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邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)名稱

面向個(gè)性化定制的自適應(yīng)模塊化制造驗(yàn)證平臺(tái)

發(fā)起單位

中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所

合作公司

中國(guó)信息通信研究院

寧波舜宇智能科技有限公司

目標(biāo)和概述

中國(guó)制造業(yè)正處在轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期。隨著我國(guó)制造業(yè)逐步從大眾化、批量化的消費(fèi)階段向小眾化、個(gè)性化的階段的轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)剛性生產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足需求。

本平臺(tái)針對(duì)離散制造業(yè)中消費(fèi)者個(gè)性化定制的需求以及產(chǎn)品更新?lián)Q代極快的情況，采用軟件定義的可重構(gòu)模塊化智能制造技術(shù)體系，自動(dòng)調(diào)整加工、裝配環(huán)節(jié)的任務(wù)、工藝流程、路徑規(guī)劃與控制參數(shù)，實(shí)時(shí)優(yōu)化裝配流程和機(jī)器人任務(wù)，并通過(guò)模塊化、高度靈活的控制網(wǎng)絡(luò)，驅(qū)動(dòng)模塊化機(jī)械結(jié)構(gòu)自適應(yīng)重組，使生產(chǎn)系統(tǒng)具有模塊化、物聯(lián)化和智能化特征，大幅縮短產(chǎn)品的交付周期，使其快速響應(yīng)高度定制化產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)的需求，實(shí)現(xiàn)小批量甚至單件化定制產(chǎn)品的規(guī)模化、經(jīng)濟(jì)型生產(chǎn)，解決了高度個(gè)性化定制產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)與傳統(tǒng)的剛性、大批量制造模式之間的矛盾。

本平臺(tái)通過(guò)在設(shè)備側(cè)構(gòu)建軟件定義的自適應(yīng)可重構(gòu)智能管控系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備信息、生產(chǎn)過(guò)程信息進(jìn)行采集、分析、計(jì)算，對(duì)工藝和設(shè)備任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度，較大幅度地提升計(jì)算效率、提升設(shè)備和系統(tǒng)響應(yīng)速度。以個(gè)性化定制的零部件裝配為背景，通過(guò)系統(tǒng)構(gòu)型規(guī)劃、模塊的接口標(biāo)準(zhǔn)化、功能模塊的精確定位及移動(dòng)對(duì)接技術(shù)，解決了生產(chǎn)系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的模塊化、可重構(gòu)問(wèn)題模塊化的生產(chǎn)模式；通過(guò)工業(yè)SDN技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了通信資源自適應(yīng)分配，解決了工業(yè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線化、可重構(gòu)的問(wèn)題；通過(guò)研究語(yǔ)義化數(shù)字工廠建模與動(dòng)態(tài)服務(wù)組合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了工序、工步、設(shè)備模型自動(dòng)組合，從而驅(qū)動(dòng)工藝流程、任務(wù)調(diào)度和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)重構(gòu)。

本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要用于測(cè)試、驗(yàn)證軟件定義可重構(gòu)智能制造相關(guān)技術(shù)，包括但不局限于：

（1）工業(yè)設(shè)備物聯(lián)化技術(shù)、設(shè)備級(jí)安全防護(hù)能力；

（2）模塊化的可重構(gòu)單元系統(tǒng)構(gòu)型規(guī)劃、機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)建相關(guān)技術(shù)；

（3）自適應(yīng)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線化、可重構(gòu)技術(shù)；

（4）基于工業(yè)SDN的管控網(wǎng)絡(luò)全互聯(lián)以及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)；

（5）語(yǔ)義化數(shù)字工廠建模技術(shù)；

（6）基于工藝流程自適應(yīng)的動(dòng)態(tài)服務(wù)組合技術(shù)等相關(guān)技術(shù)與產(chǎn)品；

（7）多任務(wù)、優(yōu)先級(jí)智能調(diào)度以及人工智能相關(guān)算法。

本項(xiàng)目搭建的面向個(gè)性化定制的自適應(yīng)模塊化制造驗(yàn)證平臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

主要由：云平臺(tái)、應(yīng)用域（設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)、ERP、MES）、數(shù)據(jù)域（智能管控系統(tǒng)）、網(wǎng)絡(luò)域（基于WIA-FA的工業(yè)無(wú)線自適應(yīng)全互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）和設(shè)備域（模塊化的可重構(gòu)單元、柔性智能物流系統(tǒng)、傳感器等）組成。

其中，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)、智能管控系統(tǒng)、模塊化可重構(gòu)單元和服務(wù)平臺(tái)構(gòu)成了從設(shè)計(jì)、制造到服務(wù)的端到端數(shù)字化集成系統(tǒng)以及從銷售到企業(yè)管理到車間生產(chǎn)管理和設(shè)備層的垂直集成，將用于驗(yàn)證產(chǎn)品的全生命周期管理以及智能制造系統(tǒng)的端到端集成技術(shù)。

智能管控系統(tǒng)、基于WIA-FA的工業(yè)無(wú)線自適應(yīng)全互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、模塊化可重構(gòu)單元、柔性智能物流系統(tǒng)則構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)系統(tǒng)，將用于驗(yàn)證智能制造系統(tǒng)的縱向集成技術(shù)。

圖1 面向個(gè)性化定制的自適應(yīng)模塊化制造驗(yàn)證平臺(tái)構(gòu)成

通過(guò)本平臺(tái)的介紹可以看出（如圖1），本平臺(tái)包括了：（1）設(shè)備級(jí)：機(jī)器人、傳感器、柔性輸送單元、加工單元模塊；（2）網(wǎng)絡(luò)級(jí)：基于WIA-FA的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)以及基于工業(yè)SDN的管控全互聯(lián)無(wú)線網(wǎng)關(guān)等產(chǎn)品；（3）數(shù)據(jù)級(jí)：基于語(yǔ)義化構(gòu)建數(shù)字工廠模型庫(kù)、動(dòng)態(tài)服務(wù)組合引擎、生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)任務(wù)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)調(diào)整模塊、預(yù)測(cè)性維護(hù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)分析與處理模塊；（4）應(yīng)用級(jí)：支持個(gè)性化產(chǎn)品定制的ERP和MES系統(tǒng)；（5）云端應(yīng)用：支持個(gè)性化產(chǎn)品定制的電商平臺(tái)，設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)云端平臺(tái)。

應(yīng)用場(chǎng)景

本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所自主研發(fā)的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系（WIA-FA、SDN無(wú)線網(wǎng)關(guān)等無(wú)線產(chǎn)品）與軟件定義管控技術(shù)為基礎(chǔ)，打通了電子商務(wù)、ERP、MES等管理軟件以及控制系統(tǒng)之間的信息通信接口，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)系統(tǒng)的縱向無(wú)縫集成，使個(gè)性化定制產(chǎn)品快速制造出來(lái)；同時(shí)，通過(guò)自主研發(fā)的軟件定義可重構(gòu)無(wú)線控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊化、可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)重組；此外，基于研發(fā)的數(shù)字工廠建模技術(shù)，構(gòu)建出工業(yè)控制語(yǔ)義本體庫(kù)，即：與實(shí)際的物理系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)的信息空間的虛擬制造系統(tǒng)，并基于虛擬系統(tǒng)和管控系統(tǒng)，使生產(chǎn)系統(tǒng)可以根據(jù)軟件定義的方式，快速重組，動(dòng)態(tài)適應(yīng)生產(chǎn)需求的變化，解決了傳統(tǒng)剛性生產(chǎn)系統(tǒng)面對(duì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)需求變化時(shí)靈活性差的問(wèn)題。

本平臺(tái)充分體現(xiàn)高度個(gè)性化定制、產(chǎn)線自主重構(gòu)、生產(chǎn)裝備預(yù)測(cè)性維護(hù)等智能工廠的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。同時(shí)，通過(guò)設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)，可以大幅減少設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備利用率。本平臺(tái)的支撐技術(shù)體系和產(chǎn)品將為探索適應(yīng)中國(guó)現(xiàn)狀的智能制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和解決方案，推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，起到積極的推動(dòng)作用。

本平臺(tái)應(yīng)用但不局限于以下行業(yè)：

（1）家電制造行業(yè)

很多家電制造行業(yè)目前正在尋求從大規(guī)模制造到大規(guī)模定制的轉(zhuǎn)型，由企業(yè)為中心的生產(chǎn)，到用戶信息直達(dá)工廠，用戶驅(qū)動(dòng)精準(zhǔn)、高效、大規(guī)模柔性生產(chǎn)，快速響應(yīng)，交互迭代。

解決原來(lái)大規(guī)模流水線柔性不足、定制成本高、效率低的問(wèn)題：構(gòu)建智慧排產(chǎn)、智能生產(chǎn)、智慧物流、虛實(shí)融合等模式，快速響應(yīng)用戶需求；

解決現(xiàn)有的以PLC為核心的控制系統(tǒng)難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜邏輯的編輯和處理的問(wèn)題：通過(guò)沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所自主研發(fā)的物聯(lián)化的管控系統(tǒng)，能夠?qū)υ挟a(chǎn)線中管理和控制流程及邏輯進(jìn)行快速重用和復(fù)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備虛擬化、模塊化，滿足快速增加的消費(fèi)者個(gè)性化需求；

解決傳統(tǒng)制造響應(yīng)周期長(zhǎng)、產(chǎn)品升級(jí)慢等問(wèn)題：通過(guò)沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所自主研發(fā)的物聯(lián)化的管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)OTD由原來(lái)21天降低到7天，同時(shí)實(shí)現(xiàn)工廠全流程開(kāi)放透明、可視，用戶由使用者變?yōu)椤霸O(shè)計(jì)師”和“參與者”。

（2）軌道交通制造行業(yè)

軌道交通制造行業(yè)目前正在尋求從粗放式加工、裝配的調(diào)度管理和被動(dòng)的設(shè)備維修到智能優(yōu)化調(diào)度管理和主動(dòng)的設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)的轉(zhuǎn)型，從以人為中心的生產(chǎn)管理和設(shè)備維護(hù)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)，量化、精準(zhǔn)、智能地管理和維護(hù)。

解決原來(lái)生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)備靠人管理，設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率低、設(shè)備維護(hù)不及時(shí)而導(dǎo)致的良品率低等問(wèn)題：通過(guò)機(jī)床、機(jī)器人、AGV等設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，使設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)過(guò)程可視化，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能運(yùn)行和維護(hù)；

解決信息接口異構(gòu)設(shè)備難以互聯(lián)互通互操作、設(shè)備故障診斷和排產(chǎn)、調(diào)度僅憑主觀經(jīng)驗(yàn)等問(wèn)題：實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的設(shè)備利用率從原來(lái)的45%提高到70%，同時(shí)實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)過(guò)程透明、可視，生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化都得以提升。

（3）光電攝像模組行業(yè)

面對(duì)該行業(yè)目前生產(chǎn)過(guò)程缺少產(chǎn)品全流程信息采集與監(jiān)測(cè)，缺少生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備和能源等信息的分析、缺少質(zhì)量和能源瓶頸環(huán)節(jié)和因素分析的現(xiàn)狀，本平臺(tái)通過(guò)攻克智能制造數(shù)字化車間參考模型、產(chǎn)品全流程數(shù)據(jù)采集和分析以及基于全流程數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝流程優(yōu)化和運(yùn)行管控等挑戰(zhàn)性技術(shù)難題，解決良率不高、生產(chǎn)效率較低、能耗水平無(wú)法控制等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，體現(xiàn)了個(gè)性化定制以及小批量多批次的優(yōu)點(diǎn)，提升我國(guó)光電攝像模組制造產(chǎn)業(yè)成套裝備的智能化水平，進(jìn)而匹配無(wú)人機(jī)、可穿戴設(shè)備、手機(jī)、汽車等行業(yè)對(duì)于光電攝像模組需求的快速發(fā)展。

預(yù)期成果

本平臺(tái)通過(guò)面向個(gè)性化定制的自適應(yīng)模塊化智能制造技術(shù)體系，可以模擬以下三種場(chǎng)景：

配置自由選擇的定制化產(chǎn)品生產(chǎn)

客戶通過(guò)電商平臺(tái)自由選擇產(chǎn)品配置，生成個(gè)性化的產(chǎn)品訂單，該訂單在ERP系統(tǒng)里同步生成，并立刻分發(fā)至MES系統(tǒng)進(jìn)行排產(chǎn)，訂單與排產(chǎn)信息通過(guò)PCO接口下達(dá)至控制系統(tǒng)，通過(guò)智能管控系統(tǒng)，每個(gè)生產(chǎn)單元都可以與產(chǎn)品和物料進(jìn)行“交流”，為該訂單裝配個(gè)性化零部件或完成個(gè)性化加工任務(wù)，最終智能工廠快速完成了個(gè)性化產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)。

生產(chǎn)系統(tǒng)根據(jù)訂單變化動(dòng)態(tài)調(diào)整、重組結(jié)構(gòu)

（1）語(yǔ)義化建模

本平臺(tái)在數(shù)據(jù)域搭建了智能管控系統(tǒng)，通過(guò)語(yǔ)義化技術(shù)構(gòu)建數(shù)字工廠模型庫(kù)，打通設(shè)備互操作接口，實(shí)現(xiàn)跨廠商互操作和語(yǔ)義的統(tǒng)一化管理。利用語(yǔ)義化數(shù)字工廠建模與動(dòng)態(tài)服務(wù)組合技術(shù)，解決設(shè)備模型描述、工藝流程和任務(wù)調(diào)度的解耦問(wèn)題，工藝流程和任務(wù)重組的正確性和可執(zhí)行性，以及模型、規(guī)則的查詢、關(guān)聯(lián)實(shí)時(shí)性問(wèn)題。

通過(guò)語(yǔ)義化技術(shù)建立模型庫(kù)，將模型的最小單元屬性、最小工序和工步定義為原子動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)模型和工序的解耦；利用結(jié)構(gòu)、功能、能力約束和工藝知識(shí)規(guī)則，確保系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型、工藝流程組合的正確性和可執(zhí)行性。通過(guò)時(shí)空關(guān)聯(lián)檢索技術(shù)，提高原子動(dòng)作查詢、關(guān)聯(lián)、組合的實(shí)時(shí)性。

（2）智能調(diào)度

本平臺(tái)不僅可以根據(jù)用戶喜好，生產(chǎn)個(gè)性化訂單，還能夠智能處理不同優(yōu)先級(jí)的訂單。本平臺(tái)擁有兩個(gè)用于裝配的機(jī)器人，可同時(shí)裝配3個(gè)不同的訂單。兩個(gè)機(jī)器人擁有一套基于設(shè)備的安全防護(hù)能力，可避免機(jī)器人發(fā)生碰撞以及傷人事故。在此基礎(chǔ)上，本平臺(tái)的兩個(gè)機(jī)器人還分別擁有上、下底板的功能。對(duì)于普通訂單，本平臺(tái)中用于裝配的兩個(gè)機(jī)器人可設(shè)置多種裝配方案，如：總裝配效率最高方案、順序加工方案、最簡(jiǎn)產(chǎn)品優(yōu)先方案等。當(dāng)出現(xiàn)加急訂單時(shí)，智能管控系統(tǒng)會(huì)在保證安全（避免碰撞、傷人事故）的基礎(chǔ)上，自適應(yīng)變更裝配方案為加急訂單優(yōu)先模式，智能管控系統(tǒng)可無(wú)縫銜接不同優(yōu)先級(jí)的訂單，全過(guò)程無(wú)需人為干預(yù)，降低切單轉(zhuǎn)產(chǎn)時(shí)間，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期。

（3）動(dòng)態(tài)服務(wù)組合引擎

基于動(dòng)態(tài)服務(wù)合成引擎技術(shù)將生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)任務(wù)等服務(wù)封裝起來(lái)，既打通了不同協(xié)議、不同軟件、不同系統(tǒng)之間的互操作接口，解決了跨系統(tǒng)信息集成的難題，同時(shí)，又可以根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)需求的變化，動(dòng)態(tài)地自動(dòng)重組生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)任務(wù)，使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠以軟件定義的方式快速重構(gòu)，徹底改變了傳統(tǒng)的剛性生產(chǎn)模式，大幅提升了生產(chǎn)系統(tǒng)對(duì)不同產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)需求的適應(yīng)能力和靈活性。

（4）數(shù)據(jù)邊緣處理

從設(shè)備端采集到的傳感器、機(jī)器人、PLC等數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、采集頻率高、數(shù)據(jù)格式不同等特點(diǎn)。對(duì)于海量數(shù)據(jù)，如果不在設(shè)備側(cè)進(jìn)行數(shù)據(jù)邊緣處理，龐大的數(shù)據(jù)直接上傳至云端平臺(tái)會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成巨大擁堵，浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源，還可能會(huì)影響到對(duì)于實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性要求較高并且重要級(jí)更高的數(shù)據(jù)。所以需要在數(shù)據(jù)域進(jìn)行邊緣計(jì)算，對(duì)用于預(yù)測(cè)性維護(hù)的數(shù)據(jù)先進(jìn)行基礎(chǔ)的處理，如：濾波、降噪、擬合、降維、特征提取等操作。并且統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，對(duì)數(shù)據(jù)的重要性進(jìn)行分級(jí)，優(yōu)先上傳重要級(jí)高的數(shù)據(jù)至云平臺(tái)，合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，避免數(shù)據(jù)堆積災(zāi)難。

基于預(yù)測(cè)性維護(hù)的生產(chǎn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整

部署在云制造服務(wù)平臺(tái)上的預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)域中經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)處理的數(shù)據(jù)，通過(guò)工業(yè)無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)感知、監(jiān)測(cè)生產(chǎn)裝備的溫度、振動(dòng)等健康狀態(tài)信息，同步分析，確定設(shè)備的健康狀況、故障類型、故障位置、剩余生命周期等信息。

采用預(yù)測(cè)性維護(hù)可以減少維護(hù)工作量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度；提高設(shè)備的可靠性，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命；提高設(shè)備的利用率，減少維修費(fèi)用，從而降低維護(hù)成本，提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

技術(shù)的示范效應(yīng)

預(yù)計(jì)上述平臺(tái)及解決方案如果推廣到離散制造業(yè)，將大幅提升生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率，在未來(lái)的工業(yè)4.0時(shí)代，使生產(chǎn)制造企業(yè)能夠應(yīng)對(duì)高度定制化產(chǎn)品規(guī)模化、經(jīng)濟(jì)型生產(chǎn)的需求，從而提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，帶來(lái)超過(guò)10億元級(jí)別的經(jīng)濟(jì)效益，為探索適應(yīng)中國(guó)現(xiàn)狀的智能制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和針對(duì)個(gè)性化定制產(chǎn)品快速、規(guī)模化生產(chǎn)的新模式，推動(dòng)離散制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，起到積極的推動(dòng)作用。

商業(yè)價(jià)值

這套面向個(gè)性化定制的自適應(yīng)模塊化制造驗(yàn)證平臺(tái)的核心技術(shù)體系和產(chǎn)品將大幅提高生產(chǎn)裝備和生產(chǎn)過(guò)程的智能化，打通網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)系統(tǒng)從電商平臺(tái)到管理和控制系統(tǒng)的縱向集成，大幅提升管理、控制系統(tǒng)的效率以及生產(chǎn)設(shè)備的利用率。中科院沈自所研發(fā)的智能控制系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)、自適應(yīng)地調(diào)整生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝順序、機(jī)器人動(dòng)作組合，從而提高生產(chǎn)系統(tǒng)軟件、硬件的靈活性，提高生產(chǎn)制造過(guò)程的效率和智能化。

通過(guò)引入邊緣計(jì)算，能夠?yàn)橹圃鞓I(yè)帶來(lái)以下提升：

設(shè)備靈活替換——減少人力投入50%，實(shí)施效率提升1倍。

生產(chǎn)計(jì)劃靈活調(diào)整——消除多個(gè)型號(hào)的混線切單，物料路徑切換導(dǎo)致的時(shí)間耗損。

新工藝/新型號(hào)快速部署——消除新工藝部署/變更配置變量的時(shí)間，新工藝部署時(shí)間縮短80%以上。

社會(huì)價(jià)值

隨著我國(guó)制造業(yè)逐步從大眾化、批量化的消費(fèi)階段向小眾化、個(gè)性化的階段轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者越來(lái)越重視產(chǎn)品的個(gè)性化特征和品味。傳統(tǒng)剛性生產(chǎn)系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足需求，高度個(gè)性化定制產(chǎn)品的規(guī)模化、經(jīng)濟(jì)型生產(chǎn)將是離散制造業(yè)未來(lái)的主要趨勢(shì)。

本平臺(tái)采用軟件定義的可重構(gòu)模塊化智能制造技術(shù)體系，應(yīng)用于家電制造行業(yè)。通過(guò)構(gòu)建智慧排產(chǎn)、智能生產(chǎn)、智慧物流、虛實(shí)融合等模式，快速響應(yīng)用戶需求，解決原來(lái)大規(guī)模流水線柔性不足、定制成本高、效率低的問(wèn)題；通過(guò)沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所自主研發(fā)的物聯(lián)化的管控系統(tǒng)，能夠?qū)υ挟a(chǎn)線中管理和控制流程及邏輯進(jìn)行快速重用和復(fù)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備虛擬化、模塊化，滿足快速增加的消費(fèi)者個(gè)性化需求，解決現(xiàn)有的以PLC為核心的控制系統(tǒng)難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜邏輯的編輯和處理的問(wèn)題；通過(guò)沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所自主研發(fā)的物聯(lián)化的管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)OTD由原來(lái)21天降低到7天，同時(shí)實(shí)現(xiàn)工廠全流程開(kāi)放透明、可視，用戶由使用者變?yōu)椤霸O(shè)計(jì)師”和“參與者”，解決傳統(tǒng)制造響應(yīng)周期長(zhǎng)、產(chǎn)品升級(jí)慢等問(wèn)題。

本平臺(tái)應(yīng)用于光電攝像模組行業(yè)，打破傳統(tǒng)的采用PLC+OPC的模式，解決了由于訂單種類增加，單批次數(shù)量減少導(dǎo)致的控制邏輯/工序操作重置、接口配置耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，影響新產(chǎn)品上線效率的問(wèn)題。通過(guò)軟件定義的可重構(gòu)模塊化智能制造技術(shù)體系，自動(dòng)調(diào)整加工、裝配環(huán)節(jié)的任務(wù)、工藝流程、路徑規(guī)劃與控制參數(shù)，實(shí)時(shí)優(yōu)化裝配流程和機(jī)器人任務(wù)，并通過(guò)模塊化、高度靈活的控制網(wǎng)絡(luò)，驅(qū)動(dòng)模塊化機(jī)械結(jié)構(gòu)自適應(yīng)重組，使生產(chǎn)系統(tǒng)具有模塊化、物聯(lián)化和智能化特征，運(yùn)營(yíng)成本降低50%，產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短50%，不良品率降低50%。通過(guò)加強(qiáng)制造業(yè)ICT系統(tǒng)和OT系統(tǒng)之間的靈活交互，推動(dòng)智能制造的實(shí)現(xiàn)。

摘自《自動(dòng)化博覽》2017年8月刊