近年來，隨著科(ke)技的(de)不斷發展，全球越來越多傳(chuan)統型工業(ye)制造企業(ye)開(kai)始加入智(zhi)能(neng)工廠建設的(de)行列，以此來推動工業(ye)制造業(ye)向(xiang)數字化(hua)、網(wang)絡化(hua)、智(zhi)能(neng)化(hua)方(fang)(fang)向(xiang)發展，從根本(ben)上(shang)變(bian)革制造業(ye)生產(chan)方(fang)(fang)式(shi)(shi)和(he)資源(yuan)組織模式(shi)(shi)，實現(xian)智(zhi)能(neng)制造。

“十四五”規劃提出，要深入實(shi)施智能(neng)制造(zao)(zao)(zao)(zao)和綠色(se)制造(zao)(zao)(zao)(zao)工程(cheng)，發展服務(wu)型(xing)(xing)制造(zao)(zao)(zao)(zao)新模式，推動制造(zao)(zao)(zao)(zao)業(ye)高(gao)端化(hua)(hua)智能(neng)化(hua)(hua)綠色(se)化(hua)(hua)。隨著5G等新一代(dai)信息(xi)技術與制造(zao)(zao)(zao)(zao)業(ye)不斷深度融合，制造(zao)(zao)(zao)(zao)業(ye)智能(neng)化(hua)(hua)發展成(cheng)為未來我國(guo)制造(zao)(zao)(zao)(zao)業(ye)轉型(xing)(xing)升級的重要方向。《“十四五”智能制造(zao)(zao)發展規劃(hua)》提出，到2025年，70%的規模以上制造(zao)(zao)業(ye)企業(ye)基本實現數(shu)字化(hua)網絡化(hua)，建(jian)成500個(ge)以上引領行(xing)業(ye)發展的智能制造(zao)(zao)示范工廠。目前(qian)，在石化、鋼鐵、機(ji)械裝備(bei)制(zhi)造(zao)、汽(qi)車(che)制(zhi)造(zao)、航空航天、飛機(ji)制(zhi)造(zao)等行業(ye)，智能工廠得到高度發(fa)展。

智能工廠的定義

根(gen)據《智(zhi)能(neng)(neng)工廠通用(yong)技(ji)術(shu)(shu)要求》的(de)(de)定義：智(zhi)能(neng)(neng)工廠是在(zai)數字(zi)化工廠的(de)(de)基礎上(shang)，利(li)用(yong)物聯網技(ji)術(shu)(shu)和(he)監控(kong)技(ji)術(shu)(shu)加(jia)強信息管理和(he)服務，提高生產過程可控(kong)性(xing)、減少生產線人工干預，合理計劃排(pai)程。同(tong)時集(ji)智(zhi)能(neng)(neng)手(shou)段(duan)和(he)智(zhi)能(neng)(neng)系統(tong)等新興技(ji)術(shu)(shu)于一(yi)體(ti)，構(gou)建高效、節能(neng)(neng)、綠色、環保、舒適的(de)(de)人性(xing)化工廠。

智能工廠的總體框架

智(zhi)能(neng)工廠實現多個(ge)數(shu)字化車間的(de)(de)統(tong)一管理(li)與協同(tong)生產，將車間各類生產數(shu)據進行采集(ji)、分(fen)析與決(jue)策，并(bing)整(zheng)合(he)設(she)計信(xin)息與物流信(xin)息，再次(ci)傳送到數(shu)字化車間，實現車間的(de)(de)精(jing)準(zhun)、柔性、高效(xiao)、節能(neng)的(de)(de)生產模式。

數(shu)據在智能(neng)工廠的(de)(de)(de)(de)智能(neng)設計(ji)、生產、管(guan)理與物(wu)流(liu)(liu)環節中，承載工廠內(nei)各個(ge)層(ceng)次(ci)(ci)之間(jian)以及同一層(ceng)次(ci)(ci)的(de)(de)(de)(de)各個(ge)功能(neng)模塊(kuai)和系(xi)(xi)統(tong)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)信息。數(shu)據的(de)(de)(de)(de)交互通過(guo)連(lian)接(jie)各個(ge)功能(neng)模塊(kuai)的(de)(de)(de)(de)通信網絡完(wan)成，其(qi)內(nei)容服從于智能(neng)工廠系(xi)(xi)統(tong)集成建設和運營需要。數(shu)據的(de)(de)(de)(de)格式和內(nei)容定義(yi)遵從通信網絡和執行層(ceng)、資(zi)源層(ceng)的(de)(de)(de)(de)各應用功能(neng)模塊(kuai)協議。數(shu)據的(de)(de)(de)(de)一致(zhi)性和連(lian)貫性將(jiang)產品(pin)的(de)(de)(de)(de)智能(neng)設計(ji)、生產管(guan)理、物(wu)流(liu)(liu)等環節組織成有機整體。

智能工廠的基本要素

數字化

智能工(gong)(gong)廠(chang)的基礎(chu)。對工(gong)(gong)廠(chang)資(zi)產(chan)建立數(shu)字化描述和數(shu)字化模型(xing)，使(shi)所(suo)有(you)資(zi)產(chan)都可在整(zheng)個(ge)生命周(zhou)期中識別、交互、實施、驗證(zheng)和維(wei)護，同時能夠實現數(shu)字化產(chan)品開發(fa)和自動(dong)測試，以(yi)適應(ying)工(gong)(gong)廠(chang)內外部不確定性（如部門(men)協調(diao)、客戶需求、供應(ying)鏈變化等）。

網絡化

在數(shu)字化基礎上(shang)，建有(you)相(xiang)互連(lian)接的(de)計算機網絡(luo)、數(shu)控設(she)備網絡(luo)、生產(chan)物聯(lian)／物流網絡(luo)和工(gong)廠網絡(luo)，從而實現(xian)所有(you)資(zi)產(chan)數(shu)據在整個生命周期上(shang)的(de)價值流自(zi)由(you)流動，打通物理世界與網絡(luo)世界連(lian)接，實現(xian)基于網絡(luo)的(de)互聯(lian)互通。

智能化

能夠(gou)感知和(he)存儲外部信息(xi)能力(li)，即(ji)整個(ge)制造系統(tong)在(zai)各種輔助設備的幫助下，可以自動監控生(sheng)產(chan)(chan)流程，并(bing)能夠(gou)及時(shi)捕捉到(dao)產(chan)(chan)品在(zai)整個(ge)生(sheng)命周(zhou)期中的各種狀態(tai)信息(xi)，對信息(xi)進行(xing)分析、計算、比(bi)較(jiao)、判(pan)斷與(yu)聯想(xiang)，實現感知、執行(xing)與(yu)控制決策間(jian)的閉(bi)環(huan)。

智能工廠的優勢

資產效率

智能(neng)工(gong)廠(chang)的每(mei)個方面都(dou)會產生大(da)量(liang)數(shu)據，通過持續分析，可(ke)以(yi)發(fa)現可(ke)能(neng)需要某種糾正(zheng)優(you)化的資(zi)產性能(neng)問題。這種糾正(zheng)功能(neng)使得智能(neng)工(gong)廠(chang)與(yu)傳統自(zi)動化工(gong)廠(chang)存(cun)在明顯差異，自(zi)動化工(gong)廠(chang)如果沒(mei)有人員干預，可(ke)能(neng)會不停運行，而智能(neng)工(gong)廠(chang)會根據實際需求，調整(zheng)機器工(gong)作時(shi)間。

質量

智(zhi)能工(gong)廠特有的(de)自我優化，可以更(geng)快地預測和檢(jian)測出質量缺(que)陷趨勢，并有助于識別人(ren)為、機器或環境因素，優化質量流程，使產(chan)品質量更(geng)高，缺(que)陷和召回變少。工(gong)廠內(nei)配備的(de)電子看板可以顯示生(sheng)產(chan)實時動態(tai)，同時，操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)可遠程參與生(sheng)產(chan)過程的(de)修正(zheng)或指揮(hui)。

更低成本

傳統上，優(you)化(hua)流程(cheng)(cheng)可以帶來(lai)更(geng)好(hao)的(de)成本效(xiao)益，比(bi)如，能更(geng)好(hao)預測庫存需(xu)求，優(you)化(hua)人員配置，減少不必(bi)要的(de)流程(cheng)(cheng)。更(geng)高質量(liang)的(de)流程(cheng)(cheng)，還意味著對采購(gou)需(xu)求快(kuai)速(su)、無延(yan)遲響應，進一步降低成本。

安全可持續性

流程自主(zhu)性可(ke)(ke)以(yi)減少人為錯誤(wu)的可(ke)(ke)能性，包(bao)括造成(cheng)傷害事故。利用物(wu)聯(lian)網(wang)技(ji)術可(ke)(ke)實現設備間高效的信息(xi)互聯(lian)，由(you)數(shu)字工廠向(xiang)物(wu)聯(lian)工廠升級，操(cao)作人員(yuan)能獲取生產(chan)設備、物(wu)料、成(cheng)品(pin)間的動態生產(chan)數(shu)據，滿(man)足工廠24小時監測(ce)需求。

基于龐大(da)數據庫，智能(neng)工(gong)廠可以實(shi)現數據挖掘與分析，使工(gong)廠具備自(zi)我學習能(neng)力(li)，并在(zai)此基礎上完成能(neng)源消耗優化、生產決策自(zi)動判斷(duan)等任務(wu)。

        來源:中國工業報