測試臺(Testbeds)
測試臺是指:SMLC基于智能制造平臺正在開發(fā)和部署的特定用例(use case),面對制造的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。這些應(yīng)用案例今后會放入智能制造平臺,提供給更多的用戶使用和參考。
使用行業(yè)驅(qū)動(dòng)的方法
不同行業(yè)對智能制造的要求千差萬別,所以按照不同行業(yè)對企業(yè)進(jìn)行劃分,進(jìn)行案例的實(shí)施、研究、分析和總結(jié),能起到很好的示范作用。這與我國實(shí)施的示范工程項(xiàng)目有異曲同工之妙。
為了讓智能制造平臺能為所有的潛在用戶使用,針對特定應(yīng)用的控制和管理解決方案,能明顯降低開發(fā)成本。為此,智能制造平臺同時(shí)為各種應(yīng)用開發(fā)智能制造系統(tǒng)測試臺。這種方法為智能制造平臺開發(fā)注入設(shè)計(jì)理念,創(chuàng)建了一種推動(dòng)或拉動(dòng)的商業(yè)化戰(zhàn)略,加速早期的應(yīng)用者盡快獲得可測量的收益。測試臺能為企業(yè)部署和實(shí)施智能制造降低各種風(fēng)險(xiǎn)。 SMLC聯(lián)合工業(yè)、政府、制造商和高校資源,加快智能制造方法和技術(shù)的開發(fā)。
智能制造平臺的原型是根據(jù)美國能源部要求而開發(fā)的項(xiàng)目。其他的測試臺會利用該項(xiàng)目的成果。
試驗(yàn)臺案例
在所有智能制造測試臺的項(xiàng)目中,第一個(gè)成功的案例應(yīng)能提供一組對特定目標(biāo)而定義的語境數(shù)據(jù),具有數(shù)據(jù)管理、分析和建模的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以及使用度量與標(biāo)準(zhǔn)的可操作結(jié)果。這些信息為今后案例的成功推廣奠定了基礎(chǔ)。另外,成功的廠區(qū)可作為一個(gè)樣板,之后把其推廣到其他廠區(qū),這樣能減小開發(fā)和實(shí)施的成本與風(fēng)險(xiǎn)。作為結(jié)果,試驗(yàn)臺與智能制造平臺技術(shù)一起,還能降低短期與長期投資的風(fēng)險(xiǎn)、提高回報(bào)率、提供復(fù)制方法、縮短實(shí)施智能制造系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間。
案例1,金屬零件制造
離散工廠具有高耗能的運(yùn)營特性 -- 金屬零件制造包括一系列鍛造、熱處理、機(jī)械加工步驟,把原材料轉(zhuǎn)換成各種符合用戶要求和產(chǎn)品規(guī)格的零件。熱鍛造和熱處理是能量密集型工藝,加熱爐的爐溫經(jīng)常超過750℃。這家制造商生產(chǎn)多種產(chǎn)品,需要滿足不同的客戶訂單。新加熱爐控制系統(tǒng)和數(shù)控加工對生產(chǎn)過程進(jìn)行了優(yōu)化,從而節(jié)省了能源,提高了生產(chǎn)率。除了這些,該智能制造系統(tǒng)計(jì)劃使用原位測量和推理分析,把金屬特性的熱處理影響模型加入了控制。該數(shù)據(jù)可用來動(dòng)態(tài)管理零件的金相結(jié)構(gòu)和能源使用,提高下游加工的生產(chǎn)率、減少次品,以及動(dòng)態(tài)管理所有運(yùn)行的燃料和電力。在整個(gè)制造線中,天然氣與電能使用、機(jī)器維護(hù)等的改進(jìn)還在進(jìn)行中。該智能制造平臺,可使用高性能計(jì)算,基于模型方案進(jìn)行運(yùn)營、業(yè)務(wù)和財(cái)務(wù)實(shí)現(xiàn)。在生產(chǎn)運(yùn)行中可建立初始模型,然后不斷成長和成熟。還可以試用不同的模型和分析組件,開發(fā)自己的模型和數(shù)據(jù)配置。
案例2,過程與制造
可配置數(shù)據(jù)、模型快速分析、用“大數(shù)據(jù)”開發(fā)模型 -- 這個(gè)過程和制造測試臺主要針對過程建模,包括感知、分析、平臺和集成。該特定目標(biāo)是為用數(shù)據(jù)做決策的企業(yè)減少時(shí)間和工作。90%的企業(yè)都在忙著收集數(shù)據(jù)、情境化和分析數(shù)據(jù),如工廠歷史數(shù)據(jù)庫、實(shí)時(shí)過程數(shù)據(jù)和部件質(zhì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備規(guī)范數(shù)據(jù)和供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)庫。該測試臺使用智能制造平臺,采用良好定義的績效目標(biāo),始終用情境數(shù)據(jù)和建模需求來驅(qū)動(dòng),通過不斷增長的數(shù)據(jù)和日益成熟的模型,逐步發(fā)展和應(yīng)用制造智能。智能制造平臺的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析(相對于沒有平臺)指出:部署智能制造的成本,使用建模方法能減少25%。相似應(yīng)用的復(fù)制和重用,在第一次使用時(shí)能減少60%的工作量。
其他的項(xiàng)目如:蒸汽甲烷改造、食品供應(yīng)鏈等也正在進(jìn)行,隨著時(shí)間的推進(jìn),更多的測試臺會不斷地涌現(xiàn)和累積。
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