服务驱动的社群化制造模式研究

结合当前制造业服务化、社会化以及产品生产组织模式转变等背景,提出一种服务驱动的社群化制造新模式。给出了社群化制造的相关定义,研究了社群化制造开放式服务平台的体系架构和服务逻辑,进而讨论了社群化制造的关键使能技术。结合实证应用案例和仿真运行案例验证了社群化制造理论的可行性。社群化制造解决了制造业新环境下产品的生产组织与运行机理、制造服务资源的社区化自组织、中小型制造服务企业竞争力和议价权提升、网络化环境下企业商务社交与协同等问题,揭示了当前制造业的发展趋势和运行规律。     

面向智慧工厂的卷烟企业实证分析

智慧工厂是工厂数字化、精益化之后的发展方向,是智能制造的基础及关键技术。回顾国内外在智慧工厂相关领域的研究成果,从不同角度给出一种智慧工厂的全景描述,即"三四五-五六体系"。基于行业课题的调研数据,全面分析了卷烟工厂在基础数字化、过程数字化、管理数字化、决策分析数字化等四个层次信息化建设的广度及深度。对照智慧工厂体系模型,指出与智慧工厂的差距主要体现在资源智慧化融合及数据优化驱动不足。同时,以四大重点工程为引领,给出一个迈向智慧工厂的现实路径。     

面向智能制造全价值链的精益数字孪生体

数字孪生作为一种关注实现物理世界和信息世界交互融合的新技术,成为国内外智能制造领域研究的热点.尽管随着研究的深入,数字孪生应用技术框架和理论体系逐渐成型,但是现有文献还缺乏对数字孪生应用全过程管理的相关研究.文中通过研究精益管理和数字孪生在智能制造领域中的关系,系统论证了精益管理和数字孪生结合的可行性,并提出了"精益数...     

智慧制造与智慧城市的关系研究

基于新一代信息技术和IBM智慧地球的思想,我国许多地方正在开展智慧城市建设,但只有很少的智慧城市建设方案中考虑了智慧制造.针对该问题全面分析研究了智慧制造与智慧城市的关系,剖析了智慧城市对智慧制造的各种需求,明确了智慧制造的发展方向和意义,分析了智慧制造与智慧城市其他建设内容的关系.智慧制造对智慧城市的影响很重要,同时又是长期的、大范围的和模糊的,这是智慧制造有别于智慧城市其他建设内容的主要特征.     

HCPS视角下智能制造的发展与研究

基于"以人为本"和"两化融合"的理念,人—信息—物理系统(HCPS)为认识和发展新一代智能制造提供了理论支撑.为了更好地理解HCPS和智能制造之间的关系,以及把握智能制造的发展趋势,详细分析了HCPS的系统组成与内涵,在此基础上,讨论了智能制造的发展演进和新一代智能制造的主要特征.基于HCPS视角综述了智能制造的相关研究进展,包括新一代人工智能、新一代智能制造、智能制造与其他系统融合等方面.最后,从人、信息系统、物理系统及系统集成等角度提出发展建议,以期为我国相关领域践行HCPS理念与发展智能制造技术提供参考.     

社群化制造模式的边界效应分析与界定

作为一种新型的大规模个性化制造模式,社群化制造概念仍处于早期发展阶段,且在研究过程中易与众包或外包等概念混淆,包括人人制造、生产外包、虚拟企业等。鉴于此,对社群化制造模式及其相近概念进行比对分析与边界确定。基于画布模型,对相似概念的核心资源、关键业务、重要伙伴、价值主张、客户细分、渠道沟通、客户关系、成本结构与价值来源进行了对比分析;在此基础上,从客户参与度、产品服务化、成员关系、知识结构、产品生命周期和价值工程等多维度进行了辨析,为后续研究提供了理论基础。     

智慧服务区信息化软硬件系统设计及应用

针对传统高速公路服务区功能单一，科技化和信息化水平低，缺少统一的平台管理等问题，基于深度学习技术和物联网平台，调研智慧高速公路平台软硬件设计方案，并对服务区中的深度学习智慧场景、智能监控、车流量预测与应用进行分析，结合现有的服务区建设指南，提出了智慧服务区信息化软硬件系统架构方案。智慧服务区作为人工智能领域与交通运输领域的交叉学科技术应用平台，可以很好地推动两个领域的发展，实现跨领域合作和应用，并且可以将深度学习中的计算机视觉技术应用到服务区中，给未来智慧出行和智能交通运输规划提供了参考。     

符号学视角下的智慧制造系统集成框架

为了从社会和技术两个方面探讨智慧制造系统中的建模问题,从符号学的视角出发,建立和分析了由社会系统、信息系统和物理系统组成的智慧制造系统洋葱模型和阶梯模型,并用阶梯模型诠释了现有集成制造系统,指出现有集成制造系统的不同在于达到符号学的层次或包含符号学的层数,而智慧制造系统则是包括了符号学所有层次的集成模式。所提出的阶梯模型为制造系统集成与建模提供了一个系统清晰、根基牢固的理论框架。     

面向智能制造的人因工程研究与发展

面向智能制造的人因工程是人因工程学(或称人类工效学)在智能制造领域的应用,秉承"以人为本"的理念,在人-信息-物理系统(Human-cyber-physicalsystems,HCPS)语义下,系统研究解决人、物理系统、信息系统之间的关系问题,确保系统安全高效运行。从智能制造系统人的作用出发,系统梳理面向智能制造的人因工程的研究内容,论述国内外在智能制造系统人因工程与人机关系等领域的研究进展和重点,具体包括人的安全、虚实融合、组织结构扁平化、产用融合、人机协作、人与CPS的关系等方面。结合我国在智能制造人因工程领域所面临的挑战,从学科建设、科学研究、社会关注等层面提出了进一步发展的建议,包括加强顶层战略设计、完善学科体系建设、宣贯系统设计理念、加强定量定性研究的融合、促进新兴技术的创新应用等内容。     

智能无人机械工厂自动化控制分析与优化

文章旨在解决当前智能无人工厂在实际应用中面临的挑战,如物联网技术的有效融合、生产自动化的实现难题以及智能化管理的需求。针对这些问题,深入分析并提出了优化策略,旨在实现高效、可持续的智能工厂运行模式。文章内容涵盖了智能制造概念的起源与发展,全球主要工业国家的智能制造发展规划,以及智能工厂的总体技术框架。特别强调了在物联网和人工智能技术日益普及的背景下,如何通过技术创新和策略调整,推动传统制造业向智能化、自动化方向转型。重点在于分析智能工厂的技术框架,探讨如何优化现有的智能制造系统,并在我国智能制造工厂的实际应用中提出具体的改进建议,以期为后续智能工厂的设计和建设提供参考价值。通过这些研究,期望为实现更高效、节能且环保的生产模式提供理论支撑和实践指导。     

敏捷制造中智能寻位加工技术的研究

为解决基层敏捷制造问题,提出“寻位--加工”理论和基于该理论的智能化寻位加工技术;研究智能寻位加工系统的体系结构,给出系统关键环节的实现方案。该技术与系统的应用可有效提高生产过程的切换速度,为增强制造企业对市场动态变化的快速尖能力打下底层基础。     

面向边缘计算的制造资源感知接入与智能网关技术研究

针对云端智能制造与智慧服务系统应用中面临的大量异构制造设备资源感知接入困难、数据分析时延大等问题,分析探讨了面向边缘计算的制造资源感知接入特点、应用场景及接入模型构建方法;研究开发了边缘智能网关软件系统,设计了云边协同服务架构,实现了多种通信协议支持、数据采集分发、应用管理与安全防护等功能。分析了云边协同服务模式下边缘节点智能网关的重要作用与任务,结合复杂装备智能制造样板间生产线与虚拟工厂应用系统,实现了制造资源感知接入技术、边缘智能网关功能验证与应用示范。     

自主智能制造:社会—信息—物理交互、参考体系架构与运作机制

走向自主是智能制造未来发展的必然趋势,但并不意味着将人排除在制造系统之外,自主制造仍需要以人为中心进行设计。从系统科学的角度出发,在分析物理回路中人机交互和工业4.0自主性的基础上,探讨社会—信息—物理交互的自主智能制造系统的基本构成、元素交互和参考体系架构以及人在其中的角色,进而将人在回路里、回路上和回路外理念分别置于智慧制造的物理空间、信息空间和社会空间,形成三位一体的自主社会信息物理生产系统,最后以混合人工智能方法驱动的按订单生产作业调度问题为例对其运作机制加以展示说明。     

智能制造技术与系统的发展与研究

介绍肾制造技术与智能制造系统产生的背景与科学意义、分析国内外的发展现状与关键问题。讨论智能制造技术及系统与人工智能、计算机集成制造系统的关系。提出发展先进智能制造系统所必须解决的关键技术基础,强调人的智能在制造系统中的重要作用。未来智能制造系统必然是以高度的集成化和智能化为特征的自动化制造系统。     

[工程应用]智能制造场景的5G应用展望

为满足智能制造领域物联网当前发展的需求,研究了相应制造场景的5G应用技术。介绍了5G的关键技术,包括5G支持的应用场景、网络切片、网络功能虚拟化（NFV）/软件定义网络（SDN）、多接入边缘计算、设备对设备通信技术等;给出了基于扩展的信息物理系统5层框架,基于该框架分析了多个智能制造场景的5G应用（包括人机界面和生产信息技术、流程自动化、工厂自动化、物流和仓储、设备监控和维护等）;给出了以上应用的5G边缘计算开发框架,以集成上述场景;探讨了5G应用于智能制造场景所面临的多个挑战,以助于5G使能智能制造的落地应用。     

支持跨企业协作的网格制造概念及核心结构研究

为了满足跨企业协作对动态、异构、分布资源共享的需求,给出了网格制造的内涵、定义与试图解决的问题。论述了网格制造与传统的支持跨企业协作的相关技术（如电子商务、网络化制造、WebServices）的区别与联系,分析了传统的支持跨企业协作技术的局限性,得出网格制造在处理动态瞬时制造资源共享方面具有其他技术不可比拟的优势的结论。提出了一个基于Web服务资源框架的网格制造结构体系,指出网格制造的研究主要集中在该结构体系中的资源层和应用层,详细讨论了资源层的制造资源建模与封装,以及应用层的数据共享、设备共享和协同问题的求解,归纳了相关的技术。     

基于OPC UA的智能制造车间数据通信技术及应用

为实现多种设备的数据通信和统一信息管理,提出了一种基于OPC统一架构(OPC UA)的智能制造车间数据通信技术,对其通信原理和网络架构进行了讨论,提出了OPC UA与工业机器人操作系统ROS和传感器嵌入式系统等设备的整合方案,并在案例研究中详细讨论了基于Python语言的数据通信程序设计方法,开发了基于OPC UA的车间制造执行层(MES)机器人监控模块。实际应用结果表明,基于OPC UA的数据通信技术具有很高的通用性和兼容性,可有效实现智能车间设备信息的数据集成和统一管理。     

网络化制造与系统集成的标准研究

为了支持网络化制造与系统集成的相关标准的研究,在描述网络化制造与系统集成概念的基础上,建立了网络化制造与系统集成的总体构架。从技术实现角度分析了总体构架中各层的主要内容。建立了网络化制造与系统集成标准体系框架,并对标准体系框架中的各类标准进行了阐述。最后,在描述支持网络化制造与系统集成标准的研究重点的基础上,提出了网络化制造与系统集成标准体系的发展策略以及具体的技术措施。     

分形理论在机械领域的应用现状

概述了分形理论的基本概念及其发展，指出在自然科学、了分形理论在机械工程的切削加工、机构学、焊接和铸造过程、应用现状。社会科学等各个领域分形理论都获得广泛的应用。综述机械系统运动状态分析和故障诊断、制造业信息化中的应用现状。     

基于语义面向服务架构的信息集成系统体系结构研究

以复杂产品先进制造系统为应用背景,讨论了面向服务架构在信息集成系统中的弊端.对面向服务架构进行了语义扩展,提出了基于语义面向服务架构的信息集成系统体系结构,自上面下,逐层分解,对该体系结构进行了分析和说明.基于所提的体系结构,设计和实现了一个基于语义面向服务架构的信息系统集成平台原型系统,从资源集成和服务实现的角度对体系结构进行了验证.最后,对语义面向服务架构技术及集成架构的进一步研究和应用进行了总结和展望.