¿Cuál es la diferencia entre "Internet + Fabricación" y "Fabricación inteligente"?
Esto tiene que empezar por el origen de la fabricación inteligente.
La fabricación inteligente tiene su origen en la investigación de la inteligencia artificial, que es la inteligencia realizada en ordenadores utilizando métodos artificiales. El concepto de fabricación inteligente se propuso en la década de 1980. Japón propuso un sistema de fabricación inteligente en 1989 y lanzó un proyecto de investigación cooperativa internacional sobre fabricación avanzada en 1994, que incluía la integración empresarial y la fabricación global, sistemas de conocimiento de fabricación, control de sistemas inteligentes distribuidos y distribución rápida. tecnología de sistemas inteligentes para la implementación de productos, etc.
El plan estratégico de desarrollo 1994-1998 formulado por Canadá cree que las futuras industrias intensivas en conocimiento serán la base para impulsar la economía global y el desarrollo económico canadiense. Cree que el desarrollo y la aplicación de sistemas inteligentes son cruciales. , y llevará a cabo proyectos de investigación específicos. Las opciones son computadoras inteligentes, interfaces hombre-máquina, sensores mecánicos, control de robots, nuevos dispositivos e integración de sistemas en entornos dinámicos.
La investigación relacionada con las tecnologías de la información de la Unión Europea incluye el proyecto ESPRIT, que financia en gran medida tecnologías de la información con potencial de mercado. En el nuevo proyecto de I+D lanzado en 1994, se seleccionaron 39 tecnologías centrales, tres de las cuales (Tecnologías de la información). , biología molecular y tecnología de fabricación avanzada) han puesto de relieve la posición de la fabricación inteligente.
A finales de la década de 1980, mi país también incluyó la "simulación inteligente" como un tema importante en el plan nacional de desarrollo de ciencia y tecnología, y ha logrado una serie de resultados en sistemas expertos, reconocimiento de patrones, robots y Comprensión de las máquinas chinas. En 2015, "Hecho en China 2025", que sirve como plan de acción para que mi país implemente la estrategia de fabricar una nación poderosa en los próximos diez años y el documento fundacional para hacer realidad el sueño de fabricar una nación fuerte en los próximos treinta. años, declaró claramente: "La fabricación inteligente es el núcleo de la nueva ronda de revolución científica y tecnológica y la dirección principal de la digitalización, la creación de redes y la inteligencia en la industria manufacturera". La fabricación inteligente ha ganado nuevas oportunidades de rápido desarrollo en mi país y se ha convertido en una nueva dirección de desarrollo para la moderna industria manufacturera avanzada de mi país.
La fabricación inteligente (IM) se refiere a un sistema inteligente integrado hombre-máquina compuesto por máquinas inteligentes y expertos humanos que puede realizar actividades inteligentes durante el proceso de fabricación, como análisis, razonamiento, juicio, concepción y decisión. -fabricación, etc. La fabricación inteligente amplía, amplía y reemplaza parcialmente el trabajo mental de los expertos humanos en el proceso de fabricación mediante la cooperación de humanos y máquinas inteligentes. La fabricación inteligente no es sólo un "sistema de inteligencia artificial, sino un sistema inteligente integrado hombre-máquina, que es inteligencia híbrida". Los sistemas de fabricación inteligentes pueden realizar de forma independiente tareas como análisis, juicio y toma de decisiones, destacando la posición central de las personas en el sistema de fabricación. Al mismo tiempo, la inteligencia de las máquinas y la inteligencia humana están verdaderamente integradas, cooperan entre sí y se complementan. entre sí. La esencia es la integración hombre-máquina.
Las características típicas de la fabricación inteligente son las siguientes: (1) Conciencia del estado: percepción precisa y ubicua del estado operativo en tiempo real de la entrada externa (2) Análisis en tiempo real: análisis rápido y preciso; de los datos adquiridos sobre el estado operativo en tiempo real (3) Ejecución precisa: respuesta rápida y ejecución precisa de las demandas externas, estado operativo corporativo, I + D y producción, etc. (4) Toma de decisiones independiente: tomar decisiones y juicios independientes; de acuerdo con las reglas establecidas y los resultados del análisis de datos. Elija y tenga la capacidad de aprender por sí mismo.
“Industria 4.0” es un concepto propuesto por el Ministerio Federal de Educación e Investigación y el Ministerio Federal de Economía y Tecnología de Alemania en la Feria Industrial de Hannover 2013. La connotación de "Industria 4.0" es utilizar el sistema de ciberfísica CPS para digitalizar e inteligenteizar la información de suministro, fabricación y ventas en producción, y finalmente lograr un suministro de productos rápido, eficaz y personalizado. Después del surgimiento de la "Industria 4.0", ha atraído gran atención y reconocimiento en el campo empresarial industrial en Europa e incluso en el mundo. Los académicos y las industrias alemanas creen que la "Industria 4.0" es la cuarta revolución industrial liderada por la fabricación inteligente. La visión futura de la fabricación, que se basa en el Sistema Ciberfísico (CPS) y se basa en el Sistema Ciberfísico (CPS) que la humanidad ha introducido después de las tres primeras revoluciones industriales. Se basa en redes altamente digitalizadas. , y producción autoorganizada por máquinas. Símbolos de la cuarta revolución industrial.
"Industria 4.0" tiene tres temas principales: (1) "Smart Factory", centrándose en el estudio de sistemas y procesos de producción inteligentes y la realización de instalaciones de producción distribuidas en red (2) "Smart Production"; ", Implica principalmente la gestión de la logística de producción de toda la empresa, la interacción persona-computadora y la aplicación de tecnología 3D en el proceso de producción industrial.
El plan prestará especial atención a atraer la participación de las pequeñas y medianas empresas, esforzándose por convertirlas en usuarios y beneficiarios de la nueva generación de tecnología de producción inteligente, así como en creadores y proveedores de tecnología industrial avanzada. tecnología de producción (3) "Logística inteligente", principalmente a través de Internet, Internet de las cosas, Internet de las cosas, etc., los recursos logísticos se integran para aprovechar al máximo la eficiencia de los proveedores de recursos logísticos existentes, mientras que la demanda puede hacerlo; obtenga rápidamente una combinación de servicios y reciba apoyo logístico.
La fabricación inteligente y la "Industria 4.0" tienen enfoques similares pero el mismo propósito. La esencia de la "Industria 4.0" es impulsar a la industria manufacturera hacia una transformación inteligente haciendo un uso completo del sistema ciberfísico CPS. La fabricación inteligente es un nuevo modelo de fabricación. Desde la perspectiva de la evolución y el desarrollo gradual de los sistemas de fabricación inteligentes desde niveles bajos a niveles altos, la connotación de fabricación inteligente incluye los tres temas principales de la "Industria 4.0".
En febrero de 2014, el Departamento de Defensa de EE. UU. tomó la iniciativa de establecer el Instituto de Innovación en Diseño y Fabricación Digital (DMDI). En diciembre de 2014, el Departamento de Energía de EE. UU. también anunció que tomaría la iniciativa en el establecimiento del Instituto de Innovación en Fabricación Inteligente de Energía Limpia (CEMI). ¿Por qué Estados Unidos estableció continuamente dos instituciones, a saber, la fabricación digital y la fabricación inteligente? ¿Cómo dividen su trabajo las dos instituciones? ¿Cuáles son las principales diferencias en sus respectivos campos de investigación?
Primero, entendamos ¿qué es la fabricación digital?
La tecnología digital se refiere al uso de software (hardware) y tecnologías de redes y comunicaciones para definir, modelar, almacenar, procesar, transmitir, analizar y optimizar digitalmente los objetos descritos, logrando así una descripción precisa y científica. procesos y métodos de toma de decisiones. La tecnología digital tiene las características de descripción precisa, programabilidad, transmisión rápida, fácil almacenamiento, conversión e integración. Por lo tanto, la tecnología digital proporciona nuevas herramientas para el progreso y la innovación científicos y tecnológicos en diversos campos. La combinación de tecnología digital y tecnología de fabricación tradicional es tecnología de fabricación digital.
En segundo lugar, analicemos la visión del American Digital Manufacturing Institute DMDI y del Energy Manufacturing Institute CEMI:
(1) The American Digital Manufacturing Institute DMDI: ①Objetivo: durante todo el cadena de suministro Aprovechar sistemas de tecnología de la información mejorados e interoperables para mejorar integralmente el diseño de productos y los procesos de fabricación. ②Enfoque: integrar y aplicar datos del diseño, la producción y el uso del producto para reducir los ciclos y costos de fabricación; digitalizar completamente el proceso de fabricación, fortalecer las herramientas de modelado y análisis avanzado para todo el ciclo de vida del producto y mejorar el rendimiento del producto, la eficiencia de los procesos y el rendimiento empresarial. ③Tecnología central: a través de sistemas integrados basados en computadora, los requisitos de los sistemas de diseño, fabricación, soporte y desguace se conectan para completar y madurar toda la "línea digital". Al implementar el diseño, se utilizan ampliamente sensores, controladores y software inteligentes para mejorar la seguridad teniendo en cuenta la seguridad del sistema.
(2) CEMI del Instituto de Fabricación Inteligente de EE. UU.: ①Objetivo: Reducir los costos de fabricación desde las perspectivas de la gestión energética en tiempo real, la productividad energética y la eficiencia energética de los procesos. ②Enfoque: integrar información de eficiencia en tiempo real en toda la operación de producción, enfocándose en minimizar el uso de energía y materiales, especialmente para los departamentos de fabricación que consumen mucha energía; ③ Sensores - capaces de trabajar en entornos de alta temperatura y alta presión, sistemas de control - que utilizan datos de estos sensores, modelos computacionales - que simulan el funcionamiento de sensores y sistemas de control, plataformas abiertas - que verifican cómo la integración de estas tecnologías mejora la eficiencia energética.
Se puede ver que tanto las instituciones estadounidenses DMDI como CEMI inevitablemente investigan varias tecnologías de fabricación inteligente. Entre ellas, la dirección técnica y el contenido de I + D de DMDI, una institución de fabricación digital estadounidense, están más en línea con la inteligencia. La demanda de fabricación de industrias de fabricación discreta y la dirección técnica y el contenido de I + D de CEMI, una organización de fabricación inteligente estadounidense, están más en línea con las necesidades de fabricación inteligente de la industria de fabricación de procesos.
Por lo tanto, podemos creer que el enfoque de la tecnología de fabricación digital tradicional es diferente al de la tecnología de fabricación inteligente actual. La tecnología de fabricación digital tradicional se centra en la aplicación de la tecnología digital durante todo el ciclo de vida del producto, mientras que la fabricación inteligente. Centrándose en la aplicación de la tecnología de inteligencia artificial, la tecnología de fabricación digital es la base para realizar la fabricación inteligente. Al mismo tiempo, la inteligencia es una de las direcciones de desarrollo de la tecnología de fabricación digital, es decir, el uso de métodos inteligentes para realizar diseños y procesos inteligentes. , procesamiento inteligente, ensamblaje inteligente, gestión inteligente, etc., mejoran aún más la eficiencia de todo el proceso de diseño de productos y gestión de fabricación.
En mayo de 2015, el Consejo de Estado publicó oficialmente "Hecho en China 2025", proponiendo claramente acelerar la integración profunda de la tecnología de la información y la fabricación de nueva generación como línea principal, y promover la fabricación inteligente como línea principal. dirección. "Internet + manufactura" se está convirtiendo en el próximo punto importante de crecimiento de la economía de China. Se estima que en los próximos 20 años, el desarrollo de la Internet industrial de China puede generar un aumento del PIB de aproximadamente 3 billones de dólares estadounidenses.
Entonces, ¿cuál es la diferencia entre "Internet + Fabricación" y fabricación inteligente?
Se puede decir que "Internet + fabricación" es un medio y método para lograr la modernización industrial, y la fabricación inteligente es el objetivo. Introducimos la tecnología de Internet en la producción y la fabricación diarias, y gradualmente nos damos cuenta de ello. La automatización y la automatización de la fabricación, en última instancia, harán realidad la inteligencia de la fabricación.
El desarrollo de la tecnología TIC ha desencadenado la cuarta revolución industrial, que se refiere principalmente al avance revolucionario en los tres campos técnicos de la nube, big data e Internet de las cosas. Los centros de datos en la nube permiten almacenar cantidades masivas de datos y reducir significativamente los costos de almacenamiento. La tecnología de big data puede extraer y utilizar en profundidad grandes cantidades de datos generados en el proceso de producción de la fábrica para proporcionar información empresarial que sea más beneficiosa para los gerentes. La tecnología de Internet de las cosas puede lograr la interconexión y comunicación entre personas y equipos, y entre equipos y equipos, haciendo que la interacción persona-computadora sea más libre y confiable y promoviendo el desarrollo de la automatización y la flexibilidad de la producción. "Internet + fabricación" significa en realidad combinar tecnología TIC de vanguardia con la fabricación tradicional para, en última instancia, reducir costos y mejorar la competitividad.
No hay duda de que la inteligencia es la dirección del desarrollo de la automatización de la fabricación. La tecnología de inteligencia artificial se utiliza ampliamente en casi todos los aspectos del proceso de fabricación. La tecnología de sistemas expertos se puede utilizar en diseño de ingeniería, diseño de procesos, programación de producción, diagnóstico de fallas, etc. Los métodos avanzados de inteligencia informática, como las redes neuronales y la tecnología de control difuso, también se pueden aplicar a fórmulas de productos, programación de producción, etc. para lograr procesos de fabricación inteligentes. La tecnología de inteligencia artificial es especialmente adecuada para resolver problemas especialmente complejos e inciertos. Pero también es obvio que si todo el proceso de fabricación empresarial ha de ser plenamente inteligente, si no es completamente imposible, al menos lo será en un futuro lejano.
Lograr la fabricación inteligente es un proceso a largo plazo. En términos generales, primero es necesario realizar la automatización y la informatización de la fabricación y, finalmente, avanzar hacia la inteligencia. Internet + Fabricación es la introducción de la tecnología de Internet y patrones de pensamiento en nuestra organización de producción diaria. En nuestra producción diaria, personas, equipos, productos, materiales, etc. generan cantidades masivas de información todo el tiempo. La tecnología de Internet hace posible transmitir, integrar y extraer cantidades masivas de información.
En términos de medidas específicas, el primer paso es utilizar el sistema de gestión de integración existente de informatización e informatización como punto de partida y liderar el desarrollo integrado de la fabricación e Internet a través de la estandarización, especialmente la implementación de estandarización internacional.
El segundo es tomar la fabricación como punto de entrada y combinar la cooperación con industrias relacionadas para promover conjuntamente "Internet + Fabricación". Centrarse en promover la transformación inteligente y la actualización de los equipos tradicionales, fortalecer el nivel de aplicación CPS (sistema ciberfísico) y las capacidades de solución del sistema de fabricación inteligente en industrias clave, cultivar activamente nuevos formatos y modelos de producción industrial y promover la transformación orientada a servicios del desarrollo de la industria manufacturera y de servicios al productor.
El tercero es centrarse en el emprendimiento y la innovación y acelerar el desarrollo de "Internet + pequeñas, medianas y microempresas". "Este aspecto está liderado por el Departamento de Pequeñas y Medianas Empresas del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información y promovido junto con los departamentos pertinentes. Esta es una tarea clave implementada en el plan de acción a nivel nacional 'Internet +' y se llevará a cabo alrededor el emprendimiento masivo y la innovación de las pequeñas, medianas y microempresas".
La cuarta es utilizar la tecnología de red de banda ancha de alta velocidad como soporte para mejorar el nivel de soporte de la infraestructura. "Esta parte está liderada principalmente por el Departamento de Comunicaciones (Departamento de Desarrollo de Información y Comunicaciones del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información), y será promovido junto con los departamentos y oficinas relevantes para traernos Construiremos 4G y otra infraestructura de información, y planificaremos y desarrollaremos comunicaciones de próxima generación. tecnologías como 5G”.
En quinto lugar, utilizar tecnologías clave y servicios de la industria del software como puntos de avance para mejorar el nivel de soporte de la industria de la tecnología de la información.
Esta parte está dirigida por el Departamento de Telecomunicaciones (Departamento de Información Electrónica) y el Departamento de Tecnología de la Información (Departamento de Industria de Servicios de Información y Software) del Ministerio de Industria y Tecnología de la Información. El objetivo es consolidar la base de desarrollo de la industria de la información, implementar el "Plan Spark", desarrollar vigorosamente industrias tecnológicas de nueva generación como Internet móvil, Internet de las cosas, computación en la nube y big data, y acelerar la construcción de la computación en la nube + infraestructura de datos grandes.