导向的应用支撑体系”,利用数据库管理软件或ERP等网络技术,实现物料管理的自动化,以提高企
业的物料资源利用率。
其次,建立“以运维为导向的服务支撑体系”,利用移动应用程序,实现设备管理的自动化,及时掌握设备的状态和运行情况,以便能够及时采取有效措施,进一步提升设备的性能。
再次,建立“以产品为导向的生产支撑体系”,利用计算机、传感器等技术,实现生产过程的自动化管理,以提高企业的生产效率,节省能源,降低生产成本。
最后,建立“以产业链为导向的协同支撑体系”,利用大数据分析技术和物联网技术,实现企业与客户、供应商之间的数据交互,提升信息共享,实现智能制造和协同制造的无缝衔接。
总之,数字化工厂的内容是实现智能制造的基础,它的内容涵盖从物料管理、设备运行管理、生产过程自动化管理,到企业
与客户、供应商之间的信息交互与数据共享等,都是智能制造的必备要素,构建数字化工厂,是企业智能制造卓越绩效的重要前提与推动力。
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当前先进的制造模式及技术
¾ 并行工程、准时化生产、精益生产、网络化制造、数字化工厂等 ¾ DFX技术(DFA,DFM)、CAX技术(CAD,CAE,CAPP)、
全面质量管理技术方法和工具( Taguchi 方法,QFD,SPC)、 设计开发过程网络计划技术( CPM,PERT)、计算机协同技术
2
现代制造技术的特征与发展
制造业竞争历程
¾ 70年代之前:企业规模和产品成本 ¾ 80年代:满足用户需求和T.Q.C.S指标 ¾ 90年代以来:最短的时间开发质量更高、用户接受的产品
现代制造技术的特征
¾ 先进制造是多学科的融合 ¾ 先进制造是覆盖产品全生命周期的制造 ¾ 信息化与数字化制造 ¾ 全球化与网络化制造 ¾ 新的制造理念
9
数字化工厂技术——仿真优化
生产线仿真:物流,工时,线平衡 单元仿真:加工仿真,装配仿真 人机工程仿真:人体在特定工作环境下的行为
谢 谢!
10
发展趋势
¾ 以技术为中心向以人为中心转变; ¾ 从传统的顺序工作方式到并行工作方式的转变; ¾ 从质量第一的竞争策略向快速响应市场的知识创新竞争策略转变; ¾ 从按功能划分部门的固定组织形式向动态的、自主管理的小组团队
工作组织形式转变。
3
数字化工厂技术产生原因
数字化工厂建设的目的是解决企业产品设计与产品制造之间的“鸿沟” 解决工厂、车间和生产线以及产品的设计到制造实现的转化过程,使设计到 生产制造之间的不确定性降低 在数字空间中将生产制造过程进行模拟仿真,提高制造的成功率与可靠性, 缩短设计到生产的转化时间
规划纲要 生产大纲 工艺要求 实时信息
生产操作数据
设计EMOM 制造MBOM
产品数据
数字化工厂 系统
资源模型数据
工厂 设备 工装夹具 工人 ……
加工指令
CAM
输出 仿真结果
3D布局仿真 3D物流仿真 3D单元仿真 虚拟装配仿真 人机工程仿真 客户化分析报告 (工时、成本、 生产效率、设备 利用率) 客户化工艺文件 操作手册 ……
数字化工厂的定义
定义
以产品全生命周期的相关数据为基础,根据虚拟制造原理,在计算 机虚拟环境中,对整个生产过程包括设计、制造、装配、质量控制 和检测各个阶段进行仿真、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
包含内容
产品工艺分析、工艺规划、工艺审查、生产作业计划、生产线规划 、物流仿真等方面,在产品设计与产品实际制造间建立起桥梁
数字化工厂系统架构——建模层次
研究对象:产品 + 资源 + 生产流程 数字化工厂系统支持产品的并行设计、工艺规划、加工、装配及维修 等过程,进行可加工性分析,性能分析等 分层建模
6
数字化工厂软件构架
数字化工厂系统硬件构架 核心功能采用C/S结构 文档处理和文字报表采用B/S结构
7
数字化工厂系统功能
可视化信息
虚拟现实(VR)系统 监控信息
目录
数字工厂概念及内涵 数字化工厂体系构架及功能 数字化工厂技术
8
数字化工厂技术——布局规划与仿真
数字化工厂技术——工艺规划
工艺关联模型:工具,零件,设备,产品,操作等 预规划结果:PERT,GANT,工作计划 工艺文档:客户化分析报告(工时,成本,生产率,设备利用率), PERT图,GANT图,操作手册,加工指令等
与虚拟制造概念的区别 (Virtual Manufacturing VM)
4
数字化工厂的产生原因
数字化工厂技术是产品设计与制造技术发展的必然结果
目录 数字工厂概念及内涵 数字化工厂体系构架及功能 数字化工厂技术 典型应用案例 三一集团起重机数字化工厂项目成果展示
5
数字化工厂系统架构——研究环境
基于多领域建模的产品设计与分析 基于仿真的零部件制造工艺设计 基于仿真的制造加工过程分析,包括碰撞干涉检验及运 动轨迹检验,虚拟加工等 产品的虚拟装配,检验产品的可装配性 虚拟工厂布局与物流仿真,对生产环境布局进行优化 虚拟计划与调度,优化生产作业计划与调度方案
数字化工厂概念及内涵
何其昌 上海交通大学 2009年11月16日
真实工厂——虚拟工厂
虚拟工厂,即在实际产品生产之前,在虚拟的数字环境中定义、显示 和控制物理世界完成产品所有过程,甚至工作单元、生产线、车间布 局及操作者;将验证的数据发送到生产执行系统(MES,ERP,)
真实工厂
虚拟工厂
1
引言
目录 数字工厂概念及内涵 数字化工厂体系构架及功能 数字化工厂技术