智能生产技术全套.docx

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1、智能生产技术全套1.大数据技术大数据是指体量特别大、数据类别特别多，无法在一定时间内用常规技术或者软件对其内容进行抓取及处理的数据集。大数据技术在生产过程中的关键技术与主要应用如下所述。(1)关键技术大数据集成与清洗技术大数据集成是指将不同来源、格式、特点的数据进行集中处理，大数据清洗是将集成在一起的数据进行重新审查与检验，及时发现其中存在的问题，并处理掉无效数据，从而得到最终数据。大数据存储与管理技术大数据存储与管理技术是指采用不同存储技术将集成数据进行安全、经济、有效管理的技术，并可以通过非结构化访问技术与高吞吐量数据库技术，实现对存储数据的快速访问。大数据分析与挖掘技术大数据分析与挖掘技

2、术是指能够从大量的、不同来源的、信息模糊不清的数据中分析与挖掘到有价值的、潜在的、有效的信息的技术。大数据标准与质量体系技术大数据标准与质量体系技术内包括了生产大数据通用技术、平台、产品、行业等方面的标准与规范。大数据可视化技术大数据可视化技术是指利用虚拟现实技术、计算机图像处理技术等,将数据转换成图像或者图形显示在屏幕上的技术。(2)技术应用生产工艺改进在生产过程中使用大数据技术，就可以分析整个生产流程，具体了解每个生产步骤如何执行，一旦有某个步骤偏离标准生产工艺，就会产生警报信号，从而快速发现问题所在，更轻松地解决问题。生产流程优化利用大数据技术在生产过程中建立虚拟模型，就可以实时监控生产

3、过程、把控生产进度、监测生产质量，这样就可以更加有效地控制生产流程并对生产流程做出优化。生产能耗降低利用大数据技术监控设备生产过程中的能耗情况，能够及时发现能耗的异常或者峰值，再对所有生产流程进行分析，根据实际情况制定相应的决策，就可以降低生产过程中的能源消耗。2云计算技术云计算是一种无处不在、便捷且按需对一个共享的可配置计算资源进行网络访问的模式，它能够通过最少量的管理以及与服务提供者的互动实现计算资源的迅速供给与释放。云计算技术在生产中的关键技术与主要应用如下所述。(1)关键技术云计算技术中较为关键的技术是并行计算。并行计算是指同时使用多种计算资源解决计算问题，提高计算机系统处理能力与计算

4、能力的一种技术手段。并行计算的核心思想是用多个处理器来解决同一个问题，也可以说是将待解决的问题处理分成不同的部分，由不同的计算机独立处理。(2)技术应用优化网络架构企业利用云计算技术可以帮助信息管理更加自主化、智能化、灵活化。在传统生产中，企业要想得到更好的信息管理结果，就先需要花费大量的人力物力搭建信息网络架构，而云计算的使用，使得低效的网络架构向高效的网络架构转变。监控生产设备通过采用云计算技术，可以实现生产设备的实时监控，更好地把握生产设备运行状态，这就意味着操作人员在面对设备故障时，可以做出更快、更明智的决策。提供即时报价企业可利用云计算技术为客户提供关于产品的即时报价，这样工作流程得

5、到优化，生产效率得到提高，资源得到最佳分配。与此同时，生产工作模型或者制作工程图所花费的时间更少，企业的就可以将更多的时间用在更有价值的工作上。3物联网技术物联网技术是通过信息传感设备，按照约定的协议把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的泛在网络。物联网技术在生产中的关键技术与主要应用如下所述。(1)关键技术射频识别技术射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术，是物联网技术中的重要组成部分。传感器技术传感器技术借助于各种传感器，实现对外界信息与数据的获取、处理及存储，从而有效提高物联网技术

6、的智能化与可靠性水平。近距离通信技术近距离通信是指通信双方通过无线电波在较短距离内传输信息的技术，它支持各种高速率的多媒体应用、高质量声像配送、多图像文档传送等，对物联网技术起着支撑作用。(2)技术应用生产设备互联利用物联网技术将各生产设备连接成一个网络，就可以实现生产员工、生产过程、生产设备、生产数量之间的完整融合，从而实现数据的进一步可视化，协助生产进行。物料识别物联网技术可以对生产过程中使用的原材料、半成品及成品等进行标识，并录入计算机系统，完成对原材料、半成品及成品的数量、位置、状态的数字化管理。能耗数据管理在完成对电能、水能、热能的数据采集后，可以将这些数据介入物联网，利用物联网技术

7、提供的支持完成对生产能耗的数据管理。生产设备监测将生产设备的内部参数与运行参数，传输进物联网中，并利用物联网将人与设备连接起来，就可以实时获取生产设备的当前状态，及时发现设备问题，并做出相应处理。4人工智能技术人工智能是人类设计与操作相应的程序，从而使计算机可以对人类的思维过程与智能行为进行模拟的一项技术。随着人工智能的发展以及生产制造业的转型升级，人工智能在自动化与简化整个生产系统方面发挥了巨大的作用。人工智能在生产中的关键技术与主要应用如下所述(1)关键技术。机器学习机器学习是一门涉及诸多领域的交叉学科，专门研究计算机怎么模拟或实现人类的学习行为，以及获取新的知识或者技能，重新组织已有的知

8、识结构使之不断改进自身性能。在生产中，机器学习可以通过经验数据判断现有生产模型，并根据模型提供企业相应的判断，辅助企业做出决策。知识图谱知识图谱是一种结构化的语义知识库，用于以符号的形式描述物理世界中的概念以及相互关系。在生产中的知识图谱主要是把所有的信息连接在一起从而得到一个密切的信息网络,这样企业就可以从关系网的角度来分析解决问题。语言处理语言处理是计算机科学领域与人工智能领域发展的一个重要方向，是计算机理解人类语言并从中获得意义的一种方式。生产中的语言处理多用于客户对于产品的反馈，计算机可以从客户的语言中提取最为重要的信息与深入的需求，并据此给出合理答复，这样企业就无需花费大量的人力物力

9、去研究客户的不同语言代表的含义。计算机视觉计算机视觉是使用计算机模仿人类视觉的科学，让计算机拥有类似人类提取、处理、理解和分析图像以及图像序列的能力。计算机视觉识别检测过程包括图像预处理、图像分割、特征提取以及判断匹配。自动驾驶汽车、机器人、智能医疗的生产都离不开计算机视觉技术。生物特征识别生物特征识别是指通过个体生理特征以及行为特征对个体身份进行识别认证的技术，其经常与计算机视觉技术一起应用。在生产过程中，生物特征识别既可以用来识别进入企业的员工身份，也可以用来生产相关产品，如监控设备、社区门禁等。(2)技术应用在生产设备管理中的应用在生产设备管理中引入人工智能技术，代替传统的人工管理，可以

10、更好地保证设备运行，提高工作准确性与工作效率。除此之外，人工智能技术还可以对生产设备进行监控，关注其生产参数，在生产设备发生故障时，准确判断故障类型，提供一定的解决依据。在生产现场的应用人工智能技术可以将其高效迅速的优势发挥到生产现场，促成机器的自动运转，随时对生产现场状况进行监测，并对生产现场中出现的异常现象及时进行反馈，从而预防生产进程的中断。55G技术5G技术是指第五代移动通信技术,相较于传统的移动通信技术来说,5G技术不仅数据传输速度更快，而且通信范围更广、错误率更低、时延更是可以达到毫秒量级。为了促进生产制造业的转型升级，5G技术的应用必不可少，5G技术在生产中的关键技术与主要应用如

11、下所述。(1)关键技术高频段传输5G技术采用高频段传输，能有有效丰富频谱资源，缓解频谱资源紧张现状，可以实现高速短距离通信，提高信息传输速率。新型网络架构新型网络架构主要利用高速传输网络，直接在远端天线和集中化的中心节点之间传送无线信号，用来搭建覆盖范围较广的无线接入系统。同时同频全双工技术通信的收发双方利用同时同频全双工技术，可以实现在相同的频道上同时发射与接受信号，较之于传统双工方式，空口频谱效率得到了提局I。超密集组网技术超密集网络能够改善网络覆盖情况，大幅提升系统容量，并且对业务进行分流，具有更灵活的网络部署与更高效的频率复用。(2)技术应用自动化控制传统的自动化控制都是通过自动化生产

12、线来控制，但是这种控制模式容易导致传输距离有限，无法满足远距离操作控制需要。而5G技术可提供范围广、时延低、错误低的控制技术,远距离设备操作成为可能。端到端集成由于数字化与智能化转型盛行，业务范畴从制造端扩大到服务端是大势所趋，这就要求企业具有低功耗、低成本和广覆盖的网络，企业内部各个部门与企业之间的横向集成也需要网络传输数据，而5G技术正好满足此类需求。云化机器人在智能生产中,机器人的使用必不可少,为满足日常生产经营需求，就需要机器人有自组织与协同的能力来满足柔性生产，这就带来了对机器人云化的需求。5G技术是满足云化机器人的理想通信网络，是实现云化机器人的关键。质量控制基于传统移动通信技术的

13、产品质量检测由于缺乏一定的学习能力与检测弹性，导致检测精度和效率较低。而且由于计算能力较弱、4G时延过高、带宽较低、数据无法系统联动，从而导致整个产品质量检测过程会耗费大量的人力物力成本。5G技术下的产品质量检测，能够观测到微米级的目标，且获得的信息是全面可追溯的，相关信息可以方便的集成与留存，从而优化整个质量检测过程。物流管理物流管理是生产企业绕不开的问题，智能物流的发展正在逐步改善着就有的物流体系的弊端，但现有智能物流往往采用WIFI通信技术，这种技术存在的弊端显而易见，如易受到干扰、覆盖能力不足等。而5G技术网络延时低的特点可以使得企业更容易直接、快速、准确地获取物流中各个环节的数据，从

14、而更加有效的控制物流。6AR.VR.MR技术AR、VR、MR技术分别为增强现实技术、虚拟现实技术、混合现实技术，三者在生产过程中都有着不同的功能与应用，具体如下所述。(I)AR技术AR技术即增强现实技术,是一种将虚拟信息与真实世界巧妙结合的技术，其中广泛应用了多媒体、三维建模、智能交互等技术手段，将计算机生成的文字、图像、视频等虚拟技术模拟仿真后应用到现实世界。在一些流程式生产企业中，需要人为到现场进行巡检、进行设备监控，但是由于部分环境较为恶劣或者部分设备较为老化，就会给人员带来危险。为了规避这种危险，企业可利用具有灵活性与轻便性的AR技术远程支持人员工作，进行业务支撑，以便工作安全有效开展

15、。(2) VR技术VR技术即虚拟现实技术，利用计算机技术、三维图形技术、仿真技术、显示技术、多媒体技术等，产生一个逼真的三维视觉、触觉、嗅觉等多种感官体验的虚拟世界。企业可将VR技术应用于制造设施布局规划、员工培训以及操作考核，借此达到提高工作场所安全性的目的。企业可以在VR技术支持的布局规划基础上，使用生产设备的虚拟模型运行假设场景，借此评估设计决策的影响并灵活的改变计划，以建立更加安全的工作场所。(3) MR技术MR技术即混合现实技术，是虚拟现实技术的进一步发展，通过在现实场景中模拟虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界、客户之间建立一个信息交互反馈的信息渠道，以增强客户的真实体验。在企业生产设备发生故障时，专家或者维修人员可利用MR技术智能获取设备现场故障信息，进行缺陷检测和虚实叠加，引导现场人员解决故障问题，从而实时降低设备停机时间，提高任务完成效率，从而达到降低成本、提高效率的目的。