過去的製造業(ye) 逼於(yu) 成本而不得不大規模生產(chan) 產(chan) 品,稍有不慎就會(hui) 陷入產(chan) 能過剩的危機,甚至落下倒閉跑路的結果,而全自動化生產(chan) 帶來了高效率低成本的製造,未來工廠聯網後將進入定製化生產(chan) 時代,這也就是時下唱得正熱的“工業(ye) 4.0”--互聯網製造。
“工業(ye) 4.0”最早由德國政府提出,重點研究智能化生產(chan) 係統及過程,以及網絡化分布式生產(chan) 設施的實現,涉及整個(ge) 企業(ye) 的生產(chan) 物流管理、人機互動以及3D技術在工業(ye) 生產(chan) 過程中的應用等。目前多國政府已經意識到互聯製造的重要性並紛紛出台政策大力扶持相關(guan) 產(chan) 業(ye) ,中德雙方針對“工業(ye) 4.0”簽署了《中德合作行動綱要》,我國將研究出台互聯網與(yu) 工業(ye) 融合創新指導意見,將互聯網技術融入到工業(ye) 領域更大的機器設備中,製造業(ye) 很快就會(hui) 進入工業(ye) 4.0時代!
為(wei) 了幫助業(ye) 內(nei) 人士更好地了解認識“工業(ye) 4.0”概念及其對自動化行業(ye) 帶來的機遇挑戰,本站收集多方資料編製了《工業(ye) 4.0時代:自動化的機遇》專(zhuan) 題。自動化技術為(wei) 生產(chan) 製造業(ye) 服務而生,多年來幫助工廠提升生產(chan) 力,減輕製造成本做出巨大的貢獻,現在“工業(ye) 4.0”的出現又將會(hui) 帶來哪些機遇?
工業(ye) 4.0時代又可以叫做智能製造時代、工業(ye) 互聯時代、大數據時代,它通過通訊技術、虛擬實現技術、和現實工廠、機器設備相結合,實現製造業(ye) 的智能化轉變。
智能機床柔性生產(chan)
新一代智能機床可以與(yu) 互聯網連接,能夠監控,診斷和修正在生產(chan) 過程中的錯誤,智能機床還能計算出所使用的切削刀具,主軸,軸承和導軌的剩餘(yu) 壽命,讓使用者清楚其剩餘(yu) 使用時間和替換時間。2014年沈陽機床集團發布了i5係列智能機床,這台機床的神奇之處在於(yu) ,無論管理人員在辦公室還是外地出差,手持平板電腦,指尖輕輕滑動,就可以將一條條指令通過無線互聯網絡,傳(chuan) 達給正在車間裏忙碌的i5智能機床。
i5數控係統的技術開發,不僅(jin) 攻克了數字伺服驅動技術、實時數字總線技術等運動控製領域的核心底層技術,同時融合了移動互聯、大數據中心等時尚技術,使得特征編程、加工仿真、實時監控、智能診斷、遠程控製等網絡智能製造以及工廠分布式、分級式布局得以實現。據初步測算,目前僅(jin) 憑i5係列等智能機床每年的銷量將達到4000至5000台/套,從(cong) 而為(wei) 沈陽機床帶來10億(yi) 元至15億(yi) 元的營業(ye) 收入。
隨著機器人技術的發展,越來越多的機床商把機器人引入到機床產(chan) 業(ye) 中,結合機床形成新一代先進的高效製造設備。目前機器人與(yu) 機床的結構關(guan) 係分為(wei) 機器人安裝於(yu) 機床外部和與(yu) 機床構成一體(ti) 兩(liang) 種形式,與(yu) 機床共同完成加工工藝過程,組成柔性生產(chan) 線。
1月17號,國內(nei) 首個(ge) ARSMA機器人智能感知加工係統正式發布,該係統還具備離線編程係統和高頻振動輔助加工係統,同時擁有了視覺、力覺,能為(wei) 機器人加工參數在線調整提供感知信息。這項世界尖端技術填補了我國機器人在大型複雜曲麵加工以及對難加工材料進行加工等領域的空白。智能機床正在成來機床業(ye) 發展的新方向,隨著技術的突破,互聯網定製造化時代也將越來越接近。
數字化技術實現虛擬製造
數字化製造是通過計算機輔助設計,計算機輔助製造,計算機集成製造係統、產(chan) 品數據庫管理等係統,對產(chan) 品的設計到生產(chan) 製造全過程進行監控管理,製造商可利用數字化製造係統對整個(ge) 生產(chan) 線進行三維仿真、分析,從(cong) 而有效降低製造成本。隨著智能製造的出現,未來工業(ye) 製造中將會(hui) 通過先進的數字化技術,實現供貨合同、設計、生產(chan) 、試驗、儲(chu) 運等問題,都可以一並解決(jue) 。
數字化製造的實現過程可以分為(wei) 四大步驟,首先,要建立企業(ye) 網和工程數據庫初步實現CAD、CAPP、CAM功能;第二,進行信息集成,推行PDM技術,特征建模技術,形成CAD、CAPP、CAM的集成係統;第三,在設計、工藝、製造部門建立統一的產(chan) 品模型。初步實現並行工程,進一步將MIS、MRPII與(yu) CAD/CAM係統進行集成,實現整個(ge) 企業(ye) 內(nei) 部的信息集成,全麵實現並行工程;第四,在上述工作的基礎上,對企業(ye) 內(nei) 的生產(chan) 、經營等多方麵的活動進行建模、仿真,實現虛擬製造。
目前這項技術已經應用到汽車製造業(ye) 中,借助虛擬現實技術建立的3維汽車模型,可顯示汽車的懸掛、底盤、內(nei) 飾直至每一個(ge) 焊接點,設計者可確定每個(ge) 部件的質量,了解各個(ge) 部件的運行性能。這種三維模型準確性很高,汽車製造商可按得到的計算機數據直接進行大規模生產(chan) 。
像美國通用、福特汽車公司都已經在應用這項技術,在福特汽車公司中產(chan) 品設計師運用虛擬現實軟件可以看到虛擬汽車車門及發動機罩的鉸接,可以設想在駕駛室的座位上來解決(jue) 人機工程和視野問題。也可以觀察到汽車在鄉(xiang) 村公路上奔跑的情景。同時,動力係統的工程師借助更換一個(ge) 虛擬機油濾清器來模擬發動機的維護。
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