推進(jìn)企業(yè)智能制造體系建設(shè)的重要性和必要性
裝備機(jī)、電、液、熱、工藝等多專業(yè)協(xié)同研發(fā),打造基于數(shù)字孿生的總裝、電裝、微組裝全層級(jí)車間,構(gòu)建以彌補(bǔ)產(chǎn)業(yè)鏈智能化水平差異為導(dǎo)向的智能制造生態(tài)鏈,全面建成全層級(jí)、多專業(yè)的企業(yè)智能制造體系,并取得了顯著成效。
復(fù)雜電子裝備是一個(gè)機(jī)電液磁高度耦合的復(fù)雜系統(tǒng),其制造包括了核心元器件、零部件、軟件和新材料、新工藝等內(nèi)容,也包括設(shè)計(jì)仿真、生產(chǎn)調(diào)試、服務(wù)保障等環(huán)節(jié),是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。復(fù)雜電子裝備制造因其示范性強(qiáng)、帶動(dòng)性大,成為我國(guó)高端制造的典型代表。隨著復(fù)雜電子裝備進(jìn)一步向一體化、智能化方向發(fā)展,系統(tǒng)集成度和復(fù)雜度不斷提高,其生產(chǎn)工藝越來(lái)越復(fù)雜、裝配精度和可靠性要求越來(lái)越高。當(dāng)前迫切需要建立與之相適應(yīng)的智能制造體系,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電子裝備的柔性、高效、透明、均衡生產(chǎn)。然而,建設(shè)裝備制造世界一流企業(yè)仍存在諸多挑戰(zhàn)。
1)復(fù)雜電子裝備包含從材料、元器件、組件、部件到整機(jī)多個(gè)層級(jí),各層級(jí)技術(shù)成熟度不均衡、各車間制造發(fā)展不均衡,迫切需要建立面向裝備全層級(jí)組成的智能車間,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電子裝備智能制造的全層級(jí)示范。
2)復(fù)雜電子裝備覆蓋海陸空天全領(lǐng)域,各領(lǐng)域裝備構(gòu)型變化大、技術(shù)狀態(tài)不固定,導(dǎo)致各制造平臺(tái)能力不均衡,迫切需要建立適應(yīng)各領(lǐng)域裝備特點(diǎn)的智能制造體系,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電子裝備的智能化生產(chǎn)。
3)復(fù)雜電子裝備企業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈長(zhǎng)、配套企業(yè)多,包括各類電子元器件、復(fù)合材料以及下業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域。產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)研制水平不均衡,迫切需要構(gòu)建面向復(fù)雜電子裝備研制全流程的智能制造生態(tài)鏈,集聚各方制造資源,集中力量攻堅(jiān),推動(dòng)電子裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
圍繞復(fù)雜電子裝備全層級(jí)組成,通過(guò)工藝布局調(diào)整、自動(dòng)化工藝裝備升級(jí)、工廠信息化系統(tǒng)建設(shè)等途徑,構(gòu)建機(jī)電液熱工藝等多專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)與研發(fā)平臺(tái),開(kāi)展基于數(shù)字孿生的總裝、電裝、微組裝全層級(jí)智能車間建設(shè),打造國(guó)內(nèi)一流的離散型智能示范工廠,形成全層級(jí)智能裝配示范車間,如圖1所示。
在產(chǎn)品全生產(chǎn)周期的橫向端,通過(guò)制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)對(duì)接十四所現(xiàn)有的產(chǎn)品三維工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)等, 進(jìn)行信息知識(shí)的前后貫通,以最實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的制造加工信息支撐智能研發(fā)的設(shè)計(jì)優(yōu)化、智能驗(yàn)證的功能實(shí)現(xiàn)及智能保障的數(shù)據(jù)提供。
在生產(chǎn)制造的縱向端,通過(guò)生產(chǎn)控制指令和生產(chǎn)過(guò)程信息的上傳下達(dá),實(shí)現(xiàn)“任務(wù)-訂單-工單-執(zhí)行”的逐層分解及自動(dòng)作業(yè),完成智能車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)的內(nèi)部循環(huán)。
基于開(kāi)放組體系結(jié)構(gòu)框圖(The Open Group Architecture Framework,TOGAF)理論,十四所聚焦裝備研制核心業(yè)務(wù),構(gòu)建引領(lǐng)智能制造轉(zhuǎn)型的信息化平臺(tái)總體。將研發(fā)、制造、保障核心業(yè)務(wù)與人、財(cái)、物、計(jì)劃、質(zhì)量、成本等管理要素交叉形成業(yè)務(wù)矩陣,構(gòu)建矩陣式數(shù)字化總體架構(gòu),如圖3所示。通過(guò)核心業(yè)務(wù)數(shù)字化平臺(tái)和運(yùn)營(yíng)管理的全要素集成,輔以大數(shù)據(jù)支撐的知識(shí)工程和高安全可靠的IT 基礎(chǔ)設(shè)施,最終構(gòu)成矩陣式、全融合的“3+N”信息化平臺(tái)總體框架,引領(lǐng)業(yè)務(wù)的智能制造轉(zhuǎn)型。
1)打造數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái),開(kāi)展多專業(yè)協(xié)同智能研發(fā)。通過(guò)打造數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái),將結(jié)構(gòu)、工藝和制造等專業(yè)有效整合,實(shí)現(xiàn)基于統(tǒng)一數(shù)字模型的全流程貫通。為企業(yè)智能制造全流程貫通奠定數(shù)據(jù)和模型基礎(chǔ),更好地引領(lǐng)并指導(dǎo)了制造端數(shù)字化、智能化改進(jìn),顯著提高產(chǎn)品裝配質(zhì)量一致性、減少返工返修、縮短產(chǎn)品研制周期。
?。玻┟嫦蚨鄻I(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景,設(shè)計(jì)集成管控平臺(tái)。針對(duì)復(fù)雜電子裝備制造車間集成化、精細(xì)化管控的要求,設(shè)計(jì)了“1+4”(1個(gè)門(mén)戶+4大系統(tǒng))的集成管控平臺(tái)開(kāi)發(fā)架構(gòu)。包括運(yùn)營(yíng)層和控制層兩個(gè)層級(jí),MOM、WVS、WMS 以及SCADA等四大工業(yè)軟件系統(tǒng),向上承接生產(chǎn)計(jì)劃、產(chǎn)品數(shù)據(jù),向下監(jiān)控脈動(dòng)生產(chǎn)線運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)計(jì)劃、車間級(jí)執(zhí)行、現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制的全流程數(shù)據(jù)閉環(huán)。
?。常┙⒔y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程可控、質(zhì)量可追溯?;谥悄苘囬g的信息化平臺(tái),通過(guò)車間生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)的建立,構(gòu)建車間生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)綜合數(shù)據(jù)的交換機(jī)制,實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)、車間工況、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、傳遞、分析等,數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理或直接、按需傳遞至MOM系統(tǒng)、質(zhì)量管理(QMS)、車間三維展示等系統(tǒng),為虛實(shí)映射的數(shù)字化總裝工廠提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)智能車間生產(chǎn)管理的有序透明化、生產(chǎn)過(guò)程和質(zhì)量數(shù)據(jù)的可追溯,全面提升智能車間的管控能力。車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)交換流程圖如圖4所示。
通過(guò)對(duì)復(fù)雜電子裝備制造業(yè)務(wù)類型的分類,如圖5所示,及產(chǎn)品生產(chǎn)對(duì)象的聚類分析,打造了微組裝、電裝、總裝總調(diào)等核心制造業(yè)務(wù)的全層級(jí)智能車間,實(shí)現(xiàn)了裝備裝配調(diào)試過(guò)程的全覆蓋。
1)基于全流程數(shù)字化、智能化管控,實(shí)現(xiàn)微組裝車間變批量共線制造。針對(duì)微組裝車間內(nèi)設(shè)備自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量追溯嚴(yán)等特點(diǎn),構(gòu)建數(shù)據(jù)采集-分析-決策的閉環(huán)控制體系,實(shí)現(xiàn)微波組件全生命周期數(shù)字化、可視化管控。在數(shù)據(jù)采集方面,基于統(tǒng)一格式進(jìn)行歸一化存儲(chǔ),形成“分布式”數(shù)據(jù)庫(kù),支撐車間上層管控系統(tǒng)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。在數(shù)據(jù)分析方面,微組裝車間根據(jù)已有訂單的執(zhí)行情況以及生產(chǎn)線資源占用情況進(jìn)行綜合性分析,形成科學(xué)合理的訂單執(zhí)行計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)排程智能決策,促進(jìn)了制造執(zhí)行效率的提升。在數(shù)據(jù)決策方面,利用人工智能、大數(shù)據(jù)技術(shù)建立產(chǎn)品質(zhì)量與工藝參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型,形成基于工藝專家系統(tǒng)的工藝參數(shù)優(yōu)化自我決策系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了在線式的響應(yīng)處理,提高了質(zhì)量問(wèn)題處理的速度和準(zhǔn)確率,保障微波組件高質(zhì)量穩(wěn)定生產(chǎn)。
2)確立人機(jī)協(xié)同作業(yè)方式,實(shí)現(xiàn)部件電裝車間敏捷化生產(chǎn)。以效益為中心,根據(jù)不同部件產(chǎn)品形態(tài)的離散程度,合理設(shè)計(jì)電裝部件車間智能產(chǎn)線,把人和機(jī)器作為一個(gè)整體系統(tǒng),通過(guò)交互和自適應(yīng),根據(jù)裝配的復(fù)雜程度、批量多少等因素合理優(yōu)化人機(jī)協(xié)同配比,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)敏捷化。
對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、數(shù)量較少的電子設(shè)備采用細(xì)胞單元的方式組織生產(chǎn),建立由核心技能人員、集成智能化工具工裝、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成的智能裝配單元。
3)構(gòu)建脈動(dòng)式柔性裝調(diào)一體化生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)總裝高效、透明、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。針對(duì)其多品種、小批量、變節(jié)拍的柔性生產(chǎn)需求,按照“產(chǎn)品聚類分析、工藝流程再造、車間布局優(yōu)化、產(chǎn)線裝備升級(jí)”的思路,構(gòu)建了不同類型的裝備脈動(dòng)式柔性裝調(diào)一體化生產(chǎn)線所示,滿足了多型裝備產(chǎn)品的混線共線生產(chǎn),大幅提升總裝脈動(dòng)生產(chǎn)線裝配效率和自動(dòng)化水平。
針對(duì)復(fù)雜電子裝備產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈長(zhǎng)、協(xié)作企業(yè)多的特點(diǎn),通過(guò)構(gòu)建“三位一體”的協(xié)同創(chuàng)新載體,統(tǒng)一調(diào)配創(chuàng)新資源,實(shí)現(xiàn)智能制造核心產(chǎn)品技術(shù)突破;通過(guò)賦能中小型制造企業(yè)智能制造整體解決方案及典型產(chǎn)品,提升創(chuàng)新載體智能制造整體水平,助推裝備制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
1)構(gòu)建“三位一體”的協(xié)同創(chuàng)新載體,凝聚智能制造創(chuàng)新合力。以十四所為主導(dǎo),依據(jù)創(chuàng)新主體的不同智能制造特點(diǎn)與協(xié)同創(chuàng)新需求,構(gòu)建智能制造聯(lián)盟、云制造服務(wù)平臺(tái)、政產(chǎn)學(xué)研用合作“三位一體”的協(xié)同創(chuàng)新載體,如圖7所示。
2)聯(lián)合突破行業(yè)技術(shù)壁壘,打造智能制造系列產(chǎn)品。十四所成功突破了數(shù)字孿生、工業(yè)軟件、智能測(cè)試、數(shù)字化工廠、云平臺(tái)多個(gè)領(lǐng)域的智能制造關(guān)鍵技術(shù),形成制造運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、螺接裝配機(jī)器人等50余項(xiàng)智能制造系列產(chǎn)品,打造了“睿知”工業(yè)軟件和“睿行” 智能裝備兩大品牌,如圖8所示。
3)堅(jiān)持優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),聯(lián)合打造整體解決方案,形成行業(yè)影響力。在智能制造頂層戰(zhàn)略規(guī)劃的引領(lǐng)下,聯(lián)合生態(tài)鏈企業(yè)推出智能車間、智慧院所、云制造服務(wù)三大系列整體解決方案。通過(guò)與各領(lǐng)域的佼佼者強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,推出的智能制造整體解決方案在國(guó)內(nèi)已形成較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力,服務(wù)的重點(diǎn)企業(yè)涉足航空、航天等15個(gè)行業(yè)、1 000余家企業(yè),助力中國(guó)商飛C919大型客機(jī)、航天運(yùn)載火箭等多個(gè)國(guó)家重大型號(hào)的順利推進(jìn)。
1)顯著提升智能制造水平,全面提高復(fù)雜電子裝備競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)該項(xiàng)目實(shí)施,實(shí)現(xiàn)4型以上產(chǎn)品混線生產(chǎn)、關(guān)鍵設(shè)備數(shù)據(jù)采集覆蓋率≥99%、產(chǎn)品一次裝配合格率≥99%、生產(chǎn)周期縮短50%、產(chǎn)能提升≥100%,支撐完成眾多國(guó)家重大項(xiàng)目研制。
2)大幅提升智能制造產(chǎn)值,助推十四所高質(zhì)量發(fā)展。裝備研制周期由原來(lái)的5~8年縮短到2~3年,研制成本降低32%,相較“十二五”末,2020年?duì)I業(yè)收入增長(zhǎng)1.3倍、凈利潤(rùn)增長(zhǎng)1.7倍。
3)引領(lǐng)復(fù)雜電子行業(yè)發(fā)展,打造復(fù)雜電子裝備智能制造示范。以十四所為主體的智能制造資源聯(lián)合提出智能制造標(biāo)準(zhǔn)21項(xiàng),構(gòu)建了覆蓋復(fù)雜電子產(chǎn)品全壽期的智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系,引領(lǐng)和規(guī)范了復(fù)雜電子行業(yè)智能制造發(fā)展。
為全面貫徹落實(shí)黨的十九大提出的“加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó),加快發(fā)展先進(jìn)制造業(yè),推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合”精神,十四所以建設(shè)具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的世界一流研究所為目標(biāo),集聚十四所生態(tài)鏈優(yōu)質(zhì)資源,大力拓展兩化融合的深度和廣度,充分發(fā)揮原創(chuàng)性科研成果的核心競(jìng)爭(zhēng)力,構(gòu)建了面向復(fù)雜電子裝備的全層級(jí)、多專業(yè)協(xié)同的企業(yè)智能制造體系,以期為行業(yè)提供一個(gè)可供示范的智能制造解決方案。
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解決方案概述 /
的安全性問(wèn)題也日益凸顯,無(wú)人機(jī)的非法入侵、惡意攻擊等行為給人們的生活和國(guó)家安全帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。因此,研究無(wú)人機(jī)主動(dòng)防御系統(tǒng)的
日益凸顯。本文將從NLP的定義、發(fā)展歷程、核心技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域以及對(duì)人工
RISC-V的MCU(微控制器單元)中UART(通用異步收發(fā)器)接口的
: UART接口是一種用于連接兩個(gè)計(jì)算機(jī)設(shè)備的接口,允許一個(gè)設(shè)備向另一個(gè)設(shè)備發(fā)送
識(shí)別設(shè)備已經(jīng)成為了我們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?。然而,隨之而來(lái)的是對(duì)其質(zhì)量和安全的擔(dān)憂。CCC認(rèn)證,即中國(guó)強(qiáng)制
??? /
系統(tǒng)中的人機(jī)協(xié)同需求與人機(jī)交互鴻溝,從行為、意圖、認(rèn)知三個(gè)層次闡述人因工程在縮小人機(jī)交互鴻溝、實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)作中的
研究 /
化改造,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變配電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障,提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠
和方案配置 /
水星Mercury X1輪式人形機(jī)器人結(jié)合openc算法&STag標(biāo)記碼視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確抓?。?/p>
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