制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體,是立國之本、興國之器、強國之基,十九屆五中全會就制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十四五”規(guī)劃和二〇三五年遠景目標提出,加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,推動經(jīng)濟體系優(yōu)化升級堅持把發(fā)展經(jīng)濟著力點放在實體經(jīng)濟上,堅定不移建設(shè)制造強國、質(zhì)量強國、網(wǎng)絡(luò)強國、數(shù)字中國,推進產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)高級化、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化,提高經(jīng)濟質(zhì)量效益和核心競爭力。近年來,隨著“中國制造2025”全面實施,智能制造、綠色制造、服務(wù)型制造等一系列舉措正逐步助推中國向制造強國的目標邁進。智能制造工程緊密圍繞重點制造領(lǐng)域關(guān)鍵環(huán)節(jié),開展新一代信息技術(shù)與制造裝備融合的集成創(chuàng)新和工程應(yīng)用。支持政產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān),開發(fā)智能產(chǎn)品和自主可控的智能裝置并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。依托優(yōu)勢企業(yè),緊扣關(guān)鍵工序智能化、關(guān)鍵崗位機器人替代、生產(chǎn)過程智能優(yōu)化控制、供應(yīng)鏈優(yōu)化,建設(shè)重點領(lǐng)域智能工廠和數(shù)字化車間。
哈爾濱華德學(xué)院為適應(yīng)國家智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的迫切需要,與德國工業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)西門子開展深入合作,校企共建智能制造工程專業(yè)。該專業(yè)著力探索前沿智能制造技術(shù),專門培養(yǎng)能勝任有關(guān)智能制造系統(tǒng)集成設(shè)計開發(fā)、工程應(yīng)用、技術(shù)支持、系統(tǒng)維護等崗位工作的智能制造工程師。注重人才多方面能力的培養(yǎng),助其在工業(yè)自動化設(shè)計、制造執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)用、工業(yè)大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建、工業(yè)云平臺運維等領(lǐng)域有所建樹,培養(yǎng)其成為具有團隊意識、創(chuàng)新精神、實踐能力的復(fù)合應(yīng)用型專業(yè)人才。
▲哈爾濱華德學(xué)院與西門子(中國)有限公司校企合作簽約儀式
優(yōu)質(zhì)資源助力成才
一優(yōu):集中全校優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,注重挖掘?qū)W習(xí)特質(zhì)潛能
三化:個性化、小班化、國際化
四師:學(xué)業(yè)導(dǎo)師、德育導(dǎo)師、班主任老師、高水平教師
五強:思想政治理論素養(yǎng)強、行為規(guī)范自律意識強、自主學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力強、職業(yè)擔當進取意識強、團結(jié)協(xié)作溝通能力強
兩高:高質(zhì)量教學(xué)、高層次就業(yè)
智能制造究竟是什么?包含哪些范疇?目前業(yè)界還沒有達成共識,不同背景的專家給出的解釋往往大相徑庭,很多概念滿天飛,容易讓制造企業(yè)無所適從。今天我們將讓您對“智能制造”有一個整體的了解。
什么是智能制造?
關(guān)于智能制造,其內(nèi)涵是實現(xiàn)整個制造業(yè)價值鏈的智能化和創(chuàng)新,是信息化與工業(yè)化深度融合的進一步提升。智能制造融合了信息技術(shù)、先進制造技術(shù)、自動化技術(shù)和人工智能技術(shù)。
智能制造包含哪些范疇?
智能制造包括開發(fā)智能產(chǎn)品、推進智能服務(wù)、應(yīng)用智能裝備、建立智能產(chǎn)線、構(gòu)建智能車間、打造智能工廠、踐行智能研發(fā)、形成智能物流和供應(yīng)鏈體系、開展智能管理、最終實現(xiàn)智能決策。
智能產(chǎn)品與智能服務(wù)可以幫助企業(yè)帶來商業(yè)模式的創(chuàng)新;
智能裝備、智能產(chǎn)線、智能車間到智能工廠,可以幫助企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)模式的創(chuàng)新;
智能研發(fā)、智能管理、智能物流與供應(yīng)鏈則可以幫助企業(yè)實現(xiàn)運營模式的創(chuàng)新;
而智能決策則可以幫助企業(yè)實現(xiàn)科學(xué)決策。
1. 智能產(chǎn)品(Smart Product)
智能產(chǎn)品通常包括機械、電氣和嵌入式軟件,具有記憶、感知、計算和傳輸功能。典型的智能產(chǎn)品包括智能手機、智能可穿戴設(shè)備、無人機、智能汽車、智能家電、智能售貨機等,包括很多智能硬件產(chǎn)品。企業(yè)應(yīng)該思考如何在產(chǎn)品上加入智能化的單元,提升產(chǎn)品的附加值。比如在工程機械上添加傳感器,可以對產(chǎn)品進行定位和關(guān)鍵零部件的狀態(tài)監(jiān)測,為實現(xiàn)智能服務(wù)打下基礎(chǔ)。
▲智能汽車
2.智能服務(wù)(Smart Service)
基于傳感器和物聯(lián)網(wǎng)(IoT),可以感知產(chǎn)品的狀態(tài),從而進行預(yù)防性維修維護,及時幫助客戶更換備品備件,甚至可以通過了解產(chǎn)品運行的狀態(tài),幫助客戶帶來商業(yè)機會。還可以采集產(chǎn)品運營的大數(shù)據(jù),輔助企業(yè)進行市場營銷的決策。此外,企業(yè)通過開發(fā)面向客戶服務(wù)的APP,也是一種智能服務(wù)的手段,可以針對企業(yè)購買的產(chǎn)品提供有針對性的服務(wù),從而鎖定用戶,開展服務(wù)營銷。
▲智能服務(wù)的案例
3.智能裝備(Smart Equipment)
制造裝備經(jīng)歷了機械裝備到數(shù)控裝備,目前正在逐步發(fā)展為智能裝備。以工業(yè)機器人為例,如果是單純按照固定指令執(zhí)行噴涂、搬運、焊接等工藝的機器人,還不能稱為智能裝備。但是如果具有了機器視覺,能夠準確識別工件,或者自主進行裝配,自動避讓工人等功能,甚至可以實現(xiàn)人機協(xié)作,就屬于智能裝備。例如,ABB推出的雙臂機器人YUMI,就是智能型工業(yè)機器人的典范。
▲ABB YUMI雙臂智能機器人
4.智能產(chǎn)線(Smart Production line)
很多行業(yè)的企業(yè)高度依賴自動化生產(chǎn)線,比如鋼鐵、化工、制藥、食品飲料、煙草、芯片制造、電子組裝、汽車整車和零部件制造等。目前,智能產(chǎn)線在我國制造企業(yè)的應(yīng)用還處于起步階段,但必然是發(fā)展的方向。智能產(chǎn)線的特點是:在生產(chǎn)和裝配的過程中,能夠通過傳感器或RFID自動進行數(shù)據(jù)采集,并通過電子看板顯示實時的生產(chǎn)狀態(tài);能夠通過機器視覺和多種傳感器進行質(zhì)量檢測,自動剔除不合格品,并對采集的質(zhì)量數(shù)據(jù)進行SPC分析,找出質(zhì)量問題的成因;能夠支持多種相似產(chǎn)品的混線生產(chǎn)和裝配,靈活調(diào)整工藝,適應(yīng)小批量、多品種的生產(chǎn)模式;具有柔性,如果生產(chǎn)線上有設(shè)備出現(xiàn)故障,能夠調(diào)整到其他設(shè)備生產(chǎn);針對人工操作的工位,能夠給予智能的提示。西門子成都電子工廠的總裝線已經(jīng)達到了智能產(chǎn)線的水平。
▲西門子成都電子工廠的智能總裝線
5.智能車間(Smart workshop)
一個車間通常有多條生產(chǎn)線,這些生產(chǎn)線要么生產(chǎn)相似零件或產(chǎn)品,要么有上下游的裝配關(guān)系。要實現(xiàn)車間的智能化,需要對生產(chǎn)狀況、設(shè)備狀態(tài)、能源消耗、生產(chǎn)質(zhì)量、物料消耗等信息進行實時采集和分析,進行高效排產(chǎn)和合理排班,顯著提高設(shè)備利用率(OEE)。因此,無論什么制造行業(yè),制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)成為企業(yè)的必然選擇。
▲三星的智能車間
6.智能工廠(Smart Factory)
一個工廠通常由多個車間組成,大型企業(yè)有多個工廠。作為智能工廠,不僅生產(chǎn)過程應(yīng)實現(xiàn)自動化、透明化、可視化、精益化,同時,產(chǎn)品檢測、質(zhì)量檢驗和分析、生產(chǎn)物流也應(yīng)當與生產(chǎn)過程實現(xiàn)閉環(huán)集成。智能工廠必須依賴無縫集成的信息系統(tǒng)支撐,主要包括PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心系統(tǒng)。
▲GE公司提出的智慧工廠理念
7. 智能研發(fā)(Smart R&D)
企業(yè)要開發(fā)智能產(chǎn)品,需要機電軟多學(xué)科的協(xié)同配合;要縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,需要深入應(yīng)用仿真技術(shù),建立虛擬數(shù)字化樣機,實現(xiàn)多學(xué)科仿真,通過仿真減少實物試驗;需要貫徹標準化、系列化、模塊化的思想,以支持大批量客戶定制或產(chǎn)品個性化定制;需要將仿真技術(shù)與試驗管理結(jié)合起來,以提高仿真結(jié)果的置信度。部分制造企業(yè)已開始應(yīng)用PLM系統(tǒng)實現(xiàn)智能研發(fā)。
▲PLM系統(tǒng)實現(xiàn)智能研發(fā)
8.智能管理(Smart Management)
智能管理主要體現(xiàn)在與移動應(yīng)用、云計算和電子商務(wù)的結(jié)合。例如,移動版的CRM系統(tǒng)可以自動根據(jù)位置服務(wù)確定銷售人員是否按計劃拜訪了特定客戶;許多消費品制造企業(yè)實現(xiàn)了全渠道營銷,實現(xiàn)了多個網(wǎng)店系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)的無縫集成,從而實現(xiàn)自動派單。
9.智能物流與供應(yīng)鏈(Smart logistics and SCM)
制造企業(yè)內(nèi)部的采購、生產(chǎn)、銷售流程都伴隨著物料的流動,因此,越來越多的制造企業(yè)在重視生產(chǎn)自動化的同時,也越來越重視物流自動化,自動化立體倉庫、無人引導(dǎo)小車(AGV)、智能吊掛系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用;而在制造企業(yè)和物流企業(yè)的物流中心,智能分揀系統(tǒng)、堆垛機器人、自動輥道系統(tǒng)的應(yīng)用日趨普及。
▲供應(yīng)鏈管理同步化
10.智能決策(Smart Decision Making)
企業(yè)在運營當中,已經(jīng)產(chǎn)生了諸多的大數(shù)據(jù),包括生產(chǎn)現(xiàn)場采集的實時生產(chǎn)數(shù)據(jù),設(shè)備運行的大數(shù)據(jù),質(zhì)量的大數(shù)據(jù),產(chǎn)品運營的大數(shù)據(jù),電子商務(wù)帶來的營銷大數(shù)據(jù),來自社交網(wǎng)絡(luò)的與公司有關(guān)的大數(shù)據(jù)等,這些大數(shù)據(jù)統(tǒng)稱為工業(yè)大數(shù)據(jù)(Industrial Big Data)。目前,IBM、SAP,ORACLE、微軟等國際大公司在大數(shù)據(jù)分析工具方面激戰(zhàn)正酣,而IBM推出的認知計算(CognitiveComputing)代表了智能決策的前沿方向。
▲智能決策軟件界面
哈爾濱華德學(xué)院智能制造工程專業(yè)側(cè)重西門子工業(yè)軟件在制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型中的應(yīng)用,通過 PLM 解決方案、制造運營管理解決方案和 TIA 設(shè)備,以及 Teamcenter 這一行業(yè)領(lǐng)先的西門子協(xié)作平臺和單一數(shù)據(jù)主干網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)涵蓋其整個工業(yè)價值鏈的數(shù)字化和一體化。西門子 PLM 軟件提供了一個公共的數(shù)字化流程,涵蓋從概念設(shè)計到壽命結(jié)束的所有研發(fā)與制造階段,可實現(xiàn)設(shè)計、工程與制造的緊密一體化。幫助企業(yè)構(gòu)建所有數(shù)據(jù)和 3D 圖像的單一主來源,以用于復(fù)雜的平臺,并對設(shè)計人員、開發(fā)人員、制造工程師、生產(chǎn)專業(yè)人員和服務(wù)/支持團隊的全球虛擬網(wǎng)絡(luò)進行同步。采用西門子 PLM 軟件,企業(yè)可在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)經(jīng)濟高效地管理這些信息:從構(gòu)思、設(shè)計和制造,直至服務(wù)和產(chǎn)品的最終處置。本專業(yè)學(xué)生由西門子認證工程師和企業(yè)專家按照西門子智能制造課程體系進行培養(yǎng)。課程內(nèi)容涵蓋了當前智能制造領(lǐng)域的最先進技術(shù),并以西門子數(shù)字化工業(yè)軟件為載體,在教學(xué)過程中突出技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)中的實際應(yīng)用,將企業(yè)中的技術(shù)使用場景、業(yè)務(wù)場景及業(yè)務(wù)邏輯等抽象為教育場景,融會貫通,有機地打造了一整套智能制造教學(xué)體系。西門子及其核心合作企業(yè)全程參與課程教學(xué)和項目實踐,為學(xué)生提供高質(zhì)量就業(yè)崗位。
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