當(dāng)前， 智能制造 熱度高企，石化筒溃、鋼鐵马篮、機械裝備制造、汽車制造怜奖、航空航天浑测、飛機制造等行業(yè)紛紛開始探索建設(shè)智能工廠⊥崃幔《中國制造2025》明確提出要推進制造過程智能化迁央，在重點領(lǐng)域試點建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間，這必將加速智能工廠在工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣滥崩。預(yù)計未來3-5年岖圈，全國將涌現(xiàn)出一批智能工廠。

智能工廠的內(nèi)涵及建設(shè)重點

智能工廠是實現(xiàn)智能制造的重要載體钙皮，主要通過構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)蜂科、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化短条。企業(yè)基于CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的智能工廠原型导匣，主要包括物理層、信息層慌烧、大數(shù)據(jù)層逐抑、工業(yè)云層、決策層屹蚊。其中厕氨，物理層包含工廠內(nèi)不同層級的硬件設(shè)備，從最小的嵌入設(shè)備和基礎(chǔ)元器件開始汹粤，到感知設(shè)備命斧、制造設(shè)備、制造單元和生產(chǎn)線嘱兼，相互間均實現(xiàn)互聯(lián)互通国葬。以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一個“可測可控芹壕、可產(chǎn)可管”的縱向集成環(huán)境汇四。信息層涵蓋企業(yè)經(jīng)營業(yè)務(wù)各個環(huán)節(jié)，包含研發(fā)設(shè)計踢涌、生產(chǎn)制造通孽、營銷服務(wù)、物流配送等各類經(jīng)營管理活動睁壁，以及由此產(chǎn)生的眾創(chuàng)背苦、個性化定制互捌、電子商務(wù)、可視追蹤等相關(guān)業(yè)務(wù)行剂。在此基礎(chǔ)上秕噪，形成了企業(yè)內(nèi)部價值鏈的橫向集成環(huán)境，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的流通和交換厚宰‰缃恚縱向集成和橫向集成均以CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，MES?產(chǎn)品固阁、設(shè)備壤躲、制造單元、生產(chǎn)線备燃、車間碉克、工廠等制造系統(tǒng)的互聯(lián)互通，及其與企業(yè)不同環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)的集成統(tǒng)一并齐，則是通過數(shù)據(jù)應(yīng)用和工業(yè)云服務(wù)實現(xiàn)漏麦，并在決策層基于產(chǎn)品、服務(wù)况褪、設(shè)備管理支撐企業(yè)最高決策撕贞。這些共同構(gòu)建了一個智能工廠完整的價值網(wǎng)絡(luò)體系，為用戶提供端到端的解決方案测垛。

由于產(chǎn)品制造工藝過程的明顯差異捏膨，離散制造業(yè)和流程制造業(yè)在智能工廠建設(shè)的重點內(nèi)容有所不同。對于離散制造業(yè)而言食侮，產(chǎn)品往往由多個零部件經(jīng)過一系列不連續(xù)的工序裝配而成号涯，其過程包含很多變化和不確定因素，在一定程度上增加了離散型制造生產(chǎn)組織的難度和配套復(fù)雜性锯七。企業(yè)常常按照主要的工藝流程安排生產(chǎn)設(shè)備的位置链快，以使物料的傳輸距離最小。面向訂單的離散型制造企業(yè)具有多品種眉尸、小批量的特點域蜗，其工藝路線和設(shè)備的使用較靈活，因此噪猾，離散制造型企業(yè)更加重視生產(chǎn)的柔性霉祸，其智能工廠建設(shè)的重點是智能制造生產(chǎn)線。

流程型制造業(yè)的特點是管道式物料輸送袱蜡，生產(chǎn)連續(xù)性強丝蹭，流程比較規(guī)范，工藝柔性比較小戒劫，產(chǎn)品比較單一半夷，原料比較穩(wěn)定。對于流程制造業(yè)而言迅细，由于原材料在整個物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中進行的是物理化學(xué)過程巫橄，難以實現(xiàn)數(shù)字化，而工序的連續(xù)性使得上一個工序?qū)ο乱粋€工序的影響具有傳導(dǎo)作用茵典，即如果第一道工序的原料不可用湘换，就會影響第二道工序。因此统阿，流程型制造業(yè)智能工廠建設(shè)的重點在于實現(xiàn)生產(chǎn)工藝的智能優(yōu)化和生產(chǎn)全流程的智能優(yōu)化彩倚，即智能感知生產(chǎn)條件變化，自主決策系統(tǒng)控制指令扶平，自動控制設(shè)備帆离，在出現(xiàn)異常工況時，即時預(yù)測和進行自愈控制结澄，排除異常哥谷、實現(xiàn)安全優(yōu)化運行；在此基礎(chǔ)上麻献，智能感知物流们妥、能源流和信息流的狀況，自主學(xué)習(xí)和主動響應(yīng)勉吻，實現(xiàn)自動決策监婶。

智能工廠主要建設(shè)模式

由于各個行業(yè)生產(chǎn)流程不同，加上各個行業(yè)智能化情況不同齿桃，智能工廠有以下幾個不同的建設(shè)模式惑惶。

第一種模式是從生產(chǎn)過程數(shù)字化到智能工廠。在石化源譬、鋼鐵集惋、冶金、建材踩娘、紡織刮刑、造紙、醫(yī)藥养渴、食品等流程制造領(lǐng)域雷绢，企業(yè)發(fā)展智能制造的內(nèi)在動力在于產(chǎn)品品質(zhì)可控，側(cè)重從生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)起步理卑，基于品控需求從產(chǎn)品末端控制向全流程控制轉(zhuǎn)變翘紊。因此其智能工廠建設(shè)模式為：一是推進生產(chǎn)過程數(shù)字化，在生產(chǎn)制造藐唠、過程管理等單個環(huán)節(jié)信息化系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上帆疟，構(gòu)建覆蓋全流程的動態(tài)透明可追溯體系鹉究，基于統(tǒng)一的可視化平臺實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)全過程跨部門協(xié)同控制；二是推進生產(chǎn)管理一體化踪宠，搭建企業(yè)CPS系統(tǒng)自赔，深化生產(chǎn)制造與運營管理、采購銷售等核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成柳琢，促進企業(yè)內(nèi)部資源和信息的整合和共享绍妨；三是推進供應(yīng)鏈協(xié)同化，基于原材料采購和配送需求柬脸，將CPS系統(tǒng)拓展至供應(yīng)商和物流企業(yè)他去，橫向集成供應(yīng)商和物料配送協(xié)同資源和網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)外部原材料供應(yīng)和內(nèi)部生產(chǎn)配送的系統(tǒng)化倒堕、流程化灾测，提高工廠內(nèi)外供應(yīng)鏈運行效率；四是整體打造大數(shù)據(jù)化智能工廠垦巴，推進端到端集成行施，開展個性化定制業(yè)務(wù)。

第二種模式是從智能制造生產(chǎn)單元（裝備和產(chǎn)品）到智能工廠魂那。在機械蛾号、汽車、航空涯雅、船舶鲜结、輕工、家用電器和電子信息等離散制造領(lǐng)域活逆，企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品價值空間精刷，側(cè)重從單臺設(shè)備自動化和產(chǎn)品智能化入手，基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實現(xiàn)價值增長蔗候。因此其智能工廠建設(shè)模式為：一是推進生產(chǎn)設(shè)備（生產(chǎn)線）智能化怒允，通過引進各類符合生產(chǎn)所需的智能裝備，建立基于CPS系統(tǒng)的車間級智能生產(chǎn)單元锈遥，提高精準(zhǔn)制造纫事、敏捷制造能力。二是拓展基于產(chǎn)品智能化的增值服務(wù)所灸，利用產(chǎn)品的智能裝置實現(xiàn)與CPS系統(tǒng)的互聯(lián)互通丽惶，支持產(chǎn)品的遠(yuǎn)程故障診斷和實時診斷等服務(wù)；三是推進車間級與企業(yè)級系統(tǒng)集成爬立，實現(xiàn)生產(chǎn)和經(jīng)營的無縫集成和上下游企業(yè)間的信息共享钾唬，開展基于橫向價值網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同創(chuàng)新。四是推進生產(chǎn)與服務(wù)的集成，基于智能工廠實現(xiàn)服務(wù)化轉(zhuǎn)型抡秆，提高產(chǎn)業(yè)效率和核心競爭力奕巍。