¿Cuál es la diferencia entre "Internet + Fabricación" y "Fabricación inteligente"?
La fabricación inteligente tiene su origen en la investigación de la inteligencia artificial, que es la inteligencia realizada en ordenadores utilizando métodos artificiales. El concepto de fabricación inteligente se propuso en la década de 1980 y Japón propuso un sistema de fabricación inteligente en 1989. En 1994, se lanzó el proyecto de investigación cooperativa internacional sobre fabricación avanzada, que incluía la integración de empresas y la fabricación global, sistemas de conocimiento de fabricación, control de sistemas inteligentes distribuidos y tecnología de sistemas inteligentes distribuidos para la rápida realización de productos.
El plan estratégico de desarrollo 1994-1998 formulado por Canadá cree que en el futuro, las industrias intensivas en conocimiento serán la base para impulsar el desarrollo de la economía global y la economía de Canadá. Son muy importantes el proyecto de investigación específico: Computadoras inteligentes, interfaces hombre-máquina, sensores mecánicos, control de robots, nuevos dispositivos e integración de sistemas en entornos dinámicos.
La investigación de la UE relacionada con las tecnologías de la información incluye el proyecto ESPRIT, que apoya firmemente las tecnologías de la información con potencial de mercado. Nueva I+D iniciada en 1994: en el Proyecto D, se seleccionaron 39 tecnologías centrales, 3 de las cuales (tecnología de la información, biología molecular, tecnología de fabricación avanzada) pusieron de relieve el estado de la fabricación inteligente.
A finales de la década de 1980, nuestro país también incluyó la "simulación inteligente" en el plan nacional de desarrollo de ciencia y tecnología y logró una serie de resultados en sistemas expertos, reconocimiento de patrones, robots y comprensión de las máquinas chinas. El "Made in China 2025" de 2015, como plan de acción para la estrategia de China de convertirse en una potencia manufacturera en los próximos diez años y documento básico para hacer realidad el sueño de convertirse en una potencia manufacturera en los próximos 30 años, dice claramente: "Inteligente La manufactura es el núcleo de una nueva ronda de revolución científica y tecnológica, así como la digitalización y la red de la industria manufacturera. La principal dirección de ataque es la modernización y la inteligencia. La fabricación inteligente ha ganado nuevas oportunidades para un rápido desarrollo en China y se ha convertido en una nueva dirección para el desarrollo de la moderna industria manufacturera avanzada de China.
La fabricación inteligente (IM) se refiere a un sistema inteligente integrado hombre-máquina compuesto por máquinas inteligentes y expertos humanos, que pueden realizar actividades inteligentes como análisis, razonamiento, juicio, concepción y toma de decisiones durante el proceso. proceso de fabricación. La fabricación inteligente amplía, amplía y reemplaza parcialmente el trabajo mental de los expertos humanos en el proceso de fabricación mediante la cooperación de humanos y máquinas inteligentes. La fabricación inteligente no es sólo un sistema de inteligencia artificial, sino un sistema inteligente que integra humanos y máquinas, que es inteligencia híbrida. Los sistemas de fabricación inteligentes pueden realizar de forma independiente tareas de análisis, juicio y toma de decisiones, destacando la posición central de las personas en el sistema de fabricación. Al mismo tiempo, la inteligencia de las máquinas y la inteligencia humana están verdaderamente integradas, cooperan entre sí y se complementan. La esencia es la integración entre humanos y máquinas.
Las características típicas de la fabricación inteligente son: (1) Conciencia del estado: detección precisa y ubicua del estado operativo en tiempo real de las entradas externas (2) Análisis en tiempo real: análisis rápido y preciso del funcionamiento en tiempo real; datos de estado (3) Ejecución precisa: respuesta rápida y ejecución precisa de demandas externas, condiciones operativas corporativas, I + D y producción (4) Toma de decisiones independiente: tomar decisiones y decisiones independientes basadas en reglas establecidas y resultados de análisis de datos; la capacidad de La capacidad de autoaprender.
“Industria 4.0” es un concepto propuesto por el Ministerio Federal de Educación e Investigación y el Ministerio Federal de Economía y Tecnología de Alemania en la Hannover Messe de 2013. La connotación de "Industria 4.0" es utilizar el sistema ciberfísico CPS para digitalizar e inteligenteizar el suministro, la fabricación, las ventas y otra información en la producción y, en última instancia, lograr un suministro de productos rápido, eficaz y personalizado. Tras el surgimiento de la "Industria 4.0", ha atraído gran atención y reconocimiento en los campos industrial y comercial de Europa e incluso del mundo. La academia y la industria alemanas creen que la "Industria 4.0" es la cuarta revolución industrial liderada por la fabricación inteligente y representa la visión futura de la fabricación. Después de las tres primeras revoluciones industriales, la humanidad marcó el comienzo de una producción altamente digitalizada y en red basada en sistemas ciberfísicos (CPS).
La "Industria 4.0" tiene tres temas principales: (1) "Fábrica inteligente", que se centra en sistemas y procesos de producción inteligentes y la realización de instalaciones de producción distribuidas en red (2) la "Producción inteligente" implica principalmente; toda la gestión logística de producción empresarial, la interacción persona-computadora y la aplicación de la tecnología 3D en la producción industrial. El plan prestará especial atención a atraer la participación de las pequeñas y medianas empresas, esforzándose por convertirlas en usuarios y beneficiarios de la nueva generación de tecnología de producción inteligente, así como en creadores y proveedores de tecnología industrial avanzada. tecnología de producción; (3) la "logística inteligente" se realiza principalmente a través de recursos logísticos integrados como Internet, Internet de las cosas e Internet de servicios. , aproveche al máximo la eficiencia de los proveedores de recursos logísticos existentes, y el demandante puede obtener rápidamente una combinación de servicios y recibir apoyo logístico.
La fabricación inteligente es similar a la "Industria 4.0". La esencia de la "Industria 4.0" es aprovechar al máximo el sistema ciberfísico CPS para promover la transformación de la industria manufacturera en inteligencia. La fabricación inteligente es un nuevo modelo de fabricación. Desde la perspectiva de la evolución gradual de los sistemas de fabricación inteligentes desde el nivel bajo hasta el avanzado, la connotación de fabricación inteligente incluye los tres temas principales de la "Industria 4.0".
2065438+En febrero de 2004, el Departamento de Defensa de EE. UU. tomó la iniciativa de establecer el Instituto de Innovación en Diseño y Fabricación Digital (DMDI). El 14 de febrero de 2014, el Departamento de Energía de EE. UU. también anunció que tomaría la iniciativa en el establecimiento del Instituto de Innovación en Fabricación de Energía Limpia para la Fabricación Inteligente (CEMI). ¿Por qué Estados Unidos estableció dos instituciones, la fabricación digital y la fabricación inteligente, y cómo se dividen las dos instituciones? ¿Cuáles son las principales diferencias en sus respectivos campos de estudio?
Primero, entendamos qué es la fabricación digital.
La tecnología digital se refiere al proceso y método de utilizar software (hardware), redes y tecnología de comunicación para definir, modelar, almacenar, procesar, transmitir, analizar y optimizar digitalmente los objetos descritos para lograr el propósito. de descripción precisa y toma de decisiones científicas. La tecnología digital tiene las características de descripción precisa, programabilidad, transmisión rápida, fácil almacenamiento, conversión e integración. Por lo tanto, la tecnología digital proporciona nuevas herramientas para el progreso y la innovación científicos y tecnológicos en diversos campos. La combinación de tecnología digital y tecnología de fabricación tradicional es tecnología de fabricación digital.
En segundo lugar, analicemos la visión de la Organización Estadounidense de Fabricación Digital DMDI y la Organización de Fabricación de Energía CEMI:
(1) La Organización Estadounidense de Fabricación Digital DMDI: ①Objetivo: A través de todo el suministro cadena Utilice sistemas de tecnología de la información mejorados e interoperables para mejorar integralmente el diseño de productos y los procesos de fabricación. ②Enfoque: aplicación integral de datos del diseño, producción y uso del producto para reducir los ciclos y costos de fabricación; digitalizar el proceso de fabricación, fortalecer el modelado del ciclo de vida del producto y las herramientas de análisis avanzadas, y mejorar el rendimiento del producto, la eficiencia del proceso y el desempeño corporativo. ③Tecnología central: a través de sistemas integrados basados en computadora, los requisitos de los sistemas de diseño, fabricación, soporte y desguace se conectan para mejorar toda la "línea digital". Durante el diseño y la implementación, se utilizaron ampliamente sensores, controladores y software inteligentes para mejorar la seguridad y se tuvo en cuenta la seguridad del sistema.
(2) CEMI del Instituto de Fabricación Inteligente de EE. UU.: ① Objetivo: Reducir los costos de fabricación desde la perspectiva de la gestión energética en tiempo real, la productividad energética, la eficiencia energética de los procesos, etc. ②Enfoque: Integración en tiempo real de información sobre eficiencia en todas las operaciones de producción, con un enfoque en minimizar el uso de energía y materiales, especialmente para las industrias manufactureras con uso intensivo de energía. (3) Sensores: pueden funcionar en entornos de alta temperatura y alta presión, sistemas de control: utilizan datos de estos sensores, modelos computacionales: simulan el funcionamiento de sensores y sistemas de control, plataformas abiertas: verifican cómo la integración de estas tecnologías mejora la eficiencia energética.
Se puede ver que tanto DMDI como CEMI en los Estados Unidos están inevitablemente investigando diversas tecnologías de fabricación inteligente. La dirección técnica y el contenido de I + D de DMDI en los Estados Unidos son más adecuados para las necesidades de fabricación inteligente de las industrias de fabricación discreta, mientras que la dirección técnica y el contenido de CEMI en los Estados Unidos son más adecuados para las necesidades de fabricación inteligente de las industrias de fabricación de procesos.
Por tanto, podemos pensar que el enfoque de la tecnología de fabricación digital tradicional es diferente al enfoque de la tecnología de fabricación inteligente actual. La tecnología de fabricación digital tradicional se centra en la aplicación de la tecnología digital en todo el ciclo de vida del producto, mientras que la fabricación inteligente se centra en la aplicación de tecnología de inteligencia artificial. La tecnología de fabricación digital es la base para realizar la fabricación inteligente. La inteligencia es una de las direcciones de desarrollo de la tecnología de fabricación digital, es decir, utilizar métodos inteligentes para lograr un diseño inteligente, tecnología inteligente, procesamiento inteligente, ensamblaje inteligente y gestión inteligente, mejorando así aún más el producto. Nivel de gestión de diseño y fabricación.
En mayo de 2015, el Consejo de Estado publicó oficialmente "Made in China 2025", proponiendo claramente acelerar la integración profunda de la tecnología de la información de nueva generación y la fabricación como línea principal, y promover la fabricación inteligente como línea principal. dirección. "Internet + manufactura" se está convirtiendo en el próximo punto importante de crecimiento de la economía de China. Se espera que en los próximos 20 años, el desarrollo de la Internet industrial de China genere un crecimiento del PIB de alrededor de 3 billones de dólares.
Entonces, ¿cuál es la diferencia entre "Internet + fabricación" y fabricación inteligente?
Se puede decir que "Internet + fabricación" es el medio y la forma de lograr la modernización industrial, y la fabricación inteligente es el objetivo. Introducimos la tecnología de Internet en la fabricación diaria, gradualmente realizamos la automatización y la conexión en red de la fabricación y, en última instancia, realizamos la fabricación inteligente.
El desarrollo de la tecnología TIC ha desencadenado la cuarta revolución industrial, que se refiere principalmente al desarrollo revolucionario de la nube, el big data y el Internet de las cosas. Los centros de datos en la nube permiten almacenar datos masivos y los costos de almacenamiento se reducen considerablemente. La tecnología de big data puede extraer y utilizar en profundidad grandes cantidades de datos generados durante la producción en fábrica para proporcionar a los gerentes conocimientos comerciales más beneficiosos. La tecnología de Internet de las cosas puede lograr la interconexión entre personas y equipos, y entre equipos y equipos, haciendo que la interacción persona-computadora sea más libre y confiable y promoviendo el desarrollo de la automatización y la flexibilidad de la producción. "Internet + fabricación" se trata en realidad de la combinación de tecnología TIC de vanguardia y fabricación tradicional, lo que en última instancia reduce los costos y mejora la competitividad.
No hay duda de que la inteligencia es la dirección del desarrollo de la automatización de la fabricación. La tecnología de inteligencia artificial se utiliza ampliamente en casi todos los aspectos del proceso de fabricación. La tecnología de sistemas expertos se puede utilizar en diseño de ingeniería, diseño de procesos, programación de producción, diagnóstico de fallas, etc. Los métodos avanzados de inteligencia informática, como las redes neuronales y la tecnología de control difuso, también se pueden aplicar a la formulación de productos y la programación de la producción para realizar procesos de fabricación inteligentes. La tecnología de inteligencia artificial es especialmente adecuada para resolver problemas especialmente complejos e inciertos. Pero también es obvio que la realización de la inteligencia en todo el proceso de fabricación de las empresas es, si no completamente imposible, al menos en un futuro lejano.
Hacer realidad la fabricación inteligente es un proceso a largo plazo. En general, primero debemos lograr la automatización y la informatización de la industria manufacturera y, finalmente, avanzar hacia la inteligencia. Made in internet plus es introducir la tecnología de Internet y el modo de pensar en nuestra organización de producción diaria. En nuestra producción diaria intervienen personas, equipos, productos, materiales, etc. Siempre se genera una gran cantidad de información de datos. La tecnología de Internet permite transmitir, integrar y extraer información de datos masiva.
En términos de medidas específicas, primero debemos tomar como punto de partida el sistema de gestión integrada existente de industrialización e informatización y liderar el desarrollo integrado de la fabricación e Internet a través de la estandarización, especialmente la implementación de la estandarización internacional. .
En segundo lugar, tomar la fabricación como punto de entrada y combinar la cooperación con industrias relacionadas para promover "Internet + Fabricación". Se harán esfuerzos para promover la transformación inteligente y la mejora de los equipos tradicionales, fortalecer el nivel de aplicación de CPS (sistemas ciberfísicos) en industrias clave y la construcción de capacidades de soluciones de sistemas de fabricación inteligentes, cultivar activamente nuevos formatos y modelos de producción industrial. y promover la transformación orientada a los servicios y la productividad de la industria manufacturera.
El tercero es centrarse en el emprendimiento y la innovación y acelerar el desarrollo de "Internet + pequeñas, medianas y microempresas". "Este aspecto está liderado por el Departamento de Pequeñas y Medianas Empresas del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información y se promueve junto con los departamentos pertinentes. Esta es una tarea clave en el despliegue del plan de acción 'Internet +' a nivel nacional. y se centrará en el emprendimiento masivo y la innovación de las pequeñas y medianas empresas".
El cuarto es mejorar el nivel de soporte de la infraestructura con el apoyo de la tecnología de red de banda ancha de alta velocidad. "Esta parte la lleva a cabo principalmente el Departamento de Comunicaciones (Departamento de Desarrollo de la Información y las Comunicaciones del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información). Se promoverá con los departamentos pertinentes para mejorar nuestra infraestructura de información 4G y otra infraestructura y planificar y desarrollar las comunicaciones de próxima generación. tecnologías como 5G."
五Utiliza tecnologías clave y servicios de la industria del software como puntos de avance para mejorar el nivel de soporte de la industria de la tecnología de la información. Esta parte está dirigida por el Departamento de Telecomunicaciones (Departamento de Información Electrónica) y el Departamento de Información (Departamento de Industria de Servicios de Información y Software) del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información. El objetivo es consolidar la base de desarrollo de la industria de la información, implementar el "Plan Spark", desarrollar vigorosamente industrias tecnológicas de nueva generación como Internet móvil, Internet de las cosas, computación en la nube y big data, y acelerar la construcción de la computación en la nube + infraestructura de datos grandes.