3、数字工厂设计规划与脊椎自动识别系统的前沿探索

数字工厂设计规划与脊椎自动识别系统的前沿探索

一、数字工厂设计规划的关键问题

在当今制造业面临产品个性化、生命周期缩短以及第三产业崛起等挑战的背景下，传统制造业急需变革。“工业4.0”和“中国制造2025”等战略的提出，推动了智能工厂的建设，而数字工厂的建立则是智能工厂建设的基础。数字工厂涉及在计算机虚拟环境中整合制造技术、新信息技术和智能技术，覆盖制造业的整个生命周期。

（一）网络层面

数字工厂的网络顶层设计涵盖网络制造、设计、原材料产品管理、安全环境管理和数据应用等方面。工业通信要求具有强实时性、高可靠性和低波动性，国际电工委员会发布了四个国际无线通信网络标准，其中WIA - FA是首个且唯一获批的工厂自动化国际标准，在车间机器人监控、控制和管理，尤其是物流分拣系统和AGV实时无线通信方面有重要应用。新兴的网络通信技术如EtherNet、TSN、IIoT和5G，为解决操作技术与信息技术的共存和标准化、信息容错率、信息同步率等关键问题提供了解决方案，TDMA技术可有效减少信息传播延迟，实现实时网络通信。同时，接口安全措施如认证、授权、不可抵赖、信任建立、隐私保护、访问控制和独立安全层设置对网络安全至关重要。
| 网络层面解决方案 | 特点 | 应用场景 |
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| WIA - FA | IWCN国际标准，架构有优势 | 车间机器人监控、物流分拣系统、AGV实时无线通信 |
| EtherNet、TSN、IIoT、5G | 解决关键网络问题 | 工业通信各环节 |
| TDMA | 减少信息传播延迟 | 实时网络通信 |
| 接口安全措施 | 保障网络安全 | 整个网络系统