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构建智能制造系统参考架构的几点思考

2019-12-13 22:18:48 来源:台湾物联网+平台 阅读量:0

构建智能制造系统参考架构的几点思考当前,世界主要发达工业化国家已将智能制造作为抢占新一轮竞争制高点的焦点,相继确立了各自的智能制造系统参

构建智能制造系统参考架构的几点思考

当前,世界主要发达工业化国家已将智能制造作为抢占新一轮竞争制高点的焦点,相继确立了各自的智能制造系统参考架构,命名略有不同,如美国正在起草的工业互联通用参考架构,德国提出的工业 4.0 系统参考架构目前,我国还没有明确提出相干架构,但智能制造已被确立为推进两化深度融合的主攻方向,在这1趋势下,建立智能制造系统参考架构,尽早确定系统内要素间的关系,对于科学、有序地推进智能制造尤其重要

1、构建智能制造系统参考架构是大势所趋

构建参考架构是发展智能制造的基础智能制造系统参考架构是对智能制造内的要素及要素间关系的一种映射,是智能制造的抽象模式该架构作为基础标准用于指点智能制造单元、智能化生产线、车间、工厂的总体架构设计从美国和德国的实践来看,智能制造系统参考架构另外一项重要功用是可作为智能制造相关标准的需求分析根据,推动智能制造综合标准化工作,加速智能制造综合标准体系的建设

发达国家正有序推进参考架构的建设智能制造最早由美国于20世纪80年代末提出,系统参考架构的建设也同期展开,目前还没有形成全球公认的参考架构就建设情况来看,美国、德国较为领先美国智能制造参考架构工业互联参考架构

2014年3月,通用电气、IBM、思科、英特尔和 AT&T 五家企业发起成立了工业互联联盟(IIC),现有成员企业 140余家,同盟下设指导委员会和工作委员会,指导委员会负责日常管理,工作委员会共有 18个,聚焦在技术、安全、试验平台、市场营销、会员和法律领域,职责是协调降低运用工业互联的障碍,加速工业互联技术的应用同盟已开始起草工业互联参考架构,定义工业物联的功能区域、技术以及标准,用于指点工业互联相干标准的制订,以打破技术壁垒,实现不同厂商装备之间的数据同享,实现云计算系统、计算机、络、仪表、传感器等不同类型的物理实体互联,加快物理世界和数字世界的融合,提升工业产业链的效力德国智能制造系统参考架构工业4.0系统参考架构 2013年9月,由德国机械设备制造业联合会、德国电气和电子工业联合会、德国信息通讯与新媒体协会、和西门子、 SAP等企业共同建立的工业 4.0平台,发布了《实施工业 4.0攻略的建议》,提出为工业 4.0 相关技术系统的构建、开发、集成和运行提供一个框架,给出侧重点为横向集成价值络的CPS平台参考架构;并提出标准化机构要根据该架构对相关技术进行说明或规定,形成统一的标准并实行,以克服信息技术和制造技术因原理、接口和数据结构等不同而产生的融合困难2013年 12月,德国电气电子和信息技术协会参考《实行工业4.0攻略的建议》制订了《德国工业4.0标准化路线图》,提出的重要目标是制订全局性的工业4.0系统参考架构,该架构包括前述的CPS平台参考架构,为工业 4.0 的标准化工作提供基础,推动将工业4.0背景下出现的新概念纳入到国际标准中

我国急需制订智能制造系统参考架构2014年12月,工业和信息化部成立了智能制造综合标准化工作组,着手构建智能制造综合标准体系,其中的一项基础工作是建设智能制造系统参考架构,目前相干工作正在稳步推动中

二、构建智能制造系统参考架构的关键点

要基于制造企业功能层次模型进行构建 智能制造要建成智能化的制造络,该络上的关键节点是智能化的制造企业,制定智能制造系统参考架构时,要充分体现制造企业的层次功能

国际标准化组织(ISO)和国际电工协会(IEC)联合制定的IEC62264《企业控制系统集成》标准提出了制造企业功能层次模型,该标准将制造企业的功能分为 5 个层次:第0 层是物理加工层;第 1 层是生产过程感知和操控层;第 2层是生产过程的监测和控制层;第 3层是制造执行控制层;第 4层是业务计划和物流管理层智能制造系统参考架构应以该功能层次模型为基础,结合智能制造发展的趋势与需求进行设计,以产品全生命周期管理为主线,使不同的企业间实现互联和集成,建立智能化的制造业价值络,构成具有高度灵活性和延续演进优化特点的智能制造体系

需要核心企业的积极参与 核心企业的积极参与可以带动产业链上各环节企业,是保证参考架构具有引领性和全面调和性的基础,美国工业互联参考架构和德国工业 4.0参考架构的制定均有自动化、软件、互联等领域知名企业的参与一般是前期在核心企业的积极推动下成立相应的联盟、平台,建立专业工作组,启动参考架构的制定工作,制定工作具有开放性的特点,通过核心企业的带动,相干领域的企业可以申请加入联盟或平台,参与专业工作组架构的制订,开放性的工作机制为参考架构的全面性和市场性提供了保障

三、我国构建智能制造系统参考架构的几点思考

参考架构适合分层结构进行构建制造业的智能制造系统是由不同企业共同构成的制造络,企业通过络和云运用实现相互链接和深度协同单个企业的智能制造系统构成是由企业计算与数据中心、企业管控与支持系统、实现产品全生命周期管理集成的各类工具共同构成结合 IEC62264《企业控制系统集成》标准,我国可以将智能制造系统分为6层,第 0层是生产基础自动化系统层,第1层是生产履行系统层,第2层是产品全生命周期管理系统层,第3层是企业管控与支撑系统层,第4层是企业计算与数据中心(私有云)层,第5层是由络和云运用为基础构成的整个制造业的制造络层

鼓励核心企业积极参与参考架构的制订和开展智能制造试点示范在智能制造综合标准化工作组的框架下,可以成立智能制造系统参考架构制定项目组,启动参考架构的制定工作,并引导设备制造、软件、互联等行业相关核心企业参与加快推动智能制造试点示范专项行动,可以在流程制造、离散制造领域选择核心企业,实行智能企业(工厂)试点示范,总结试点示范的经验,实现对参考架构的及时修正,为智能制造提供更加适用的开发、集成和运行的框架,同时,为标准体系建设提供进一步细化的标准需求根据

加强国际交流与合作优先在中德标准化合作委员会的框架下,开展中德双方的参考架构制订、相干标准制定的信息交流和经验交流,加强两国在国际标准化组织中制定智能制造相关标准的合作就智能制造系统参考架构的搭建,智能制造综合标准化工作组也要加强与美国工业互联同盟等组织的交流合作

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