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智能制造典型场景参考指引
智能制造场景是智能工厂的核心组成部分,是指面向制造过程各个环节,通过新一代信息技术、先进制造技术的深度融合,部署高档数控机床与工业机器人、增材制造装备、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备、行业成套装备等智能制造装备,集成相应的工艺、软件等,实现具备协同和自治特征、具有特定功能和实际价值的应用。根据“十三五”以来智能制造发展情况和企业实践,结合技术创新和融合应用发展趋势,凝练总结了16个环节45个智能制造典型场景,为智能工厂建设提供参考。
一、工厂建设
通过三维建模、系统仿真、设计优化,实现基于模型的工厂设计、交付和建设,提高建设效率和质量,降低成本。
1.工厂数字化设计。应用工厂三维设计与仿真软件,集成工厂信息模型、制造系统仿真、专家系统和AR/VR等技术,高效开展工厂规划、设计和仿真优化,实现数字化交付。
2.数字孪生工厂建设。应用建模仿真、多模型融合等技术,构建装备、产线、车间、工厂等不同层级的数字孪生系统,通过物理世界和虚拟空间的实时映射,实现基于模型的数字化运行和维护。
二、产品研发
通过设计建模、仿真优化和测试验证,实现数据驱动的产品研发,提高设计效率,缩短研发周期。
3.产品数字化研发与设计。应用设计软件和知识模型库,基于复杂建模、物性表征与分析、AR/VR、数字孪生等技术,搭建数字化协同设计环境,开展产品、配方等研发与设计。
4.虚拟试验与调试。面向产品功能、性能、可靠性、寿命等方面,通过虚拟仿真开展试验、调试,缩短研发周期,降低研发成本,提高产品质量。
5.数据驱动产品设计优化。打通产品设计、生产作业、售后服务等环节数据,结合人工智能、大数据等技术,探索创成式设计,持续迭代产品模型,驱动产品优化创新。
三、工艺设计
通过制造机理分析、工艺过程建模和虚拟制造验证,实现工艺设计数字化和工艺技术创新,提高工艺开发效率,保障可行性。
6.工艺数字化设计。应用工艺仿真软件和工艺知识库,基于机理、物性表征和数据分析技术,建立加工、检测、装配、物流等工艺模型,进行工艺全过程仿真,预测加工缺陷并改进工艺方案和参数。