智能制造与数字孪生技术
一、新一代智能制造模式下的思考 智能制造与数字李生技术 三、新一代智能制造高端人才培养 一、新一代智能制造模式下的思考 智能可重构数控系统 一、新一代智能制造模式下的思考 1.1当代智能制造的发展阶段 1.2智能制造时代企业如何生存和发展 1.3未来智能制造新业态的核心技术 1.1当代智能制造的发展阶段 >智能制造定义 智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式[1]。---《国家智能制造标准体系建设指南》2015 1.1当代智能制造的发展阶段使能技术是驱动力 IMS ：主要性能特征 ，趋势预测-一深层迭代，自学习、自推理以至于寿命预测、故障溯源 综合决策—实时性、准确性、多源（维）重现，多维仿真，深度推演以至于数字李生，多目标优化 超前调整处理未来事件推演最优决策以至于协调或干预 智能制造是基于新一代信息通信技术XS先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式[1]。 1.1当代智能制造的发展阶段赋能技术是关键 智能制造是基于新一代信息通信技术先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式[1]。 1.1当代智能制造的发展阶段 >数字化是基础、网络化是关键、智能化是趋势 智能制造是科技发展的必然阶段 1.2智能制造时代企业如何生存和发展可持续性是方向 口把握本质积极应对口选择核心技术高质量落实口面向未来趋势，把我发展方向 >什么是好的智能制造系统？ √是满足客户个性定制生产需求的目标下，对生产过程者环节进行精准测、规划并对制造过程的长期健康高效运行进行精益控制和维护 智能制造的最终标准是“人-制造-环境整体质量最优的和谐发展即可持续制造。 https://www.sohu.com/a/156820371_658106 1.3未来智能制造新业态的核心技术 外脑功能系统复现的关键技术数字李生（DigitalTwin） https://www.sohu.com/a/156820371_658106 二.智能制造与数字李生技术 2.1数字李生的概念 JCheng, H Zhang, Fei Tao*, et al. DT-II: Digital twin enhanced Industrial Internet reference framework towards smart manufacturing[J]. Robotics andComputer-Integrated Manufacturing, 2020, 62: 101881. 2.1数字李生技术智能机床 智能机床是对其加工制造过程能够进行自动感知、智能辅助决策、智能监测、智能调节和智能维护的机床，实现加工制造过程的高速、高精、高可靠性和低功耗。 2.1数字李生技术智能机床 数控机床与互联网+机床 口数控机床是"人-信息-机系统（human-cyber-physicalsystems，HCPS），即在"人"（human）和"机"（physical）之间增加了一个信息系统（cyber system）。 手动机床(manually operated machine toolMOMT）是机床的最初形态，它是人和机床物理系统的融合。操作者通过人脑的感知和决策，用双手操控机床，完成零件加工。 口随着"互联网+"技术的不断推进，互联网、物联网、智能传感技术开始应用到数控机床的远程服务、状态监控、故障诊断、维护管理等方面。 2.1数字李生技术智能机床 自主感知与连接、自主学习与建模、自主优化与决策、自主控制与执行 新一代人工智能技术融入数控机床，赋予机床学习的能力，可生成并积累知识。人的知识学习型脑力劳动交由数控系统完成。 2.2数字李生技术智能生产规划 数字李生系统 数字李生是在虚拟空间中创建物理对象的高保真虚拟模型，以模拟其在现实世界中的行为并提供反馈，反映了双向动态映射过程 开辟了物理活动与虚拟世界同步的新途径 打破了产品生命周期的隔离，提供了完整的产品数字足迹 能够更快、更准确地预测和检测物理问题，优化制造流程，提高产品质量 2.2数字李生技术一名智能生产规划 数字李生核心技术 数字李生模型 包括结构模型、物理模型、控制模型、数据接口模型、行为模型、算法模型 多源异构信息实时交互 通过OPC-UA、TCP/IP、HTTP等协议实现空间、时间、温度、电信号、振动信号等的实时交互 全要素仿真 将数字李生模型与多源异构信息深度融合，实现物理实体在信息空间中的全要素仿真 全生命周期的忠实映射 基于对物理实体全生命周期的实时映射，利用大数据分析和人工智能算法，实现对物理实体的迭代优化与实时决策 给定目标下的分析与决策 面向不同需求，选择不同分析工具，结合智能算法给出综合性分析与动态评价 2.2数字李生技术一智能生产规划 快速可适应规划技术 >实例1一智能制造系统快速可重构设计 2.2数字李生技术智能生产规划 2.2数字李生技术智能生产规划 智能制造系统可适应规划仿真平台 VE2 = Visual Engineering × Education 该平台为立足国际先进可视化仿真软件内核，自主二次开发的智能制造系统高级仿真软件 该平台不仅适用于智能制造装备等工程过程的规划仿真与快速响应设计，还可广泛应用于教学与实训 权限开放与动态更新的智能制造装备网络模型库（已有2400+各种机床、机器人、仓储物流组件模型） 建模操作简单，模型功能属性完善，支持所有CAD格式导入 支持OP－UA等多种通讯协议，实现复杂智能制造系统数字李生，实现虚拟装调、测试与维护。 仿真效果逼真，可导出4K高清图像、3DPDF文件。 2.3数字李生平台支撑技术 权限开放与动态更新的智能制造模型库（2400+） *自定义个性化模型库 建模操作简单，模型功能属性完善 2.3数字李生平台支撑技术 ?读取CAM刀位文件实现加工过程仿真 ?虚拟数控系统控制虚拟机床 2.3数字李生平台支撑技术 ?机器人圆弧示教 心机器人焊接示教 2.3数字李生平台支撑技术 2.3数字李生平台支撑技术 *汽车装配可视化仿真 ?智能制造系统搭建可视化仿真 必机械手自动上下料可视化仿真 ?智能物流可视化仿真 2.3数字李生平台支撑技术 *3DPDF文件 *CAD工程图 三.新一代智能制造高端人才培养 3.1实际工程案例 ?某工厂自动化孵化车间改造 3.1实际工程案例 *TSNC-MTD系列车削智能上下料系统 3.2教学案例设计 ?车铣双工位环形智能制造单元（1/3） 3.2教学案例设计 3.2教学案例设计 ?车铣双工位环形智能制造单元（3/3） 3.3多模块融合学习柔性智能制造与装配单元 2.9数字李生技术*柔性智能制造与装配单元（3/3）
