智能制造系统(Intelligent Manufacturing System,IMS)是通过集成先进的信息技术、自动化技术、智能控制技术和制造技术,实现生产过程的智能化、柔性化和绿色化。支撑系统是智能制造系统的基础设施,包括硬件、软件和网络等部分。以下是智能制造系统的支撑系统:
1. 硬件支撑系统:
(1)传感器和执行器:用于监测生产线上的各种参数,如温度、压力、湿度、速度等,并将这些信息传输给控制器。执行器则根据控制器的指令对设备进行操作。例如,温度传感器可以检测到机器的温度,并通过执行器调节机器的工作状态,以保证产品质量。
(2)机器人和自动化设备:机器人是智能制造系统中的重要组成部分,可以实现高精度、高效率的自动化生产。自动化设备则包括各种机床、注塑机、焊接机器人等,它们可以根据预设的程序自动完成生产任务。
(3)工业物联网(Industrial Internet of Things,IIoT):通过将生产设备、传感器、执行器等设备连接在一起,形成一个互联互通的网络,实现设备的远程监控和管理。例如,通过IIoT系统,企业可以实时了解生产线上各个设备的运行状况,及时发现并解决问题。
2. 软件支撑系统:
(1)控制系统:负责接收传感器和执行器的反馈信息,分析数据并生成控制指令,实现对生产线的精确控制。例如,西门子的SIMATIC S7-400系列控制器就是一种典型的控制系统。
(2)数据分析和优化算法:通过对生产过程中产生的大量数据进行分析,帮助企业发现生产过程中的问题,并提出改进措施。例如,通过对生产数据的统计分析,可以预测产品的缺陷率,从而提前采取措施降低缺陷率。
(3)MES系统:制造执行系统(Manufacturing Execution System)是一种用于实现生产过程信息化管理的软件系统。它能够实时监控生产过程,提供生产计划、物料需求、设备状态等信息,帮助企业提高生产效率和降低成本。
(4)ERP系统:企业资源计划(Enterprise Resource Planning)是一种企业管理软件,主要用于整合企业的各类业务活动,实现资源的优化配置。在智能制造系统中,ERP系统可以帮助企业实现生产、销售、财务等业务的协同管理。
3. 网络支撑系统:
(1)工业以太网:工业以太网是一种专为工业环境设计的网络通信协议,具有高可靠性、低延迟、抗干扰能力强等特点。在智能制造系统中,工业以太网可以实现设备之间的高速、稳定通信。
(2)云计算:云计算是一种基于互联网的计算模式,通过将计算资源集中起来,按需分配和使用,实现弹性扩展和高效利用。在智能制造系统中,云计算可以帮助企业实现数据的存储、处理和分析,提高数据处理能力。
总之,智能制造系统的支撑系统涵盖了硬件、软件和网络等多个方面,它们相互协作,共同构成了智能制造系统的基础设施。随着技术的不断发展,未来智能制造系统的支撑系统将更加完善,为制造业的发展提供强大的支持。