《智能制造业培训》课件

智能制造业培训迈向工业时代

4.0课程目标与学习收获学习目标学习收获本课程旨在帮助学员深入了解智能制造的概念、技术、应学员将能够用和发展趋势，掌握智能制造的核心技术和实践方法，并•理解智能制造的内涵和发展趋势能够运用这些知识和技能，推动企业数字化转型和智能化•掌握智能制造的核心技术，如工业物联网、人工智能、升级大数据分析等•了解智能制造在不同行业的应用案例•掌握智能制造项目规划和实施的方法培训大纲概览智能制造概述1智能制造的概念、发展历程、现状分析、核心技术关键技术与应用2工业物联网、人工智能、大数据分析、工业机器人、数字孪生等技术智能制造系统3MES系统、ERP系统、智能供应链管理、精益生产方法、智能仓储系统等智能制造实践4质量管理体系、智能检测技术、能源管理系统、绿色制造、安全防护、员工技能培训等案例分析与展望5什么是智能制造定义核心要素智能制造是指利用现代信息智能制造的核心要素包括技术和先进制造技术，实现•数字化技术制造过程的数字化、网络化、•网络化技术智能化，从而提高生产效率、•智能化技术产品质量、资源利用率和柔性化水平目标智能制造的发展历程第一阶段机械化时代（18世纪末-19世纪末）第二阶段自动化时代（20世纪初-20世纪中叶）第三阶段信息化时代（20世纪中叶-20世纪末）第四阶段全球智能制造现状分析发展趋势发展挑战全球智能制造正在蓬勃发展，越来越多的国家和地区正在全球智能制造发展面临着一些挑战，例如积极推进智能制造转型升级先进制造业发达的国家，如•技术创新不足德国、美国、日本等，在智能制造领域处于领先地位，并•人才缺口较大在不断推动创新和应用•资金投入不足•标准体系不完善中国智能制造发展概况政策支持中国政府高度重视智能制造发展，制定了一系列政策措施，推动智能制造产业快速发展产业发展中国智能制造产业发展迅速，涌现出一批具有国际竞争力的企业，在一些关键技术领域取得了重要突破未来展望智能制造的核心技术人工智能工业物联网赋予机器学习能力，提高生产效率2实现设备互联互通，收集和分析数据1大数据分析3挖掘数据价值，优化生产决策数字孪生4工业机器人创建虚拟模型，模拟和优化生产过程提高生产效率和产品质量工业物联网简介定义特点工业物联网是指将物理世界中的工业物联网的特点包括设备、传感器、控制系统等连接•实时性强到互联网，实现实时数据采集、•数据量大分析和控制，以优化生产流程和•安全要求高提高生产效率应用领域工业物联网的应用领域非常广泛，包括•生产过程监控•设备维护管理•产品质量控制工业物联网架构感知层1传感器、执行器、RFID等网络层2工业以太网、无线网络等平台层3数据采集、处理、分析平台应用层4工业物联网应用案例生产过程监控设备维护管理产品质量控制实时监控生产线运行状态，及时发现预测设备故障，提前进行维护保养并解决问题人工智能在制造业中的应用智能决策1利用人工智能技术，分析数据，进行智能决策，优化生产流程质量控制2利用机器学习和深度学习技术，识别产品缺陷，提高产品质量预测性维护3利用人工智能技术预测设备故障，减少停机时间柔性生产机器学习基础知识定义类型应用机器学习是指让计算机从数据中学习，机器学习主要分为三大类型机器学习在制造业中的应用包括并自动改进性能的一种技术•监督学习•预测分析•无监督学习•模式识别•强化学习•异常检测深度学习在质量控制中的应用图像识别1识别产品外观缺陷，提高产品质量语音识别2识别产品生产过程中的异常声音，及时发现问题文本分析3分析产品生产过程中的文本数据，识别潜在问题预测性维护系统90%50%故障预测维护优化利用历史数据和传感器数据，预优化维护策略，减少停机时间测设备故障30%成本降低降低维护成本，提高设备利用率大数据分析技术数据采集数据清洗数据分析从生产过程、设备、对数据进行清洗和预利用统计分析、机器产品等方面收集数据处理，确保数据质量学习等方法分析数据结果展示将分析结果可视化，以便于理解和决策制造数据采集与处理数据源数据采集数据处理制造数据源包括利用各种传感器、数据采集设备，采对数据进行清洗、预处理、格式转换集制造过程中的各种数据等处理•生产设备传感器•MES系统•ERP系统•产品质量检测设备•供应链管理系统数据可视化方案工业机器人技术焊接机器人用于焊接金属部件，提高焊接质量和效率搬运机器人用于搬运物料，提高生产效率和安全喷涂机器人用于喷涂表面，提高喷涂质量和效率装配机器人用于组装产品，提高装配精度和效率机器人编程基础编程语言编程流程应用场景常用的机器人编程语言包括机器人编程流程一般包括机器人编程应用于各种生产场景，例如•RobotStudio•任务规划•自动化生产线•RoboDK•路径规划•物流仓储•ROS•代码编写•安全检测•调试运行协作机器人应用安全协作1协作机器人能够与人类安全协作，共同完成任务灵活性高2协作机器人易于部署，可以快速适应不同的生产环境成本低廉3协作机器人比传统工业机器人成本更低应用广泛4协作机器人应用于各种行业，例如•制造业•物流业•医疗业工业自动化系统定义组成工业自动化系统是指利用自动化技工业自动化系统主要包括术实现生产过程的自动控制和管理•控制系统的系统•执行系统•传感器系统•监控系统功能工业自动化系统能够•提高生产效率•改善产品质量•降低生产成本•提高安全生产控制系统PLC20000090%应用广泛可靠性高PLC应用于各种工业自动化场景，例如PLC具有高可靠性，能够在恶劣环境下稳定运行•生产线控制•设备控制•过程控制50%易于编程PLC编程语言简单易学，易于维护系统应用SCADA数据处理数据采集对数据进行预处理和分析21从现场设备收集数据过程控制对生产过程进行控制35报警管理信息展示及时报警，防止事故发生4将生产信息可视化数字孪生技术定义应用场景优势数字孪生是指在虚拟世界中创建物理数字孪生技术应用于数字孪生技术的优势包括实体的数字模型，并利用实时数据，•生产过程优化•提高效率对物理实体进行模拟和预测•产品设计改进•降低成本•设备维护管理•提升安全•安全风险评估•增强创新虚拟现实在制造中的应用产品设计生产线仿真12利用VR技术，设计师可以利用VR技术，模拟生产线沉浸式体验产品设计，进运行，优化生产流程，降行虚拟设计和调试低成本员工培训3利用VR技术，模拟生产环境，进行安全操作和技能培训增强现实辅助装配操作指导1AR技术可以为工人提供实时操作指导，提高装配效率和精度远程协作2AR技术可以实现远程协作，专家可以远程指导工人进行操作安全提醒3AR技术可以提醒工人注意安全事项，避免事故发生云计算平台应用90%70%数据存储数据分析云计算平台提供海量存储空间，云计算平台提供强大的数据分析存储制造数据能力，帮助企业挖掘数据价值50%应用部署云计算平台提供灵活的应用部署能力，满足企业个性化需求边缘计算解决方案定义优势应用场景边缘计算是指将数据处理和分析任务边缘计算的优势包括边缘计算应用于放到靠近数据源的边缘节点进行处理，•低延迟•工业自动化减少数据传输延迟，提高数据处理效•高带宽•设备监控率•高可靠性•智能物流在智能制造中的应用5G高速率低延迟5G网络的高速率可以实现海量数据15G网络的低延迟可以实现实时数据的快速传输，满足工业物联网的需2传输，满足工业自动化控制的需求求大连接高可靠性45G网络的大连接可以支持大量设备35G网络的高可靠性可以保证数据传同时连接，满足智能制造的需求输的可靠性，确保工业生产的安全系统概述MES定义功能MES系统是指制造执行系统，是连接生MES系统的主要功能包括产计划和现场执行的桥梁，负责生产过•生产计划执行程的实时监控、数据采集、分析和控制•生产过程监控•数据采集和分析•质量管理•设备管理•人员管理优势MES系统可以帮助企业•提高生产效率•改善产品质量•降低生产成本•增强生产透明度系统集成ERP数据同步实现ERP系统与MES系统之间的数据同步，确保数据一致性流程整合整合ERP系统和MES系统，实现业务流程的无缝衔接协同工作ERP系统和MES系统协同工作，实现企业资源的有效整合智能供应链管理需求预测1利用大数据分析技术，预测市场需求，优化供应链计划库存管理2利用智能仓储系统，实现精细化库存管理，降低库存成本物流优化3利用AGV等物流机器人，优化物流路线，提高物流效率风险控制4利用智能供应链平台，监控供应链风险，确保供应链安全精益生产方法价值流分析看板管理持续改进识别和消除浪费，提高生产效率利用看板，实现生产过程的透明化，持续改进生产流程，提高产品质量和提高生产效率效率智能仓储系统自动化存储智能搬运12利用自动化存储设备，提利用AGV等物流机器人，高存储效率和空间利用率实现自动搬运，提高物流效率和安全库存管理3利用智能库存管理系统，实现精细化库存管理，降低库存成本物流解决方案AGV自动导航AGV机器人能够自主导航，无需人工干预灵活部署AGV机器人可以灵活部署，适应不同的仓库环境提高效率AGV机器人可以提高物流效率，降低物流成本质量管理体系质量计划质量控制制定质量计划，确保产品质量符合要求利用智能检测技术，对产品进行质量控制12质量改进质量认证43不断改进质量管理体系，提升产品质量取得质量认证，提升产品信誉智能检测技术视觉检测利用视觉识别技术，识别产品缺陷声学检测利用声学检测技术，识别产品内部缺陷振动检测利用振动检测技术，识别设备故障传感器检测利用各种传感器，对生产过程进行实时监测视觉识别系统目标识别图像分析应用场景识别图像中的物体，例如分析图像信息，提取特征，进行数据视觉识别系统应用于分析•产品缺陷•产品质量检测•生产线异常•安全生产监控•人员识别•智能物流管理智能包装技术90%70%50%防伪溯源信息显示环境监测利用智能标签，实现产品防伪溯源利用电子标签，显示产品信息，方便利用传感器，监测产品存储环境，确消费者了解产品保产品质量能源管理系统能耗监测1实时监测企业能耗，了解能耗状况能效分析2分析能耗数据，识别能耗浪费节能优化3制定节能措施，降低能耗能源管理4优化能源管理流程，提高能源利用效率绿色制造理念节约资源提高资源利用率，减少资源浪费减少排放减少污染排放，保护环境循环利用实现生产过程的循环利用，减少废弃物绿色产品生产绿色环保的产品，满足消费者需求工业网络安全风险分析安全防护应急响应识别工业网络安全风险，制定安全防采用防火墙、入侵检测系统等安全技制定应急响应计划，应对网络安全事护措施术，保护工业网络安全件数据安全防护安全审计访问控制对数据访问进行安全审计，追踪数据数据加密控制用户访问数据权限，防止未授权操作行为对数据进行加密，防止数据泄露访问安全风险评估风险识别风险分析风险控制识别工业网络安全风险，例分析风险发生的可能性和危制定风险控制措施，降低风如害程度险发生概率•病毒攻击风险监控•黑客入侵定期监控风险，及时调整风•数据泄露险控制措施2314员工技能培训体系技术培训安全培训管理培训123为员工提供智能制造技术培训，为员工提供安全操作培训，提为员工提供管理技能培训，提提高员工技术水平高安全意识高管理水平数字化工厂规划目标制定流程设计系统集成明确数字化工厂的目标，例如设计数字化工厂的生产流程，优化生集成各种生产系统，实现数字化工厂产流程的整体运行•提高效率•降低成本•提升质量•增强安全智能车间设计布局规划1合理规划智能车间的布局，优化生产流程设备选型2选择合适的智能设备，提高生产效率系统集成3集成各种智能系统，实现智能车间的整体运行安全保障4制定安全保障措施，确保智能车间的安全运行设备管理系统设备监控设备维护实时监控设备运行状态，及制定设备维护计划，确保设时发现故障备正常运行设备优化优化设备参数，提高设备效率智能制造标准体系100+50+标准制定标准实施制定智能制造标准，规范智能制推动智能制造标准实施，促进智造发展能制造产业发展20+标准认证开展智能制造标准认证，提高产品质量和可靠性投资回报分析投资收益项目实施路径需求分析分析企业需求，明确项目目标方案设计设计项目方案，确定技术路线系统开发开发智能制造系统，实现项目功能系统测试对系统进行测试，确保系统稳定运行系统部署部署智能制造系统，投入实际运行维护运营对系统进行维护，保证系统长期稳定运行变革管理策略沟通与协作培训与发展激励与认可加强沟通，让员工了解智能制造变革为员工提供智能制造技术培训，帮助建立激励机制，鼓励员工积极参与智的必要性，并积极参与变革过程员工适应新技术，提升技能能制造变革，并认可员工的贡献典型行业应用案例汽车制造提高生产效率、提升产品质量、降低生产成本电子产品实现个性化定制，提高产品质量，提升生产效率智能装备提高生产效率，降低生产成本，提升产品性能医疗器械提高产品质量，提升生产效率，满足个性化医疗需求汽车制造智能化数据分析质量管控利用大数据分析技术，优化生产流程，智能生产利用视觉识别系统和数据分析技术，降低生产成本利用工业机器人和自动化系统，实现确保产品质量符合标准生产过程的自动化和智能化电子产品智能制造柔性生产1实现小批量、多品种生产，满足个性化需求智能检测2利用视觉识别系统，识别电子产品缺陷，提高产品质量数据驱动3利用大数据分析技术，优化生产流程，提高生产效率智能装备制造机器人应用自动化系统数字化设计利用工业机器人，提高生产效率，降利用自动化系统，实现生产过程的自利用数字化设计技术，提高产品设计低生产成本动化和智能化效率和质量医疗器械智能制造精准制造智能检测利用精密加工技术，提高医利用智能检测技术，确保医疗器械的精度和质量疗器械的安全性和可靠性数据分析利用大数据分析技术，优化医疗器械生产流程，提高生产效率智能制造解决方案提供商系统集成商技术服务商设备供应商提供智能制造系统集成服务，帮助企提供智能制造技术咨询、培训和服务，提供智能制造设备，满足企业智能化业实现数字化转型帮助企业掌握智能制造技术生产需求政策支持与产业导向政策引导1政府制定政策，引导智能制造产业发展资金扶持2政府提供资金支持，鼓励企业开展智能制造项目人才培养3政府支持智能制造人才培养，为产业发展提供人才保障标准制定4政府参与智能制造标准制定，规范产业发展。