智能制造与工业4.0ppt课件

造纸与智能制造 1 一 智能企业蓝图 2 时间轴 18世纪末 20世纪初 蒸汽机 1970年代初 今天 电力广泛应用 自动化 信息化 信息物联系统 工业1 0创造机器工厂的 蒸汽时代 工业2 0将人类带入分工明确 大批量生产的流水线模式和 电气时代 工业3 0应用电子信息技术进一步提高生产自动化水平 工业4 0开始应用信息物理融合系统 CPS 复杂性 1 四次工业革命 新一轮技术与管理的迭代发展催生第四次工业革命 体能 智能 3 2 2 智能企业的基本内容 能源管理智能化实时感知 监测 预警 控制用能 实时优化能源效益 设备智能化设备具有感知 接受 自律 智能功能 供应链智能化构建网络式供应链 对由供应商 制造商 分销商及最终顾客构成的供应链系统中的物流 资金流 控制和优化 以降低物流成本 缩短制造周期 生产智能化信息化与生产深度融合 实现生产操作 生产管理 管理决策三个层面全部业务流程闭环优化管理 供应链智能化 设备智能化 生产智能化 能源管理智能化 智能企业 4 2 3 智能企业的组成框架 智能企业的三层架构 顶层 管理决策层 把与生产计划 物流 能耗和经营管理相关的ERP SCM CRM等系统 以及与产品设计技术相关的PLM系统放在一起并与服务互联网紧密相联 中间层 生产管理层 以智能工厂为核心 通过信息物理系统实现生产设备和生产线的控制 调度 优化等相关功能 从智能物料供应 到智能产品的产出 贯通整个产品生命周期管理 底层 生产操作层 通过物联网技术 完成各种传感 控制 执行任务 实现智能制造 5 2 4 智能企业的技术愿景 工业4 0的九大技术支柱 虚拟现实 人工智能 视觉系统 工业机器人 工业网络安全 知识工作自动化 工业物联网 云计算 工业大数据 两大硬件工具 两大软件支持 基于分布式连接的三大基础 面向未来的两大牵引技术 优化与智能技术 建模与仿真技术 云计算与数据挖掘技术 6 二 构建智能浆纸企业的几点思考 7 思考2 发展智能企业需要哪些基础 基础 自动化与信息化是企业智能化的基础 Valmet案例 以MES为核心的 企业管理系统 数据诊断分析 专家远程技术支持与服务 智能化仓库 质量检验与分析 备品及易损件管理 现场执行器和测量仪表 现场SCADA系统 预知检修 8 思考2 发展智能企业需要哪些基础 基础 自动化与信息化是企业智能化的基础 Siemens案例 人力资源管理 财务管理 物料管理 生产计划管理 采购管理 销售管理等 ERP企业资源计划 自动化立体库 输送系统 AGV小车等 WMS自动化仓库管理系统 基础数据管理 技术信息管理 生产计划管理 生产调度管理 质量管理 物料管理 设备管理 能源管理 看板管理 制造智能 MES制造执行系统 DCS MCS 传动 QCS及其附属执行机构和现场测量仪器仪表 Automation现场控制系统 研发项目过程管理 配方 包装设计 小样分析检验 PLM产品生命周期管理 9 思考3 如何转型 中国制造2025 中国的 工业4 0 规划用三个10年完成从制造业大国向制造业强国转变 第一阶段 2025年 2025年中国制造业可进入世界第二方阵 迈向制造强国行列 第二阶段 2035年 2035年中国制造业将位居第二方针前列 成为名副其实的制造业强国 第三阶段 2045年 2045年中国制造业可望进入第一方针 成为具有全球影响力的制造强国 01 02 03 工业强国 先易后难逐步实现 10 思考3 如何转型 先易后难逐步实现 浆纸企业转型的任务 全面提高生产自动化水平和装备制造水平 走完工业3 0的路程 走完工业3 0 节能减排 坚持绿色制造 节能减排 保护环境 根据 中国制造2025 规划 我国造纸工业迈入制造强国行列 紧跟国家规划 在基础较好的工厂 先易后难 过程中积累经验 逐步实现企业网络化 智能化 绿色化 迈入工业4 0 部分工厂先迈入工业4 0 如何转型 11 思考4 在优势企业构建智能能量管理平台 浆纸工业智能能量管理平台的功能 12 思考5 逐步构建智能浆纸企业 智能工厂蓝图 车间事物设备 人力 时间 材料 工艺 计划与决策 C3P MES系统 ERP SCM CRM 协作工厂 10 100 供应商原材料 响应时间因子 1 计划层 执行层 控制层 客户产品 Stepbystep 逐步构建逐步升级 物联网 传感器 智能物料系统 应用程序平台 智能产品 应用程序平台 智能工厂 应用程序平台 信息物理系统 服务互联网 13 三 浆纸企业智能化的关键技术 14 智能企业必须具备的基本功能和技术 三种智能化功能互联互通的信息化技术 能按照所形成的处理方案自动完成执行任务的技术 灵敏准确的感知能力 能自动 灵敏准确地感知 测量 生产过程的各种参数和变量并转变为数据信息的技术 正确的思维判断能力 能根据相关信息自动思维判断并给出处理方案发送至相关执行部门的技术 行之有效的执行方法 15 面向浆纸企业智能化的关键共性技术 八大关键技术 DCS过程控制 MCS控制 QCS控制及优化 传动控制 在线监测系统 云数据中心 用户 仓库管理系统 工厂1应用服务器 工厂2应用服务器 车间1暂存服务器 在线润滑系统 WMS 断纸分析系统 WIS 纸病检测系统 发展 技术部门支持 销售 工厂其他人员 用户 防火墙 点检仪 路由器 企业资源计划 产品生命周期管理 专家远程诊断 1 设备维护管理2 车间作业管理3 车间物料管理4 质量管理5 绩效管理6 系统集成 16 云计算平台 关键共性技术 云计算平台 云计算平台分为三个层次 提供不同的服务内容 云计算平台并不是一个单独的服务 而是一个服务集合 17 四 案例 18 工业数据库应用的案例 维修工单的智能管理 维修工单的自动生成 采集现场控制过程数据触发条件 启停次数 运行时间 振动值等 状态监测 维修系统 批准维修计划 执行维修计划 关闭维修计划 启动维修计划 生产单元 备品备件 备品采购 备品管理 触发1 触发2 触发1 状态检测标志触发维护计划 如 设备启停次数达到20次 或连续运行时间超过2000小时 触发3 完成维护时 重置监控数据 触发3 Reset 触发2 启动计划的同时协同备品管理 触发4 触发4 更高层次协调工作 19 运行管理数据库应用的案例 维修工单的触发 图1 设备监控数据库 如图1所示设备运行管理数据库中可以统计出某个设备启停次数 运行时间 平均温度 最大温度值 运行最大电流 运行平均电流 振动平均值 振动最大值等设备运行数据 在数据库的前期设计阶段会层别和敲定该设备正常运行值的范围 即该设备的基础数据库 运行管理数据库实时监测到异常趋势数据后 会触发相应的报警级别 不同的报警触发不同的维修方案 相应的维修结束后 会反馈给运行管理数据库开始下一轮的实时数据监测 启动触发 运行管理数据的应用 20 在线监测系统及其数据的应用 在线监控系统布局图 设备工程师 支持工程师 服务工程师 Wifi或4G 企业局域网 Wifi或4G Wifi或4G Wifi或4G Wifi或4G Wifi或4G 客户端电脑 监控诊断数据库服务器 客户端手机 DCS监控系统 互联外网 防火墙 21 在线监测系统及其数据的应用 在线监测 过程监测值三维色谱分析 SKU工艺参数优化 横幅纸病在线监测 22 在线监测系统及其数据的应用 专业诊断和分析 基于云数据库的可视化和预知性分析 能源优化 设备 工艺参数优化 A 优化 Valmet数据应用 诊断 预知 23 谢谢聆听 24 附件一 智能产品 芯片 条码技术的载体 赋予产品身份特征 便于产品的搬运 存储 信息查询与反馈 电子纹身 满足不同区域 不同消费群体的个性化需求 实现精准化营销 个性化定制 精准化营销 具有产品的信息查询及客户意见反馈平台 个性化 区域化消费数据的采集和存储功能 查询与信息收集平台 智能AI进行大数据计算 对所采集的数据进行挖掘与分析 实现对产品需求的精准定位 从而优化产品 云数据库计算 智能AI 01 03 返回 25 附件二 智能物料系统 返回 智能仓库管理系统通过实时采集物资周转过程中各节点的详细信息 实现产品从运输到财务记账的全周期管理 并与ERP系统无缝集成 实现统一平台 系统基于供应链管理总成本最优的理念进行设计 充分利用物联网和移动互联技术 通过标签 条码及RF设备的应用 对物资进行智能标记和感知 提高收发货作业效率和准确度 实现物资仓储管理智能化 26