我国智能制造的发展背景

我国发展智能制造，是基于我国制造业的现状和首要任务决定的。从现在起到2025年，属于中国制造2025阶段，争取使中国制造进入第二方队。然后再经过十五年，到2050年挺进全球制造的第一方队。图1.1-1全球制造业发展趋势要实现上述的规划，中国制造业首先面临的是，要努力完成四个转变：由要素驱动向创新驱动转变，由低成本竞争向质量效益竞争转变，由资源消耗大、污染排放多向绿色制造转变，由生产型制造向服务型制造转变。

理论教育 2023-05-22

知识库与专家系统的优化设计

这种基于知识的系统设计方法是以知识库和推理机为中心而展开的，即专家系统=知识库+推理机。知识库是专家系统的核心组成部分。图6.1-15基于专家系统的新产品设计流程当设计人员接到一个新产品设计任务时，首先就要从知识库中寻找与其最相似的案例。

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军工行业参与试点示范情况分析

截至2018年，军工企业共有14家单位申报的项目入选工信部“智能制造试点示范专项行动”，具体情况如表7.1-1所示。航天行业方面，航天数字化产线，以及柔性加工得到了迅速发展。针对船舶与海洋工程机电设备离散制造的特点，船舶企业提出了船舶配套行业首个数字化车间解决方案，为船舶配套行业提供了自主、安全、可控的数字化车间实践案例。

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军工企业数字化转型规划及实施方案设计流程

图5.1-1军工智能工厂规划设计流程①宏观层面。采用西门子推出“数字化企业评估工具”，初步判断军工企业在战略规划、组织管理、系统集成、生产现场、数据管理、数字化应用共6个方面的情况。图5.1-2智能工厂需求分析智能工厂实施方案。实施方案总体上遵循数字化转型、网络化升级、智能化提升的思路。

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智能制造的主要特征

智能生产是智能制造的主线，智能工厂是智能生产的主要载体。智能制造的特征主要有以下几个方面。人在智能制造中仍处于核心地位。业务组织管理和生产流程再造是实现智能制造的前提。智能制造追求精益生产的理念。这是智能制造实现工业4.0的基础。智能制造是对传统制造工厂的革新，其革新的重要手段是信息化和网络化的集成，主要包括纵向集成、横向集成以及端到端的集成。生产数据自动采集是实现智能制造的关键环节。

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智能工厂建设的关键重点

智能工厂建设是一个复杂的系统工程，需要顾及传统产业的转型升级和整个产业创新能力的提升。设备互联互通是智能工厂的基础，也是工业4.0 CPS系统的体现。DNC，称为分布式数字控制，是智能工厂的前提和基础，承担着与底层数控设备之间网络通信和数据自动采集的任务，是MES系统与数控设备之间沟通的桥梁。DNC系统接收MES系统的计划指示并将指令传递给车间现场和设备，将数控设备纳入整个系统进行管理。

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数字化企业评估工具：调查问卷及指数模型

“数字化企业评估工具”主要以调查问卷的形式来实现，其数字化企业指数模型如图5.2-1所示。图5.2-1数字化企业指数模型指数为2.0代表企业工厂处于自动化阶段，指数为3.0代表企业工厂基本达到数字化水平，指数为4.0代表企业工厂具备准智能化能力。具体问卷调查设计及内容如下。（单选）A.80%以上B.60%～79%C.40%～59%D.20%～39%E.0～19%7.请问贵公司生产现场标准化程度如何？

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军工核心能力的落脚点：需求分析

普·哈认为，核心能力具有三大特征。例如，汽车工业中发动机、变速箱等核心产品的研发制造能力。国内对军工核心能力的理解与认识。但从现阶段来看，基于国防科技工业行业主管部门“三定方案”，多数情况下认为军工核心能力是由固定资产投资形成的相关能力。

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基于MBE的设计仿真平台优化

基于MBE的智能设计仿真平台MBE的技术架构如图6.1-6所示。其中基于模型的工程是整个MBE实施的基础，特别是其中大家比较熟悉的MBD也是基于模型工程中的重要组成。图6.1-6MBE的体系结构图6.1-7基于模型的企业MBE——MBe将模型技术作为系统生命周期中需求、分析、设计、实施和验证的能力，突破MBD单一的应用领域和范围，并将MBS作为重要的完善和发展方向。MBE的主要特征表现在以下6个方面。

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军工行业大数据应用平台建设探析

从技术架构上来看，军工大数据应用平台由三大部分组成，即一个综合，两个基础。图6.5-2大数据平台功能设备军工大数据的管理。因此，大数据平台采用并行数据存储系统，这些并行存储系统具有高性能、高扩展性、高可用性等特点，使得建立一个集中统一存储的数据中心具备可能。大数据平台是一个统一的数据中心，通过型号、设备、任务等将研制过程当中的工程数据组织到了一起。一是利用大数据进行虚拟仿真。

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军工智能工厂建设的原则与建设思路

以军工企业现行信息化条件为基础，以军工核心能力建设需求为导向，遵循“五统一”的基本原则，即“统一规划、统一组织、统一标准、统一平台、统一管理”，坚持“总体规划，分步实施，效益驱动，重点突破”的建设思路。同时，在具体智能工厂项目建设上，强调如下原则。要用创新的思维创建企业独特的竞争优势。

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MBE技术应用的数字化仿真设计方案

图7.2-11基于MBE的智能设计仿真平台总体框架①基于模型的产品设计。开展MBD工艺设计辅助工具的开发与应用，建立三维数字化工艺资源库，统一工艺设计工具和标准，完成PDM与工艺设计与仿真工具集成，实现继承和复用MBD设计模型，开展零件和装配工艺的规划与仿真，在PDM内统一管理。最终建立MBE/MBD的设计制造标准规范体系。基于当前试点应用效果，MBE需要进一步全面开展工程化应用。

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国外军工智能工厂的发展及启示

智能工厂建设已成为国外发达国家推进智能制造发展的重要抓手和着力点，旨在形成工厂信息物理融合系统，优化生产过程和要素配置，实现智能化生产制造。目前，世界上尚无完整意义上的智能工厂案例，各国都在进行积极探索。韩国、日本、印度等也相继开始了智能工厂研究计划。韩国2009年制定《新增长动力规划及发展战略》，确定绿色技术、尖端产业等领域的17项新兴产业为新增长动力。

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智能工厂建设规划：M2M实现、MES应用及生产排程

智能工厂建设时，要尽量减少无效的物料搬运。实现智能工厂乃至工业4.0，推进工业互联网建设，实现MES应用，最重要的基础就是要实现M2M，也就是设备与设备之间的互联，建立工厂网络。MES旨在加强MRP计划的执行功能，贯彻落实生产策划，执行生产调度，实时反馈生产进展。为提高产品准时交付率、提升设备效能、减少等待时间，MES系统需导入生产作业排程功能，为生产计划安排和生产调度提供辅助工具，提升计划的准确性。

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建设：智能工厂内部安全措施优化

在内部安全方面，构成智能工厂的重点技术和产品装备都应实现自主可控。在内部安全防护方面，加强对智能工厂系统和网络的综合防护，同时加强对咨询服务的可控管理。另一方面，强化对服务的安全可控管理，对于智能工厂咨询、智能工厂测评、智能工厂培训等在内的一系列服务保障，实行严格的管理和审查。部署入侵检测系统以控制病毒流转和网络异常通信，便于网络安全系统管理人员及时发现安全问题并采取相应措施。

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空中客车集团的发展趋势,空中客车公司介绍

空中客车公司已在2020年优化7条装配生产线，主要的优化手段之一就是增加自动化技术的应用。目前，空中客车公司已经使用轻量化的单臂机器人，能够自主沿着飞机机身内部移动，实现结构支架的流水线安装。空中客车公司计划安装具有多自由度的协作机器人用于进行更复杂的工作。空中客车公司研发团队也指出：机器人将不会代替所有工人。空中客车公司正在试验在A380方向舵装配线上使用双臂仿人机器人，致力于实现人机协同装配。

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