课程大纲:
第一单元:数字化工厂的出现背景
数字化工厂的定义
狭义数字化工厂技术
广义数字化工厂技术
数字化工厂的特点
产品设计数字化
工艺设计数字化
制造过程数字化
虚拟样机-VP
虚拟制造-VM
数字化工厂主体内容
产品开发数字化
生产准备数字化
制造数字化
管理数字化
营销数字化
劳动力资源需求分析数字化
工厂运营绩效数字化
生产系统重组与运行仿真
生产系统运行可靠性
生产系统运行经济性
产品质量控制等
第二单元:工厂数字化转型准备与实施
数字化转型的客观趋势
企业数字化转型要素与管理角色变化
数字化工厂运营管理特点
数字化技术支撑智能制造
工业数据采集与分析
工业数据的价值
工业数据类型
为什么要采集工业数据
采集何种类型工业数据
协议数据采集-ProfiNet、ProfiBus
传感数据采集
如何采集数据
设备控制器数据采集
OPC协议数据采集
第三单元:数据传输与处理-IOT
物联网简介
物联网工作步骤
物联网六层架构
感知层介绍
静态信息采集-RFID,QR Code
动态信息采集-传感数据采集
传输层介绍
核心网与接入网
接入网:NB-IOT,LORA等
应用层
智能物流
智能制造
工业互联网的规划与实施
感知层设计规划
传输层设计规划
标准层设计规划
数据层设计规划
支撑平台层设计规划
应用层设计规划
第四单元:数字化工厂功能及核心技术
数字化工厂的主体功能
提高企业盈利能力
提高工厂规划质量
缩短产品开发及投产时间
工厂各级沟通透明化
规划过程标准化
数字化工厂的五大核心系统
狭义数字化工厂的核心技术
产品设计环节-三维建模
生产规划环节-工艺仿真
广义数字化工厂包含:
数字化技术用于产品设计-三维建模
数字化技术用于生产规划-数字孪生
数字化技术用于生产运营-数据采集
分析与应用-生产决策、工艺参数拟合
数字化工厂技术应用:
全面制造过程管理
数字化工厂技术应用的工作流程
产品数模用于工艺审查、公差分析
从设备、工装、产线获取制造资源数据
生产工艺规划:导入工艺部门已有数据,进行规划模型协同设计
生产工艺验证:工厂布局与物流规划仿真、线体平衡、动态装配、工时分析、人机工程仿真、机器人仿真等
客户化输出:通过系统集成与客户化开发(工业4.0中的端到端集成),输出采购、生产、发运信息
数字化工厂技术(仿真)应用模块及案例:
产品设计-三维建模与仿真案例
产品设计-增材制造案例
生产规划: 数字化仿真技术
布局设计仿真案例
物流规划仿真案例
生产线设计仿真案例
机器人复杂运动仿真案例
案例:数字化工厂技术在汽车总装线设计应用
数字化工厂技术-数字孪生技术:
规划模型与解释模型
数字孪生技术
数字孪生与规划、解释模型的关系
数字孪生技术在生产规划环节应用
数字孪生在生产流程规划中应用案例
数字孪生在生产流程调整中应用案例
数字孪生在工位设计中的应用
数字孪生技术在生产运营环节应用
数字孪生在生产运营过程中的应用
生产过程虚拟现实制造
数字孪生在风电站运行中的应用
案例1:工厂布局设计仿真案例
案例2:工厂物流规划仿真案例
案例3:数字孪生技术用于生产线设计
案例4:定制化产品装配过程数字化
第五单元 数字化工厂核心系统-MES系统
MRP(Manufacture Resource Plan)
MRP运作逻辑
MRP对生产的管控缺陷
MES(Manu. Execution System)
MES包含的业务运作模块
MES软件提供商
MES弥补MRP对生产管控不足
MES系统-订单管理模块
订单管理模块功能
订单管理模块操作界面
MES系统-计划排程模块
提高排程效率
提升排程准确性
实时反馈计划执行情况
计划排程模块工作流程
计划排程方法-甘特图
MES系统-设备管理模块
设备管理模块操作界面
设备管理模块功能
监控设备状态
采集设备数据,计算OEE
记录设备运行状况,追溯故障原因
建立设备维护日历,并提醒
设备状态可视化、数据化
MES系统-资源管理模块
资源管理模块操作界面
资源管理模块功能
资源清单管理
资源状态管理
MES系统-质量管理模块
质量管理模块功能-SPC
质量管理模块用于批次质量管理
案例:某企业MES系统介绍(视频)
第六单元:数字化工厂运营
数字化工厂的外延
生产运行实时数据
设备运行实时数据
质量实时数据
能耗实时数据
工厂其它运营数据
工厂实时运营数据供管理者分析与决策(实现完全智能制造前)
数字化工厂的内涵
生产节点获取数据, 自我决策
生产节点通过工业物联网交换数据
生产节点数据向工厂智能控制中心输送, 提供最优决策
数字化工厂与智能制造关系
工厂数字化是智能制造基础
工厂数字化是智能制造的技术之一
物联网是数字化工厂的桥梁
数字化工艺参数拟合
通过专家知识库,设定工艺参数
通过数字化拟合获取最佳工艺参数
数字孪生技术对比实际工艺参数与拟合的最佳工艺参数,再次修正工艺参数。
工艺参数管理
设定工艺参数随订单下达至设备
实际工艺参数上传给MES系统
案例1: 数字化技术在光纤生产过程中工艺
参数拟合(工艺参数优化)
案例2: 某企业数字化工厂运营监控
第七单元:数字化工厂的核心技术详解
全面的制造过程管理
模拟并验证生产过程
生成经验证的工艺数据及文件
工作流程
从设计部门获取产品数据
产品3D数模
产品装配关系
工艺审查和公差分析
从工装工具、生产部门获取数据
工艺规划
总工艺计划
子工艺计划
生产计划及产品
工艺、资源、工时等信息
客户化输出
通过系统集成和客户化开发,输出生产、采购、维护、培训等计划
规划模块
第八单元:数字化工厂应用案例探索
总装解决方案
工艺规划
多车型混线生产数字化设计
复杂物流仿真
订单排产计划和总装线布局
某电子工厂数字化工厂案例
生产过程数字化及可视化
生产运行关键指标可视化
综合讨论:结合数字化工厂技术与企业实际情况,讨论推进本企业数字化工厂建设