制造业智能制造

基于现有软件的咨询与产品开发

 

一、智能制造技术咨询

智能制造技术咨询客户如下所述。此处侧重于在中国的客户（美国的一些客户，除了标杆客户外，未尽所列出。主要有钢铁也的南京钢铁、锂电池行业的比亚迪、电子制造业的创维格TCL等。韩国浦项作为中国周边企业等等。

标杆项目如下图所示。主要有德国DFG有限元人工智能项目、美国摩根大规模模型项目、开斯凯特三套二级系统项目、美国俄勒冈和中国南京的新一代二级系统项目，比亚迪和特斯拉的锂电池智能制造项目等等。

在深圳完成一系列比亚迪项目期间，兼完成的多个新兴行业项目，等等，如下图。

二、所涉及的行业领域

两大主要业务领域是钢铁业和锂电池制造业。钢铁业项目较多，详见钢铁行业技术咨询经历；曾将钢铁业的多级智能系统技术应用于锂电池行业，且已经在锂电池行业从事开发十年之多。在进行锂电池行业智能制造的同时，可成功开发了缺陷预警系统。团队 领头人毕业于北京科技大学材料加工专业，曾作为全国选拔出的各专业出国攻读博士学位的30人之一，赴德人员的十人之一，代表中国冶金行业，与世界前几大相关技术商德国西马克（SMS）、美国摩根（现西门子）和意大利丹涅利（Danieli）等都有很深的渊源。

至今在德美中韩等国已经完成了200多个项目，业务领域包括缺陷预警系统及其主要定制系统比如新一代二级系统（智能系统）和材料冶炼领域的三套二级系统（智能系统）等等。这涉及多个行业中的前20多家大型公司，特别是在工业互联网（例如连接多条SMT生产线或工厂）、大数据、云计算、SAP（例如PP、PI、MII）、MES（例如罗克威尔FTPS、西门子Simatics、Camstar和Verum）、供应链， 和产品缺陷的计算机视觉检测等。行业和客户示例如下。

（1） 大健康：Bakhtar博士的BMI（美国加州的诺贝尔奖角逐项目，为其增加智能）；BGI Genomics（世界上最大的基因测量公司之一）。

 （2） 新材料/设备：AMER Group（世界500强排名100以下）5G材料开发，也曾出差欧洲采购飞机制造产线和新能源汽车产线；四川/山东天诺，自2012年以来的光学薄膜涂层生产线（设备来自美国）。

（3） 半导体：华兴电子，中国最老和最大的芯片制造商之一（设备来自美国），生产IGBT芯片；AMER Group的山东半导体制造中心，等 。

（4） 电子产品：创维和TCL，均为全球前五大电视制造商，开发产品优化和缺陷警告邓系统；iPhone制造商富士康（Foxconn），为其五大制造领域增加制造智能；广业，一家电子连接器制造商，将提高其两大产品的生产率；等 。

（5） 服装：YIN集团，中国最大的服装设备供应商，致力于改进设备软件；Kaltendin，一家服装制造商，从事智能供应链优化，为每个销售点提供最佳数量的服装。

 （6） 汽车：威孚，中国最大的汽车零部件供应商，次品自动检测；福田宝沃，德国品牌，将传统汽车向电动汽车转换机功能测试。

三、基于现有软件的咨询与产品开发

1、 缺陷预警系统

团队在智能制造方面的主要贡献在于，对现场次品相关的因素进行数据采集或者基于其他数据源进行数据分析，建立工程模型，进行机器学习，优化生产运行。最终目的是消除或降低生产过程中次品，提高成品率。

参考客户的MES或工业互联网或其它基于SCADA等所获得的数据，基于现有软件，进行缺陷预警。当生产的产品还没有完成之前，就通过历史预报未来的思路，建立模型，进行机器学习，用所产生的模型预报出相关产品在生产完成后将是否成为次品；若将来是次品，则现在在生产没完成之前就进行报警，操作人员通过更改参数组合甚至更改磨损件，而使得产品成为正品。现有软件提供最佳参数组合的建议值。

2、生产优化系统

主要是基于制造过程的各类二级系统（智能系统）开发，优化生产过程中的工艺、产品、设备和自动化等，基于软件、数据和各类逻辑等。

3、刀具优化及管理系统

在没有此系统时，刀具可以使用特定的时间长度，然后拆下去进行下一轮的磨削。使用此系统时，基于初始刀豁口，对生产过程中可能的切削过程进行模拟，一直达到结束刀豁口。因此，需要知道生产过程中刀具所切削对象的缺陷情况。系统可以用生产线上已有的高倍显微镜测量初始刀豁口和结束刀豁口情况，结合现场使用情况模拟，形成机器学习。如果需要更有效的自动测量，可以利用本团队已经研发成功、在某大型锂电池生产线上使用的刀具自动检测系统；此系统还可以基于初始刀豁口对刀具磨消后的初始质量进行分类，在相同环境下优先使用同等级的刀具，避免过于频繁地换刀。系统还可以进行刀具库中现存刀具使用情况的跟踪模拟，在刀具库中的刀具达到一定数目时，便进行预警，催促现场将刀具送至磨消商处进行磨削。这样可以确保刀具库中有足够数量的刀具可供使用。

4、 模具的优化使用及管理系统

可以参考上述的刀具优化及管理系统。已经完成5套快速设计系统，基于大量模型，界面仅显示生产操作术语，可使得非设计人员进行较高质量设计！另有2套为专业设计人员开发的高水平设计系统，考虑所有运行参数的内部关联。系统经过浦项和太钢等国际大型企业的严格验证，与现场完全吻合，使得客户非常惊奇！

四、未来的业务重点

1、缺陷预警系统应用开发

业务模式。将在比亚迪等项目中完成的成熟技术装入计算机系统或芯片，形成产品，使之能够大规模销售，价格为我方团队开发价格的1/10。此开发是基于现有智能系统源程序的改写，若按100%价格，只卖一份时我方获利在80%以上，客户每年获利10倍以上！而且，作为智能系统，各级政府都有补贴，有专门人员申请之。

运行方式。历史预报未来的方式！比如生产有10个阶段，在第1或第2个阶段便得知在现有生产条件下，完成10个阶段后的产品是否是次品；如果是，则系统在第1或第2个阶段就报警，调节在第2或第3至第10阶段的参数甚至更换磨损件（刀具或模具等），使得产品成为正品！由此可降低次品率，提高产品质量！

2、新一代二级系统应用开发

作为缺陷预警系统在新材料领域的定制，基于材料/微观组织模型，和智能自学等。由全方位智能制造系统简化而成。

3、材料冶炼的三套二级系统应用开发

材料冶炼二级系统在二级系统的应用历史上比材料加工二级系统稍晚，目前在中国的应用需求较为强劲。这包括电炉冶炼二级系统（EAF），精炼炉冶炼二级系统（LMF）和连铸二级系统（Caster）。

4、装备智能系统应用开发

系由全方位智能制造系统简化而成，使得生产设备系统达到最优化的操作，为现有设备硬件提供设备软件。装备智能系统可以使设备硬件的价格提高2到10倍。比如某世界500强公司的5G材料生产线，包含装备智能系统时价格为1.8亿元，只有设备硬件时，其价值仅为3000万元！基于现有设备的在线数据，进行工程建模，建立的模型基于现有在线数据进行机器学习，使得模型与现有生产线充分绑定（也就是模型在现有生产线上异常精准）。基于模型，使得现有生产线的各类操作参数能够很好地协调。由产生处装备智能系统。当生产线有较优越的基础自动化和制造执行系统时，可以通过系统集成，实现最优化的全自动化操作。

5、缺陷预警系统升级成装备智能系统

在缺陷预警系统业务进行2至3年后（有大公司支持时亦可现在），将其升级一轮而成。这又是一个庞大的领域！此系统可以使得装备价格提升2至10倍！比如正威国际（世界500强）5G材料生产线的例子，是6倍！中国装备出口价格较低的主要原因是缺乏软件（装备的智能和数据），只有硬件；中国的工业核心软件极度缺乏！

6、装备智能系统再升级成为全方位智能制造系统

这就还原成了我们在国外应用过的经我们30多年研发的系统，有3百多万行源程序！其间已经在欧美等国完成了200多个智能制造项目！这基于我们作为德国工程博士和美国软件博士的技术优势，以及在七八个专业领域内都各有至少3年的工作经验。（估计国内最快在5-10年之后方可进行全方位智能制造，目前只有在特定条件下方可运行缺陷预警系统。）

详见中国智能制造的现场需求

工业4.0元宇宙网 (Meta4-0.com) 智能制造规划与咨询

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