探討如何制造智能化生產(chǎn)及兩線制溫度變送器的使用

王志文

（黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157000）

探討如何制造智能化生產(chǎn)及兩線制溫度變送器的使用

王志文

（黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157000）

大數(shù)據(jù)現(xiàn)在是制造業(yè)智能化的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)化能夠幫助制造業(yè)企業(yè)提高營(yíng)銷的針對(duì)性，降低物流成本和庫(kù)存的成本，從而減少生產(chǎn)資源投入的風(fēng)險(xiǎn)。

大數(shù)據(jù)；工業(yè)生產(chǎn)；智能化

隨著制造技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代化管理集中理念的普及，制造企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理也越來越依賴于信息技術(shù)。整個(gè)制造業(yè)的價(jià)值鏈隨之改變，制造業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品有不同的生命周期，在這個(gè)生命周期都涉及諸多的信息數(shù)據(jù)，從產(chǎn)品研發(fā)開始，制造業(yè)企業(yè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)。伴隨著大規(guī)模工廠定制和互網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作的發(fā)展，制造業(yè)企業(yè)需要實(shí)時(shí)從消費(fèi)者端采集個(gè)性化數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同配置生產(chǎn)資源，組織生產(chǎn)，以管理更多的各類有關(guān)數(shù)據(jù)。

1 大數(shù)據(jù)在制造生產(chǎn)中的作用

因此，大數(shù)據(jù)近年來可能帶來的直接的巨大價(jià)值正在被制造業(yè)認(rèn)可，技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，以及社會(huì)數(shù)據(jù)的全面收集、感知、共享、分析，一個(gè)全新角度看待制造業(yè)價(jià)值鏈的方法出現(xiàn)在企業(yè)的管理者和參與者面前。

（1）實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn) 。在“工業(yè)4.0”中，通過信息物理系統(tǒng)（CPS）實(shí)現(xiàn)工廠/車間的設(shè)備傳感和控制層的數(shù)據(jù)與企業(yè)信息系統(tǒng)融合，使生產(chǎn)大數(shù)據(jù)傳到云計(jì)算數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲(chǔ)、分析，形成決策并反過來指導(dǎo)生產(chǎn)。具體而言，生產(chǎn)線、生產(chǎn)設(shè)備都將配備傳感器，抓取數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過無(wú)線通信連接互聯(lián)網(wǎng)，傳輸數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)本身進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。而生產(chǎn)中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)同樣經(jīng)過快速處理、傳遞，反饋至生產(chǎn)過程中，將工廠升級(jí)成為可以被管理和被自適應(yīng)調(diào)整的智能網(wǎng)絡(luò)，使工業(yè)控制和管理最優(yōu)化，對(duì)有限資源進(jìn)行最大限度地使用，從而降低工業(yè)和資源的配置成本，使得生產(chǎn)過程能夠高效地進(jìn)行。

CPS在國(guó)內(nèi)實(shí)際應(yīng)用方面，一些公司也做很多有益的探索與應(yīng)用。北京蘭光創(chuàng)新科技有限公司作為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的數(shù)字化車間供應(yīng)商，率先在青島海爾模具實(shí)施CPS系統(tǒng)并取得了良好的應(yīng)用效果。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)設(shè)備的互聯(lián)互通，如：設(shè)備聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)通訊、遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)過程的協(xié)同生產(chǎn)準(zhǔn)備、故障智能提醒、可視化展示、決策支持等功能。現(xiàn)在，車間成功地實(shí)現(xiàn)了少人化，1個(gè)操作工可以照看5臺(tái)設(shè)備，設(shè)備利用率平均在75%以上，這是離散行業(yè)，全國(guó)最高的效率（根據(jù)蘭光創(chuàng)新數(shù)百家實(shí)施客戶的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)離散行業(yè)機(jī)床利用率大多在30%～40%之間）。工業(yè)4.0權(quán)威、美國(guó)辛辛那提大學(xué)李杰教授在參觀現(xiàn)場(chǎng)后，給予高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為海爾模具的生產(chǎn)管理完全可以媲美于國(guó)外先進(jìn)企業(yè)，是CPS系統(tǒng)很好的實(shí)踐。還有，從生產(chǎn)消耗角度來看，設(shè)備生產(chǎn)過程中利用傳感器集中監(jiān)控所有的生產(chǎn)流程，能夠發(fā)現(xiàn)能耗的異?；蚍逯登闆r，由此能夠在生產(chǎn)過程中不斷實(shí)時(shí)優(yōu)化能源的消耗。同時(shí)，對(duì)所有流程的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析管理，也將會(huì)整體大幅降低生產(chǎn)能耗。

（2）實(shí)現(xiàn)大規(guī)模定制。網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)是制造業(yè)生產(chǎn)智能化的基礎(chǔ)，制造業(yè)大規(guī)模定制中的數(shù)據(jù)應(yīng)用包括有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理、訂單管理、智能化制造、定制平臺(tái)等，核心是定制平臺(tái)。定制數(shù)據(jù)達(dá)到一定的數(shù)量積累后，才可以實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，通過對(duì)大數(shù)據(jù)的分析，實(shí)現(xiàn)意向預(yù)測(cè)、定位匹配、流行管理、社交應(yīng)用、互聯(lián)推送等更多的應(yīng)用。

“工業(yè)化4.0”的本質(zhì)是信息物理系統(tǒng)（CPS）以實(shí)現(xiàn)“智能工廠”，使工廠的生產(chǎn)加工根據(jù)處理后的信息，綜合判斷、分析、調(diào)整自我生產(chǎn)節(jié)奏、自動(dòng)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)加工，直至最后的產(chǎn)品出廠?？梢哉f，智能工廠已經(jīng)為最終的制造業(yè)大規(guī)模定制生產(chǎn)做好了準(zhǔn)備。

2 兩線制溫度變送器的主要用途

兩線制溫度變送器直接安裝于Pt100鉑電阻接線盒內(nèi)（與不同結(jié)構(gòu)形式的鉑電阻構(gòu)成熱電阻一體化溫度變送器)將熱電阻Pt100的電阻信號(hào)轉(zhuǎn)化成二線制4～20mA輸出。兩線制溫度變送器用于Pt100鉑電阻信號(hào)需要遠(yuǎn)距離傳送、現(xiàn)場(chǎng)有比較強(qiáng)干擾源存在或信號(hào)需要接入DCS系統(tǒng)時(shí)使用。

克服分散采集、信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)所帶來的地回路干擾、強(qiáng)電干擾問題。解決多路信號(hào)進(jìn)入同一計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)采集板互相干擾問題。輸入信號(hào)經(jīng)過本產(chǎn)品后接成單端方式；解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不同的廠家來源，不同年代的儀器、儀表、設(shè)備、計(jì)算機(jī)之間的信號(hào)接口問題，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的自由連接；解決傳感器或儀表安裝不當(dāng)或傳輸線走向不對(duì)、絕緣屏蔽不夠使信號(hào)引入共模干擾的問題。

實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者個(gè)性化需求，一方面需要制造業(yè)企業(yè)能夠生產(chǎn)提供符合消費(fèi)者個(gè)性偏好的產(chǎn)品或服務(wù)，另一方面需要互聯(lián)網(wǎng)提供消費(fèi)者的個(gè)性化定制需求。由于消費(fèi)者人數(shù)眾多，每個(gè)人的需求不同，導(dǎo)致需求的具體信息也不同，加上需求的不斷變化，就構(gòu)成了產(chǎn)品需求的大數(shù)據(jù)。消費(fèi)者與制造業(yè)企業(yè)之間的交互和交易行為也將產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，挖掘和分析這些消費(fèi)者動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，能夠幫助消費(fèi)者參與到產(chǎn)品的需求分析和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等創(chuàng)新活動(dòng)中，為產(chǎn)品創(chuàng)新作出貢獻(xiàn)。制造業(yè)企業(yè)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)而傳遞給智能設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、設(shè)備調(diào)整、原材料準(zhǔn)備等步驟，才能生產(chǎn)出符合個(gè)性化需求的定制產(chǎn)品。

Discussion on How to M ake Intelligent M anufacturing Production and the Use of Two W ire Temperature Transm itter

WANG Zhi-wen
（Heilongjiang Forestry Vocational and Technical College，Mudanjiang，Heilongjiang 157000，China）

Big data is the basis of intelligentmanufacturing，and digital can helpmanufacturers improve targetedmarketing，reduce logisticscostsand inventory costs，and thus reduce the risk ofproduction resources.

big data；industrialproduction；intelligence

TP212.6

A

2095-980X（2016）11-0009-01

2016-10-20

王志文（1988-），男，黑龍江人，大學(xué)本科，助教，主要研究方向：機(jī)電一體化（機(jī)械方向）。