近年來，智能製造熱潮席卷全球，製造業(ye) 強國德國與(yu) 美國分別提出“德國工業(ye) 4.0”、“美國先進製造/工業(ye) 互聯網”，同時我國提出“中國製造2025”是國家戰略更重要的舉(ju) 措。從(cong) 狹義(yi) 上來看，智能工廠 是移動通信網絡、數據傳(chuan) 感監測、信息交互集成、優(you) 質人工智能等智能製造相關(guan) 技術、產(chan) 品及係統在工廠層麵的具體(ti) 應用，以實現生產(chan) 係統的智能化、網絡化、柔性化、綠色化。從(cong) 廣義(yi) 上來看，智能工廠是以製造為(wei) 基礎，向產(chan) 業(ye) 鏈上下遊同步延伸，涵蓋了產(chan) 品全生命周期智能化實施與(yu) 實現的組織載體(ti) 。智能工廠(Smart Factory)、數字化工廠(Digital Factory)作為(wei) 智能製造重要的實踐領域，已引起了製造企業(ye) 的廣泛關(guan) 注和各級政府的高度重視。本文將分析國內(nei) 外智能工廠建設的現狀。
隨著工業(ye) 4.0、工業(ye) 互聯網、物聯網、雲(yun) 計算、大數據、社交網絡、智能化設備、機器社區等新一輪產(chan) 業(ye) 變革和技術革命的快速興(xing) 起，現代工業(ye) 信息化發展已邁入建設智能工廠的曆史新階段。為(wei) 了緊抓這一發展機遇，在國家部署實施製造強國戰略布局的背景下，企業(ye) 加快推進信息技術與(yu) 工業(ye) 技術不斷融合，一係列新模式、新業(ye) 態、新特征日益凸顯。我國在航空、航天、船舶、汽車、家電、軌道交通、食品飲料、製藥、裝備製造、家居等各行各業(ye) 對生產(chan) 和裝配線進行自動化、智能化改造，以及建立全新的智能工廠的需求十分旺盛，當前湧現出成都數字化工廠、海爾、美的等智能工廠建設的樣板。
究竟何謂智能工廠?智能工廠具有以下六個(ge) 顯著特征:
①設備互聯。能夠實現設備與(yu) 設備互聯(M2M)，通過與(yu) 設備控製係統集成，以及外接傳(chuan) 感器等方式，由SCADA(數據采集與(yu) 監控係統)實時采集設備的狀態，生產(chan) 完工的信息、質量信息，並通過應用RFID(無線射頻技術)、條碼(一維和二維)等技術，實現生產(chan) 過程的可追溯。
②廣泛應用工業(ye) 軟件。廣泛應用MES(製造執行係統)、APS(先進生產(chan) 排程)、能源管理、質量管理等工業(ye) 軟件，實現生產(chan) 現場的可視化和透明化。在新建工廠時，可以通過數字化工廠仿真軟件，進行設備和產(chan) 線布局、工廠物流、人機工程等仿真，確保工廠結構合理。在推進數字化轉型的過程中，必須確保工廠的數據安全和設備和自動化係統安全。在通過專(zhuan) 業(ye) 檢測設備檢出次品時，不僅(jin) 要能夠自動與(yu) 合格品分流，而且能夠通過SPC(統計過程控製)等軟件，分析出現質量問題的原因。
③充分結合精益生產(chan) 理念。充分體(ti) 現工業(ye) 工程和精益生產(chan) 的理念，能夠實現按訂單驅動，拉動式生產(chan) ，盡量減少在製品庫存，消除浪費。推進智能工廠建設要充分結合企業(ye) 產(chan) 品和工藝特點。在研發階段也需要大力推進標準化、模塊化和係列化，奠定推進精益生產(chan) 的基礎。
④實現柔性自動化。結合企業(ye) 的產(chan) 品和生產(chan) 特點，持續提升生產(chan) 、檢測和工廠物流的自動化程度。產(chan) 品品種少、生產(chan) 批量大的企業(ye) 可以實現高度自動化，乃至建立黑燈工廠;小批量、多品種的企業(ye) 則應當注重少人化、人機結合，不要盲目推進自動化，應當特別注重建立智能製造單元。工廠的自動化生產(chan) 線和裝配線應當適當考慮冗餘(yu) ，避免由於(yu) 關(guan) 鍵設備故障而停線;同時，應當充分考慮如何快速換模，能夠適應多品種的混線生產(chan) 。物流自動化對於(yu) 實現智能工廠至關(guan) 重要，企業(ye) 可以通過AGV、行架式機械手、懸掛式輸送鏈等物流設備實現工序之間的物料傳(chuan) 遞，並配置物料超市，盡量將物料配送到線邊。質量檢測的自動化也非常重要，機器視覺在智能工廠的應用將會(hui) 越來越廣泛。此外，還需要仔細考慮如何使用助力設備，減輕工人勞動強度。
⑤注重環境友好，實現綠色製造。能夠及時采集設備和產(chan) 線的能源消耗，實現能源高效利用。在危險和存在汙染的環節，優(you) 先用機器人替代人工，能夠實現廢料的回收和再利用。
⑥可以實現實時洞察。從(cong) 生產(chan) 排產(chan) 指令的下達到完工信息的反饋，實現閉環。通過建立生產(chan) 指揮係統，實時洞察工廠的生產(chan) 、質量、能耗和設備狀態信息，避免非計劃性停機。通過建立工廠的Digital Twin(數字映射)，方便地洞察生產(chan) 現場的狀態，輔助各級管理人員做出正確決(jue) 策。
僅(jin) 有自動化生產(chan) 線和工業(ye) 機器人的工廠，還不能稱為(wei) 智能工廠。智能工廠不僅(jin) 生產(chan) 過程應實現自動化、透明化、可視化、精益化，而且，在產(chan) 品檢測、質量檢驗和分析、生產(chan) 物流等環節也應當與(yu) 生產(chan) 過程實現閉環集成。一個(ge) 工廠的多個(ge) 車間之間也要實現信息共享、準時配送和協同作業(ye) 。
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