由中国信息通信研究院联合相关单位编写《中国智能制造发展研究报告—智能工厂》,基于智能制造试点示范数据分析,总结了原材料、装备制造、消费品、电子信息四大行业智能工厂差异化发展路径与特色应用模式。
装备制造包括通用机械、专用机械、汽车、铁路、船舶、航空航天等行业门类。装备制造行业智能工厂建设以满足复杂系统产品研制的数字化设计与柔性化生产为切入,加速供应链协同,并探索服务化衍生。
首先装备产品的愈发复杂的本体系统结构和机电软一体化集成的发展趋势对企业研发能力和制造能力均提出了较高的要求,亟需采用数字化技术赋能解决复杂系统研制效率和质量问题;其次装备产品集成性和组装性特点带来了复杂的配套协作关系,应用数据打通供应链,实现协同是化解复杂配套协作的必然路径;同时装备智能化水平提升,应用数据开展远程诊断和运维是确保装备良好运行,为客户持续创造价值的有效手段。装备制造行业智能工厂形成了四类特色模式。
一、基于模型的协同设计
应用基于模型的定义、数字孪生等技术,依托协同设计平台,开展复杂系统的多专业协同数字化设计,分析优化和虚拟验证。中煤科工应用三维设计手段构建产品的多学科虚拟样机,并利用数字样机开展仿真分析、虚拟验证和设计优化。江铃底盘则探索产品模块化设计,构建车桥总成模块化设计方案,根据客户配置参数匹配车桥基础平台开展快速三维设计与仿真。
二、动态资源配置和柔性加工装配
通过数据的高效流动实现复杂系统制造过程的动态资源组织、柔性生产作业和精准运营管控。上海航天依托柔性喷涂机器人,应用数据分析实现工件自识别、参数自调用和轮廓自适应的小批量、多品种涂装生产。而广州汽车则在车身自动焊装产线的基础上应用视觉引导、车型派生识别、柔性定位等技术,满足大批量定制需求。
三、供应体系网络化协同
基于数据贯通多级供应商体系,打造供应链协作网络,高效配置全链条资源,提升装备研发、生产和运维等业务效率。航发商发依托云平台构建供应链协同平台,建立供应商制造过程协同流程和数据共享模型,实现供应链研发和制造过程协同管理。一汽集团则通过供应商管理系统与供应商生产执行、仓储系统集成,供应商根据主机厂生产时序做订货配送,实现拉动式供应链。
四、智能产品与衍生服务
依托数字化、智能化装备打造全生命周期数据入口,依托数据分析开展故障诊断、远程运维等衍生服务。中车四方机车关注产品实时监控和动态运维,依托轨道交通一体化数据传输体系对轨交装备开展远程健康监控与预测性维护。博创智能则依托注塑机云平台,为客户提供注塑机健康监控、预测性维护等服务,同时依托数据分析创新注塑机共享租赁等服务。