智能制造技術的應用

姚玉龍，董少飛，張月，岳鑫

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智能制造技術的應用

姚玉龍，董少飛，張月，岳鑫

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

中國制造2025的主攻方向是智能制造，要推進信息化與工業化深度整合，促進工業互聯網、云計算、大數據在企業研發設計、生產制造、經營管理、銷售服務等全流程和全產業鏈的綜合集成應用。智能制造是現階段制造業轉型升級的必然性道路，文章主要介紹智能制造提出的背景，智能制造架構模型、智能工廠體系架構建設，及服務型制造等在汽車生產制造及銷售服務中的應用。

智能制造；構架模型；智能工廠

前言

隨著當前國家提出的要求制造業需創新發展的思路，以提升質量和效率為中心，加快信息技術與制造行業業深度層次合作，來推動在制造行業中實施智能制造，從而達到加強制造業的基礎生產能力，實現制造行業由大變強，汽車行業轉型發展，推進智能制造在汽車行業的應用迎來重大利好。當前階段，我國的機械制造業仍處于工業化進程中，與其他先進國家的相比，有著較為明顯的差距，汽車行業與國外同行業相比更是如此，特別是在設計應用、生產加工制造及后期銷售服務等重要環節，差距尤為明顯。隨著資源限制和環境制約的不斷強化，勞動力等所需成本持續提升的影響，國內的汽車行業的劣勢和面臨巨大的壓力正在逐漸顯現。在一些關鍵的環節進行創新改進，促進機械自動化應用、信息技術化、智能化與加工生產深度融合，逐步實施智能制造，從而實現智能工廠生產的具體目標，對當前的汽車行業來說，是十分關鍵和必要的。

1 智能制造

智能制造技術的具體定義，在行業上暫沒有比較具體的定義。目前，比較認同的一種定義是，在制造生產加工的各個工序，以一種高度集成與高度柔性的方式，使用計算機來對人類的制造智能進行模擬。因此，智能制造可以在整個機械制造企業尤其是在汽車制造業中進行應用，其目標有二：1）智能制造應用于企業制造生產中；2）信息化自動化集成應用。

目前，國內在2015年工業和信息化部公布的“2015年智能制造試點示范專項行動”中，智能制造定義為基于新一代信息技術，貫穿設計、生產、管理、服務等制造活動各個環節，具有信息深度自感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等功能的先進制造過程、系統與模式的總成。具有以智能工廠為載體，以關鍵制造環節智能化為核心，以端到端數據流為基礎、以網絡互聯為支撐等特征，可有效縮短產品研制周期、降低運營成本、提高生產效率、提升產品質量、降低資源能源消耗。

中國要實施智能制造，必須堅持創新驅動、智能轉型、強化基礎、綠色發展。其特征主要有以下幾個方面：1）重視工業基礎，拓寬知識孔徑；2）結合數字網絡，提升智能效率；3）節約產業資源，保護生態環境；4）培養優勢產業，高端裝備創新。

2 智能制造構架模型

面對國際上一些發達國家推行的“再工業化”戰略，結合我國汽車制造業當前面臨的很多嚴峻形式，我國在2015年3月發布了制造強國戰略行動綱要《中國制造2025》，目的是加強智能制造的推進。

2015年12月，我國發布了《國家智能制造的標準體系建設指南（2015年版）》，提出從生命周期方面、系統層級方面、智能功能方面等3個維度，來進行智能制造參考架構模型的建構。

圖1 智能制造參考構架模型

參考構架模型的最底層包括安全、基礎、管理及可靠性等方面，來構建智能制造等通用標準和技術內容。分為6個層次，具體見圖1。

智能制造的參考架構模型，是對智能制造的核心特征和要素的總結，其中，生命周期方面是由研發設計、制造生產、物流銷售等一系列流程環節組成；系統層共分為五個層次，體現了智能裝備和信息化的深度結合；智能功能也分為五個層次。具體見圖2。

圖2 智能制造參考構架模型3個維度

3 智能工廠方案應用

智能工廠是實現智能制造的基礎與前提，它在組成上主要分為企業層、管理層和集成自動化系統（包含現場層、中間控制層、操作層）三大部分。

圖3 智能工廠案例應用

在企業層層次，對產品的設計研發和生產準備進行統一的管理，并與ERP系統進行集成處理，建立前端統一管理的系統。管理層等五個層次，通過互聯網進行組網，實現從生產管理部門到車間加工生產的連接，從而，更好的對生產過程、生產現場執行程度、生產設備使用情況和物料的供應情況進行全面的監控。智能制造為后期經濟投入、質量工程等問題提供數據支撐，為重大決策提供便利。

智能工廠構架可以實現汽車制造的高度自動化、信息化、柔性化的生產，研發制造的互聯網系統，可以迅速對市場的需求情況進行響應，從而推動智能制造的應用。

通過智能制造參考構架模型的分析，結合汽車制造業生產全過程的掌握熟悉，提出了適用范圍較廣的應用案例規劃方案，具體見圖3。

4 結論

到目前，我國汽車生產規模和制造能力已處于世界前列，但是在智能制造的信息化、自動化應用方面，還與世界先進水平存在差距。文章通過建立智能制造構架模型，結合現國內汽車行業的生產工藝水平，提出較為實用的智能工廠模型思路。通過逐步實現各生產環節的智能化水平，進而推進智能工廠的實施，為實現《中國制造2025》提供有力的保障。

[1] 陳明,梁乃明,方志剛,劉晉飛,唐堂,王亮等.智能制造之路數字化工廠[J].北京.機械工業出版社,2017.1.

[2] 趙波,郭楠等.智能制造能力成熟度模型白皮書[J].中國電子技術標準化研究院.2016.9.

The Application of Intelligent Manufacturing Technology

Yao Yulong, Dong Shaofei, Zhang Yue, Yue Xin

( Shaanxi Heavy-duty truck Co. ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )

The main direction of Made in China 2025 is intelligent manufacturing. It is necessary to promote the deep integration of informatization and industrialization, and promote the integrated application in industrial Internet, cloud computing,large data in the whole process of Research and Development, manufacturing, management, sales service and the whole industrial chain. Intelligent manufacturing is the inevitable way to upgrade the manufacturing industry. This paper mainly introduces the background of intelligent manufacturing, the application of intelligent manufacturing architecture model, intelligent factory architecture construction, and service-oriented manufacturing in automobile manufacturing and sales services.

intelligent manufacturing; architecture model; intelligent factory

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U466

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CLC NO.: U466

姚玉龍，就職于陜西重型汽車有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.18.087