30、定制化制造工厂的实现与智能输送系统设计

定制化制造工厂的实现与智能输送系统设计

1. 定制化制造概述

传统的大批量生产模式难以满足个性化产品的快速生产需求，同时资源限制、环境污染、全球变暖以及人口老龄化等问题也日益突出。因此，需要一种新的制造范式来应对这些挑战。客户到制造（Customer-to-Manufacture）的概念体现了定制化生产的特点，旨在实现个性化产品的快速定制。新一代智能制造技术提高了制造过程的灵活性、透明度、资源利用率和效率，催生了如欧洲的未来工厂、德国的工业 4.0 和中国制造 2025 等项目。

与大规模生产相比，定制化制造的生产组织更复杂，质量控制更困难，能耗问题也需要关注。定制化制造具有以下特点：
- 智能互联 ：智能制造采用网络物理环境，如加工、检测、装配设备和存储设备都在异构工业网络中运行。工业物联网从原始的工业传感器网络发展到窄带物联网（NB-IoT）、LoRa WAN 和 LTE Cat M1，覆盖范围增加，功耗降低。边缘计算单元的部署提高了系统智能，认知技术确保了工业物联网的上下文感知和语义理解。
- 动态重构 ：智能工厂的概念旨在实现多种产品的小批量快速制造。由于产品类型可能动态变化，系统资源需要动态重组。引入多智能体系统（MAS）来协商新的系统配置。
- 云服务 ：智能工厂包含大量制造数据，如设备运行数据和订单管理数据。在边缘计算的支持下，对这些数据的收集、处理和分析可用于开展各种制造服务。云服务是挖掘制造工厂数据价值、提高制造工厂竞争力的重要技术。
- 深度集成 ：底层智能制造实体、云平台、边缘服务器和上层