什么是智能制造系统的架构?
智能制造系统的架构是通过生命周期、系统层级和智能功能三个维度共同构建完成,它主要解决了智能制造标准体系结构和框架的建模研究。
生命周期是由设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动组成的链式集合。
系统层级包括设备层、控制层、车间层、企业层和协同层,共五层。智能制造的系统层级体现了装备的智能化和互联网协议(IP)化,以及网络的扁平化趋势。
智能功能包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态五层。
(1)资源要素包括设计施工图纸、产品工艺文件、原材料、制造设备、生产车间和工厂等物理实体,也包括电力、燃气等能源。此外,人员也可视为资源的一个组成部分。
(2)系统集成是指通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。由小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车间、智能工厂乃至智能制造系统的集成。
(3)互联互通是指通过有线、无线等通信技术,实现机器人之间、机器人与控制系统之间、企业之间的互联互通。
(4)信息融合是指在系统集成和通信的基础上,利用云计算、大数据等新一代信息技术,在保障信息安全的前提下,实现信息协同共享。
(5)新兴业态包括个性化定制、远程运维和工业云等服务型制造模式。
CVT互感器离散型智能制造模式框架结构如下图。
CVT互感器离散型智能制造模式是一个多智能体分布式网络结构,分成四个部分:中心层、管理层、计划层和生产层。其智能制造系统框架结构如图2所示。
CVT智能工厂的基本技术设施:生产层的数字终端(A1)、计划层的数字终端(A2)、管理层的数字终端(A3)、中心层的数字终端(A4)、产品装配点(A6A8)、产品检测点(A7A9)和网络设施(A5)。
CVT智能工厂的层次结构見图2。图2中符号说明如下:
中心层——中心办公室(B10);
管理层——体系、数据库和决策机构(B6-9);
计划层——生产计划、设备仪器、控制、测量和质检(B4-5);
生产层——数控、、数采、电磁单元、和局部网(B1-3)。
CVT互感器离散型智能制造模式的运行环境为Microsoft Windows XP 2002 Service Pack3。
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