智能制造及实施案例

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1.“中国制造”现状
中国已经成为全球第二大经济体。中国 极可能成为“第五个”世界制造中心
伴随世界制造业的发 展，在不同的阶段形成形 成了四大世界级制造中心。
2010年，中国成为世 界第一制造业大国 美国制造 德国制造
中国制造
日本制造
英国制造
1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050
德国：工业4.0 美国：先进制造业国家战略计划 日本：科技工业联盟 英国：工业2050战略
德国工业4.0（第四次工业革命）
工业革命发展历程
蒸汽机
普通机床
数控机床
智能机床
加工装备
机床
数控机床
+
电动机
+
电脑
+
智能控制
=
电气化
工业1.0：机械化 工业2.0：电气化
=
按编程操作 适应能力低
工业3.0：数字化
制造业成本指数
130~121 澳大利亚 瑞士 法国 巴西 比利时 意大利 德国 130 125 124 123 123 123 121
120~111 瑞典 加拿大 奥地利 荷兰 日本 116 115 111 111 111
110~101 西班牙 英国 捷克 韩国 波兰 109 109 107 102 101
案例
金属工件瑕疵检测系统
金属工件瑕疵检测系统是针对金属工件表面瑕疵检测的机器视觉系 统。该系统具有检测装备错误、表面瑕疵、工件损坏缺失等功能。 同时可以确定工件方向、形状、位置等信息，并且具有识别工件印 刷字符、一维条码和二维码等功能。可以单独作为图像处理软件处 理各种图像文件，还可以通过图像采集卡或者数字摄像机采集图片 进行处理，操作更简单，界面更人性化。
从价格优势到技术优势转变
国内： 成本上升（人力、土地、能源） 用工荒（技术工人不足） 国家出口退税政策变化 国外：
传统制造业模式难以 维继
周边国家新制造工厂的兴起 越南 印度
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3.国际形式变化：新一轮科技革命和产业变革蓄势待发
新一轮科技革命和产业变革的主要特征是信息技术与制造技 术的深度融合。趋势和核心就是制造业的数字化、网络化和 智能化。 发达国家对高端制造业再布局
报告提纲
一、为什么要发展智能制造？ 二、智能制造与工业4.0 三、实施案例
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报告提纲
一、为什么要发展智能制造？ 二、智能制造与工业4.0 三、实施案例
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1.“中国制造”改变着整个世界
改革开放30多年来， 科技进步在制造领域发挥 了重要作用，“人口红利” 与“政策红利”相辅相成， 显著提高了“中国制造” 产品的市场竞争力。
代替人，从事反复、危险的工 作。效率高、焊缝美观、质量 好 消除人工劳动的不确定因素 易于实现流水化作业
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案例
智能基因提取系统
FIGOO 智能基因提取系统是针对基 因测序开发的：基于协作机器人平 台的全自动智能基因提取系统（移 液、纯化）。
一、带有智能监控规划系统。 二、可远程操控，可一键启动、暂停、 自动归位。 三、二十四小时不间断工作。 四、无需外围防护设施，安全可靠。
INDUSTRY 4.0
廉价劳动力优势不再
中国企业由大到强的一种路径选择：
市场 环境 客户定制化需求高速发展
智能制造
企业招工难
智能制造
MORE FLEXIBLE 更加柔性
深入把控每一个环节，更好地解决制造过程中的问题
MORE INTELLIGENT 更加智能
MORE FLEXIBLE.更加柔性 让制造系统更加敏捷和柔性，满足用户的定制化要求
微信接入 更加人性化
与现有系统 结合方便使用
基于成熟、可靠的工程技术
实用、易用、智能
报告提纲
一、为什么要发展智能制造？ 二、智能制造与工业4.0 三、实施案例
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实施案例
食品 鞋服 包装 汽车 电子 重工
光伏
五金
规模化生产型企业
四大应用
智能包装
智能仓储
智能装配
智能检测
行业1
定量包装 柔性开封箱 在线喷码/贴标
智能制造产线部署后：4人 每年人力成本为：4*5万=20万
行业2
智能仓储
柔性搬运 智能分流 码垛拆垛
AGV
行业3
智能装配
柔性取料 智能理料 自动翻转 自动装盒/箱
模组装配焊接生产线
数码产品装配生产线
案例
焊接机器人工作站
焊接机器人工作站是针对传统 支架制造企业开发的：基于焊 接机器人平台的自动焊接系统。
MORE INTELLIGENT.更加智能 能够与工人更好地配合，分担一部分思考和决策工作，尽可能少犯错
MORE TRANSPARENT 更加透明
MORE COLLABORATIVE.更加协同 实现工厂内各个部门，制造过程的各个环节，以及自身与上下游相互协同， 实现更优的资源利用 MORE GREEN.更加绿色 更少地消耗能源和资源
=
工艺优化 提升30%-3倍
工业4.0：智能化
美国的“先进制造业国家战略计划”
制造业占美国 GDP比重从1957年的 27% 下降到2009年的 11% ，过去10年，40% 的美国企业利润来自金融领域
2003年，德国总出口值超过美国。2009年，中国又超过德
国，美国只能屈居世界第三 自2007年次贷危机爆发以来。。。 奥巴马政府于2009年底重启“工业化”发展战略，意在通 过实施“再工业化” 2009年2月，《2009美国复苏与再投资法案》，推出了总值 7870亿美元的经济刺激方案 2009年9月，取消“本国企业海外投资延迟纳税”优惠政策 2010年3月，提出了美国未来五年的《出口倍增计划》
智能包装
印刷品自动包装生产线
酒类自动化生产线
更酷案例
智能产线部署后
智能产线部署后
投入与产出
节省的人力成本为：100-20=80万 单条智能制造产线部署成本为：120万 成本收回时间为120÷80=1.5年
提高生产效率 改善产品质量 优化管理效率
智能制造产线部署前：20人 每年人力成本为：20*5万=100万
案例
无规则堆放抓取的组装生产系统
在无规堆放、层叠堆放等工厂现场，实现高精度3维定位，智能匹配等功能
案例
农业监控系统
农业监控系统是针对农业开发的：智 能监控农作物长势
一、带有智能监控规划系统。 二、可远程操控，可一键启动、暂停、 自动归位。 三、实时监控农作物长势。 四、利用三维视觉技术准确记录农作 物生长数据。
资源调配
科学
库存管理
可靠
采购节拍
准确
产线利用
高效
计划排产
合理
生产管理
பைடு நூலகம்
透明
软件技术
工业大数据：采集、存储、融合、分析 智慧源自数据
面向未来的柔性制造
MES系统：能看到、能做到、能管好 能力源自执行
核心技术
稳定
处理决策 （MES）
汇总分析 （OPC）
灵活
智能云计算 实时移动端 随身管控
实时采集 （智能设备）
美国的“先进制造业国家战略计划”
未来十年里打造出“经济增长新引擎的超产业体系” 2011 年，奥巴马提出并启动了美国再工业化“ AMP 计划”
（Advanced Manufacturing Partnership ），投入 5 亿美
元推动这项工作 高端制造业是美国“再工业化”战略的核心目标 o 纳米技术、高端电池、新能源、生物制造、新一代微电 子研发、高端机器人等领域加大科技投入 o 推动美国高端人才、高端要素和高端创新集群发展 o 保持在高端制造领域的研发领先、技术领先和制造领先 2014 年 4 月 21 日，美国成立工业互联网联盟 - AT&T 、思科、 通用电气、IBM和英特尔在波士顿宣布成立工业互联网联盟
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行业4
智能检测
防伪检测 喷码质量检测 不良品筛选
案例
金属工件正反面检测系统
金属工件正反面检测系统是针对金属工件检 测和测量的二维机器视觉系统。该系统具有 高速采集图像、快速区分工件正反面和精确 测量工件关键参数等功能。同时支持图像像 素处理、二值化、阈值调节、旋转缩放、 blob分析以及生成报表等操作。可以单独作 为图像处理软件处理图像文件，也可以通过 图像采集卡或者数字摄像机采集图片进行处 理，操作更简单，界面更人性化。
解决 问题
MORE TRANSPARENT.更加透明 使原本不可见的设备衰退、质量风险、资源浪费等问题变得可见，通过预测性 的手段加以避免
MORE GREEN 更加绿色
MORE COLLABORATIVE 更加协同
核心技术
智能装备
智能产线
智慧工厂
视频
核心技术
传感器网络
软件技术
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机器视觉
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1
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机器人应用
核心技术
柔性制造
定 位
二维
识别
测量
空间定位
三维-结构光
智能匹配
核心技术
传感器网络
节 点
无线通道 传输网络
节 点
传感器网络
信息处理中心
汇聚节点
通讯
传感器网络
自主网络、节点跳转
接口、数据统一封装
工业数据终端
工业大数据的硬件基础
核心技术
工业机器人
协同工作 集中控制 指令分发 按需执行
核心技术
智 能
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案例
医学试剂检测视觉系统
医学试剂检测视觉系统是针对 医疗检测设备制造企业开发的： 基于计算机视觉的自动试剂化 验结果判别系统。
代替人，从事反复的工作。效 率高、检测准确度高。 消除人工劳动的不确定因素 易于实现流水化作业。
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100~91 美国 俄罗斯 台湾 中国 墨西哥 泰国
90~81 100 印度 99 印尼 97 96 91 91 87 83
波士顿咨询集团报告 - 2014全球前25名出口经济体
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报告提纲
一、为什么要发展智能制造？ 二、智能制造与工业4.0 三、实施案例
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二、智能制造与工业4.0
德国“工业4.0”
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2.“中国制造”面临的问题
一是自主创新能力不强；
二是产品质量问题还比较突出； 三是资源效率利用比较低，能耗比较高，污染比较严重； 四是产业结构不是很合理，低端产品产能严重过剩，高端 产品能力比较差。
没有一大批具有国际竞争力的骨干企业，产业发展尚 有一批重大技术、装备亟待突破。
2.“中国制造”面临的问题