从数字化制造到智能制造ppt课件

工业4.0：从数字化制造到智能制造p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1 1报告提纲-1-一、为什么要发展智能制造？一、为什么要发展智能制造？二、智能制造与工业二、智能制造与工业4.04.0 三、数字化制造及其研究进展三、数字化制造及其研究进展四、智能制造技术及应用展望四、智能制造技术及应用展望一、为什么要发展智能制造？一、为什么要发展智能制造？二、工业二、工业4.04.0与智能制造与智能制造 三、数字化制造及其研究进展三、数字化制造及其研究进展四、智能制造技术及应用展望四、智能制造技术及应用展望p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2 2-2-改革开放改革开放30多年来，多年来，科技进步在制造领域发挥科技进步在制造领域发挥了重要作用，了重要作用，“人口红利人口红利”与与“政策红利政策红利”相辅相相辅相成，显著提高了成，显著提高了“中国制中国制造造”产品的市场竞争力。产品的市场竞争力。1.1.“中国制造中国制造”改变着整个世界改变着整个世界p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3 3-3-1.1.“中国制造中国制造”改变着整个世界改变着整个世界中国制造中国制造日本制造1750180019002000185019502050德国制造英国制造美国制造 中国已经成为全球第二大经济体。中国中国已经成为全球第二大经济体。中国极可能成为极可能成为“第五个第五个”世界制造中心世界制造中心 伴随世界制造业的发伴随世界制造业的发展，在不同的阶段形成形展，在不同的阶段形成形成了四大世界级制造中心成了四大世界级制造中心。p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4 4 自自1994 1994 年人民币汇率改革以来年人民币汇率改革以来,在中国保持对美商品在中国保持对美商品出口快速增长的同时出口快速增长的同时,美国对中国产品反倾销调查和反倾美国对中国产品反倾销调查和反倾销最终措施数量也有了大幅地增长。销最终措施数量也有了大幅地增长。r 欧美采取贸易保护反制欧美采取贸易保护反制-4-1.1.“中国制造中国制造”改变着整个世界改变着整个世界p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-5-2.2.美国对美国对“中国制造中国制造”的忧虑的忧虑美国奇点大学著名教授瓦德瓦美国奇点大学著名教授瓦德瓦2012年年1月月11日在日在华盛顿邮华盛顿邮报报认为：认为：我们将我们将人工智能、机器人和人工智能、机器人和数字制造数字制造相结合，使得美国企相结合，使得美国企业家在本土建厂，生产出各种业家在本土建厂，生产出各种产品，产品，这是一场这是一场制造业的革制造业的革命命。中国还如何能与我们竞争。中国还如何能与我们竞争？很快就轮到中国担忧了。？很快就轮到中国担忧了。r 寻求技术跨越寻求技术跨越p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益6 6-6-3.3.德国制造业面临的压力德国制造业面临的压力老龄化社会带来劳动力减少资源匮乏，能效仍需提升产业转移带来国内制造业空心化发展中国家技术实力不断增强经济全球化中，需要对市场做出快速响应保持制造业国际领先地位所需的标准化需要根据消费者需求，实现差异化、个性化的生产制造业占据全国GDP的25%、出口总额的60%，影响极大12356784p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-7-4.4.“中国制造中国制造”亟待技术跨越亟待技术跨越r 产品质量有待提高产品质量有待提高在产业链的下游：核心技术亟待加强在产业链的下游：核心技术亟待加强与欧美产品相比：质量存在明显差距与欧美产品相比：质量存在明显差距p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益8 8-8-r 从价格优势到技术优势转变从价格优势到技术优势转变成本上升（人力、土地、能源）成本上升（人力、土地、能源）用工荒（技术工人不足）用工荒（技术工人不足）国家出口退税政策变化国家出口退税政策变化国内国内：周边国家新制造工厂的兴起周边国家新制造工厂的兴起越南越南印度印度国外国外：4.4.“中国制造中国制造”亟待技术跨越亟待技术跨越p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益9 9报告提纲-9-一、为什么要发展智能制造？一、为什么要发展智能制造？二、工业二、工业4.04.0与智能制造与智能制造三、数字化制造及其研究进展三、数字化制造及其研究进展四、智能制造技术及应用展望四、智能制造技术及应用展望p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益10101.1.工业革命发展历程工业革命发展历程-10-1818世纪末世纪末2020世纪初世纪初7070年代初年代初至今至今第一次工业革命机械化生产机械化生产蒸汽驱动蒸汽驱动第二次工业革命批量流水线生产批量流水线生产电力驱动电力驱动第三次工业革命高自动化柔性生产高自动化柔性生产计算机信息技术驱动计算机信息技术驱动第四次工业革命智能化工厂智能化工厂智能装备及信息通信智能装备及信息通信p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益蒸汽机普通机床数控机床智能机床加工装备加工装备+电动机电动机=电气化电气化机床机床+电脑电脑=按编程操作按编程操作适应能力低适应能力低数控机床数控机床+智能控制智能控制=工艺优化工艺优化提升提升30%-330%-3倍倍-11-1.1.工业革命发展历程工业革命发展历程工业1.0：机械化工业2.0：电气化工业3.0：数字化工业4.0：智能化p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益工业 1.0p一、工业4.0的意义1.1.工业革命发展历程工业革命发展历程p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益p一、工业4.0的意义1.1.工业革命发展历程工业革命发展历程工业 2.0p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1.1.工业革命发展历程工业革命发展历程工业 3.0p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.2.数字化制造的特征数字化制造的特征镗拉机床镗拉机床铣削机床铣削机床 采用数学化仿真手段，对制造过程中制造装备、制采用数学化仿真手段，对制造过程中制造装备、制造系统以及产品性能进行定量描述，使工艺设计从基于造系统以及产品性能进行定量描述，使工艺设计从基于经验的试凑向基于科学推理转变经验的试凑向基于科学推理转变。生产生产线系线系统统材料毛坯材料毛坯实物产品实物产品冲压机床冲压机床焊接装备焊接装备p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益16数字化技术体系：数字化技术体系：产品表达数字化、制造装备数字化、产品表达数字化、制造装备数字化、制造工艺数字化、制造系统数字化。制造工艺数字化、制造系统数字化。制造系统制造系统数字化数字化CAD:UG/Catia/PRO-ECAD:UG/Catia/PRO-ECAE:Nastran/AnsysCAE:Nastran/AnsysPDM:Team-CenterPDM:Team-CenterERP:SAPERP:SAP、EnoviaEnovia控制：控制：NC,CNC,DNCNC,CNC,DNC系统：系统：MC,FMC,FMSMC,FMC,FMS涉及装备与产品涉及装备与产品的几何、力学行的几何、力学行为的耦合！为的耦合！CAPPCAPP、DFXDFX？影响产品性能影响产品性能影响制造效率影响制造效率影响制造效率影响制造效率影响制造质量影响制造质量2.2.数字化制造的特征数字化制造的特征p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益17-17-2.2.数字化制造的特征数字化制造的特征p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益传感检测信息化、实时化装备运行境检测制造质量的检测工艺设计智能化、知识化制造工艺的智能设计制造工艺的实时规划控制执行柔性化、自动化装备自动控制装备柔性操作-18-3.3.智能化制造的特征智能化制造的特征p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益报告提纲-19-一、为什么要发展智能制造？一、为什么要发展智能制造？二、工业二、工业4.04.0与智能制造与智能制造 三、数字化制造及其研究进展三、数字化制造及其研究进展四、智能制造技术及应用展望四、智能制造技术及应用展望p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益20201.1.数字化手段有效地提升了产品开发质量数字化手段有效地提升了产品开发质量 美国美国B777B777的应用效果的应用效果 开发周期：开发周期：9 9年年4.54.5年年 成本降低：成本降低：2525 100 100整机数字化设计整机数字化设计 世界垄断与霸主地位世界垄断与霸主地位r 飞机数字化开发飞机数字化开发（B777)B777)p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益Production Integration Center1.1.数字化手段有效地提升了产品开发质量数字化手段有效地提升了产品开发质量 r 飞机数字化开发飞机数字化开发（B787)B787)p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益采购管理人员质量管控人员全球物流专家供应商管理人员技术工程师视频会议技术支持物流准备环境预警生产监控p车间p车间装配现场生产、装配现场全球供应商工厂.高清视频、生产信息、物流信息等技术支持质量管理物流支持采购支持环境信息支持生产管控人员1.1.数字化手段有效地提升了产品开发质量数字化手段有效地提升了产品开发质量 r 飞机数字化开发飞机数字化开发（B787)B787)p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益数控织机，由原来3-4小时/毛衣，变为40分钟/毛衣，1个工人操作5-10台机器手动式半自动全数控1.1.数字化手段有效地提升了产品开发质量数字化手段有效地提升了产品开发质量 r 数控纺织机械数控纺织机械p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益机械长轴传动最高速度：160米/分电子长轴传动p以电子虚拟轴作为主导轴，机器各单元分散驱动；p传动由智能化驱动器高精度控制的电子长轴；p最高印刷速度：350米/分1.1.数字化手段有效地提升了产品开发质量数字化手段有效地提升了产品开发质量 r 数控印刷机械数控印刷机械p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益通用公司应用状况通用公司应用状况 开发周期（开发周期（4848月月2424月月1212月）月）碰撞试验（碰撞试验（100100次次5050次）次）个性化定单个性化定单3 3小时小时 通过在线采购降低成本通过在线采购降低成本1010 产品概念设计产品概念设计产品详细设计产品详细设计1.1.数字化手段有效地提升了产品开发质量数字化手段有效地提升了产品开发质量 r 汽车数字化开发汽车数字化开发p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益宏观制造过程宏观制造过程微观制造过程微观制造过程n 制造资源、环境的数字化制造资源、环境的数字化n 经营、维修、使用数字化经营、维修、使用数字化n 管理决策过程的数字化管理决策过程的数字化CAD/CAE/CAMCAPP/VA/DFX/加工过程仿真加工过程仿真NC/CNC/FMS/基于网络的制造基于网络的制造最最终终产产品品数字化制造的支撑技术：数字化制造的支撑技术：IGES STEP PDM MIS ERP2.2.产品数字化制造的技术体系产品数字化制造的技术体系p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益r 汽车数字化开发汽车数字化开发-FORD C3P（CAD/CAE/CAM/PDM）以虚拟样机技术支持以虚拟样机技术支持自主车型整车开发全过程自主车型整车开发全过程概念概念设计设计结构结构设计设计工艺工艺设计设计虚拟虚拟测试测试2.2.汽车数字化制造的技术体系汽车数字化制造的技术体系p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益r 汽车数字化开发汽车数字化开发 虚拟样机虚拟样机2.2.汽车数字化制造的技术体系汽车数字化制造的技术体系p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益汽车行业知识汽车行业知识/数据库数据库零部件企业零部件企业设备制造企业设备制造企业设计中心设计中心动态联盟关系动态联盟关系动态联盟关系动态联盟关系动态联盟关系动态联盟关系集团集团1开发平台开发平台动态联盟关系动态联盟关系研究院所研究院所钢厂钢厂集团集团2开发平台开发平台动态联盟关系动态联盟关系r 汽车数字化开发汽车数字化开发 协同开发协同开发2.2.汽车数字化制造的技术体系汽车数字化制造的技术体系p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益形状形状匹配匹配功能功能3.3.关键技术关键技术-汽车数字化样机技术汽车数字化样机技术p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益313131p几何模型几何模型p功能模型功能模型(零部件零部件,子系统）子系统）p样机模型样机模型数字化样机数字化样机底盘系统底盘系统 发动机发动机 悬架系统悬架系统 制动系统制动系统 r 数字化样机系统数字化样机系统3.3.关键技术关键技术-汽车数字化样机技术汽车数字化样机技术p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3232r 数字化样机试验数字化样机试验3.3.关键技术关键技术-汽车数字化样机技术汽车数字化样机技术p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3333 底盘系统底盘系统 发动机发动机 系统级设计评审与决策系统级设计评审与决策悬架系统悬架系统 制动系统制动系统 pSystem-Level Design Reviewr 数字化样机评审数字化样机评审3.3.关键技术关键技术-汽车数字化样机技术汽车数字化样机技术p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3434薄板产品制造误差仿真分析与评价零件成形部件连接整机装配薄板成形工艺稳健 设计单工位装配偏差精确仿真多工位偏差流系统 仿真工艺动态调试与优化3.3.关键技术关键技术-车身制造数字化工艺车身制造数字化工艺p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1）冲压成形工艺稳健设计-研究背景产品设计实际成形零件成形模具p质量分布概率密质量分布概率密度度p考察的指考察的指标标材料波动摩擦波动压机波动拉延筋拉延筋1拉延筋拉延筋2拉延筋拉延筋3拉延筋拉延筋4成形工艺参数如何通过成形工艺参数设计，降低质量波动对随机工艺参数的敏感度？3.3.关键技术关键技术-车身制造数字化工艺车身制造数字化工艺p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1）冲压成形工艺稳健设计-成形仿真成形仿真3.3.关键技术关键技术-车身制造数字化工艺车身制造数字化工艺零件零件成形性分析成形性分析p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益某车副车架液压成形过程仿真3.3.关键技术关键技术-车身制造数字化工艺车身制造数字化工艺1）冲压成形工艺稳健设计-成形仿真成形仿真p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益开口方管滚弯成形过程仿真3.3.关键技术关键技术-车身制造数字化工艺车身制造数字化工艺1）冲压成形工艺稳健设计-成形仿真成形仿真p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.3.关键技术关键技术-车身制造数字化工艺车身制造数字化工艺材料参数波动材料参数波动工艺参数波动工艺参数波动宝钢集团汽车企业6大类46种因素屈服强度、硬化指数、厚向异性、延伸率压边力、拉伸筋、润滑、冲压方向 参数敏度分析参数敏度分析冲压稳定性评估冲压稳定性评估工艺稳健优化设计工艺稳健优化设计 实现低成本条件下成形质量的稳定控制参参数数敏敏度度分分析析双层响应面稳健优化双层响应面稳健优化起皱和开裂等质量指标与工艺敏感参数的映射关系质量指标均值和方差与工艺控制参数的映射关系,),(wrniklewrinkleMin%872.3SMSMs.t.SMSM质量波动质量波动1）冲压成形工艺稳健设计-成形仿真成形仿真p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4040p材料和工艺波动材料和工艺波动s：16020MPar：2.3 0.5f：0.10 0.05BHF:3.5 0.5吨吨三个区域成形相互制约，且材料与工艺参数波动，造成开裂起皱缺陷。+通过毛坯轮廓等参数稳健设计，降低三个敏感区域对四参数波动的敏感性，使批量生产条件下侧围外板废品率控制在0.5%以内。可控敏感参数：可控敏感参数：毛坯孔轮廓毛坯孔轮廓3.3.关键技术关键技术-车身制造数字化工艺车身制造数字化工艺1）冲压成形工艺稳健设计-案例案例p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益偏差传递路径与传递率偏差传递路径与传递率Vm(2)Vm(1)总成总成1零件零件1v1零件零件2v20.60.30.6v3v8v9v1v2v3v8v90.70.90.60.7 98321)1()2()2()1(28.0000006.06.00002.100.100003.0000005.0vvvvvVVAmmk=1k=2k=3k=N装配顺序装配顺序k上上级级装装配配偏偏差差本本级级装装配配偏偏差差 221222()mmfVAVBVw偏差传递矩阵偏差传递矩阵A(2)2()2()2(A接头配置接头配置偏差传递率偏差传递率偏差控制矩阵偏差控制矩阵B(2)2(2)fBS夹具影响夹具影响r建立建立薄板多工位装配偏差流的状态空间方程薄板多工位装配偏差流的状态空间方程，实现给，实现给定工艺下层次化装配偏差流的定量分析定工艺下层次化装配偏差流的定量分析+-41-2 2）车身装配偏差分析-仿真模型仿真模型p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益某车型前舱匹配面临某车型前舱匹配面临多曲面交汇、多零件变形协调、多曲面交汇、多零件变形协调、多偏差流积聚多偏差流积聚难题，代表整车装配水平。难题，代表整车装配水平。涉及涉及5大总成大总成84个薄板件装配，严重影个薄板件装配，严重影响前部密封、噪声、外观等产品性能响前部密封、噪声、外观等产品性能间隙间隙:1.0面差面差:+1.0E区区间隙间隙:0.5面差面差:+0.5D区区间隙间隙:0.5面差面差:+0.5C区区间隙间隙:0.5面差面差:+0.5B区区间隙间隙:0.5面差面差:+1.0A区区间隙间隙:0.5面差面差:+0.5F区区间隙间隙:1.0面差面差:+1.0G区区前盖前盖翼子板翼子板前舱前舱大灯大灯前保前保-42-2 2）车身装配偏差分析-应用案例应用案例p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益输出结果输出结果A A区区(保险杠保险杠)配合公差配合公差B B区区(前盖前盖)配合公差配合公差C C区区(翼子板翼子板)配合公差配合公差输入参数输入参数装配顺序装配顺序零件公差零件公差定位方案定位方案接头形式接头形式材料参数材料参数 构建前脸装配偏差封样模型，预测构建前脸装配偏差封样模型，预测7个关键区域的装个关键区域的装配间隙和面差，确定偏差流传递路径，快速诊断偏差源。配间隙和面差，确定偏差流传递路径，快速诊断偏差源。-43-2 2）车身装配偏差分析-应用案例应用案例p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益工艺过程优化工艺过程优化多车间生产排序多车间生产排序涂胶工艺切换装置涂胶工艺切换装置缸体工装快速缸体工装快速切换装置切换装置生产数据采集生产数据采集车身识别车身识别缸盖缸盖3D扫描扫描数据数据采集采集识别识别中央控制中央控制涂装路由控制涂装路由控制PBS路由控制路由控制生产生产执行执行控制控制物料精准配送物料精准配送物料搬运物料搬运物料匹配物料匹配物料货架物料货架3.3.关键技术关键技术制造信息集成技术制造信息集成技术p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4.4.当前汽车制造业的总体状态当前汽车制造业的总体状态p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益报告提纲-46-一、为什么要发展智能制造？一、为什么要发展智能制造？二、工业二、工业4.04.0与智能制造与智能制造三、数字化制造及其研究进展三、数字化制造及其研究进展四、智能制造技术及应用展望四、智能制造技术及应用展望p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益4747-47-1.1.智能化工厂实例智能化工厂实例p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-48-1.1.智能化工厂实例智能化工厂实例p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益2.2.信息物理系统是智能制造的本质信息物理系统是智能制造的本质信息物理系统（CPS）p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益物理信息2.2.信息物理系统是智能制造的本质信息物理系统是智能制造的本质CPS系统通信信息计算物理控制p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益二、工业4.0时代的智能制造2.2.信息物理系统是智能制造的本质信息物理系统是智能制造的本质p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益CPS平台2.2.信息物理系统是智能制造的本质信息物理系统是智能制造的本质p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益二、工业4.0时代的智能制造3.3.智能制造的运作智能制造的运作p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.3.智能制造的运作智能制造的运作p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3.3.智能制造的运作智能制造的运作p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-56-将将传感器及智能决策软传感器及智能决策软件与装备集成，实现感知、分件与装备集成，实现感知、分析、推理、决策、控制功能，使析、推理、决策、控制功能，使工艺能适应制造环境变化工艺能适应制造环境变化传感检测传感检测装备运行监控装备运行监控制造质量检测制造质量检测控制执行控制执行装备自动控制装备自动控制装备柔性操作装备柔性操作工艺设计工艺设计工艺智能创成工艺智能创成工艺实时规划工艺实时规划4.4.关键支撑技术关键支撑技术p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-57-4.4.关键支撑技术关键支撑技术智能加工装备智能加工装备1）智能机床p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益闭环智能加工系统性能评价性能数据误差模型零件误差补偿加工过程中传感器数据加工过程间的检验数据加工完毕后的检验数据-58-4.4.关键支撑技术关键支撑技术智能加工装备智能加工装备1）智能机床p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益信息塔(e-Tower)机床信息化，具有语音、文本和视像等通讯功能。与生产计划调度系统联网，实时反映机床工作状态和加工进度 操作权限指纹确认。工件试切时，可在屏幕观察加工过程。故障报警显示、在线帮助排除操作权限指纹确认加工任务完成情况和机床状态可用手机查询数码相机-59-4.4.关键支撑技术关键支撑技术智能加工装备智能加工装备p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益6060-60-4.4.关键支撑技术关键支撑技术智能加工装备智能加工装备2 2）智能机器人p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-61-4.4.关键支撑技术关键支撑技术智能加工装备智能加工装备3 3）增材制造（3D3D打印）打印）增材制造是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术,被誉为有望产生“新一次新一次工业革命”的代表性技术。p来源：来源：Wohlers Associates3D打印全球市场规模（亿美元）中国产3D打印装备仅占3%3D打印技术有待充分成熟，主流市场有待进一步培育。从技术成熟到适应市场需求还将需要510年的培育期。p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益传感器传感器传感器传感器传感器传感器传感器传感器4.4.关键支撑技术关键支撑技术智能传感器智能传感器1)基于智能传感的物联网络p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-63-4.4.关键支撑技术关键支撑技术智能传感器智能传感器基于智能传感的物联网络p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益智能车身工艺设计系统零件公差零件公差装配顺序装配顺序定位装夹定位装夹连接参数连接参数新工艺设计模型新工艺设计模型-64-4.4.关键支撑技术关键支撑技术智能制造工艺智能制造工艺p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-65-4.4.关键支撑技术关键支撑技术网络服务网络服务p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-66-5.5.智能制造应用愿景智能制造应用愿景中德签署中德合作行动纲领2014年10月10日，中华人民共和国国务院总理李克强在访问德国期间和德国总理默克尔，联合发表了中德合作行动纲领，重点突出了双方在制造业就“工业4.0”计划的携手合作。双方将以中国担任2015年德国汉诺威消费电子、信息及通信博览会(CeBIT)合作伙伴国为契机，推进两国在移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域的合作。借鉴了德国的工业4.0计划，我国也制定了中国制造2025计划，目前初稿已经完成，在部分地区已经展开了试点工作，要在2025年对制造业完成升级转型。随着劳动力供给的减少，用人成本的上升，我国的制造业亟需转型。虽然面临着众多的问题，工业4.0对于中国的制造业有着举足轻重的意义，相信就在不远的未来大家就会体验到工业4.0带来的便利!p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-67-5.5.智能制造应用愿景智能制造应用愿景1）能耗与效益大幅度提升p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-68-5.5.智能制造应用愿景智能制造应用愿景2）制造模式变革 3.原型制造4.零部件生产5.系统集成6.销售服务2.设计1980:OEM价值链1.研发p p子装配体p零部件p系统p第二层p第三层p工艺过程开发p项目管理p质量管理p商业模式开发p产品生命周期管理p供应链管理2025:开放的价值链 p1.研发p3.原型制造p4.零部件生产p5.系统集成p6.销售服务p2.设计p为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益-69-5.5.智能制造应用愿景智能制造应用愿景2）中国制造技术突破数控机床数控机床工业机器人工业机器人传感器传感器工艺软件工艺软件谢谢 谢！谢！