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。
一、國外智能工廠建設的現狀分析
近年來，全球各主要經濟體(ti) 都在強力推進製造業(ye) 的發展，多優(you) 秀製造企業(ye) 都開展了智能工廠建設實踐。例如，西門子安貝格電子工廠實現了多品種工控機的混線生產(chan) ；FANUC公司實現了機器人和伺服電機生產(chan) 過程的高度自動化和智能化，並利用自動化立體(ti) 倉(cang) 庫在車間內(nei) 的各個(ge) 智能製造單元之間傳(chuan) 遞物料，實現了更高720小時無人值守；施耐德電氣實現了電氣開關(guan) 製造和包裝過程的全自動化；美國哈雷戴維森公司廣泛利用以加工中心和機器人構成的智能製造單元，實現大批量定製；三菱電機名古屋製作所采用人機結合的新型機器人裝配產(chan) 線，實現從(cong) 自動化到智能化的轉變，顯著提高了單位生產(chan) 麵積的產(chan) 量。

圖1 西門子德國安倍格工廠

二、國內(nei) 智能工廠建設的現狀分析
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。

圖2西門子成都數字化工廠

例如：成都數字化工廠采用Siemens PLM軟件，通過虛擬化產(chan) 品設計和規劃實現了信息無縫互聯，使工廠全麵透明化，實現虛擬設計與(yu) 現實生產(chan) 相融合；PLM，MES，自動化建立在一個(ge) 數據庫平台上，利用MES和TIA將產(chan) 品及生產(chan) 全生命周期進行集成，大幅度縮短產(chan) 品上市時間；自動監控質量確保品質，質量一次通過率可達99.9985%；物流實現全自動化，大幅縮短補充上貨時間，促使生產(chan) 效率提高，實現了機機互聯、機物互聯和人機互聯，建立了高度智能化的生產(chan) 加工控製係統，實現了數字化雙胞胎（Digital Twin）的智能工廠。

圖3 數字化雙胞胎

但是，我國製造企業(ye) 在推進智能工廠建設方麵，還存在諸多問題與(yu) 誤區：
1、 行業(ye) 對智能工廠認知程度不同，建設水平分化差距較大。智能工廠屬於(yu) 舶來詞，在國外發達國家有比較豐(feng) 富的實踐基礎和經驗，但就我國而言，目前存在各個(ge) 行業(ye) 對智能工廠建設的認知程度不同，建設水平參差不齊的問題。關(guan) 於(yu) 智能工廠的認知主要有以下幾個(ge) 方麵：一是智能工廠建設是采用三維數字化設計和仿真技術，實現產(chan) 品研發設計的效率和質量；二是智能工廠建設是采用工業(ye) 機器人、高端數控機床、PLC等智能製造設備，提高製造裝備的自動化和智能化水平；三是智能工廠建設是把傳(chuan) 感器、處理器、通信模塊融入產(chan) 品中，實現產(chan) 品的可追溯、可識別、可定位；四是智能工廠建設是構建基於(yu) 互聯網的C2B模式，實現產(chan) 品個(ge) 性化自主設計，滿足消費者個(ge) 性化定製需求等等。這些對智能工廠的認知主要集中在產(chan) 品、裝備、生產(chan) 、管理、服務等某個(ge) 方麵以及研發設計、生產(chan) 製造、售後服務等某個(ge) 環節的智能化改造，全麵性和係統性較為(wei) 不足。而基於(yu) 對智能工廠的不同認知，行業(ye) 之間建設水平分化差距較大。

圖4 智能工廠

2、 智能工廠建設的係統性規劃不足，全生命周期價(jia) 值創造力有待增強智能工廠建設是一項複雜的係統性工程，涉及研發設計、生產(chan) 製造、倉(cang) 儲(chu) 物流、市場營銷、售後服務、信息谘詢等各個(ge) 環節，需要企業(ye) 立足於(yu) 圍繞產(chan) 品的全生命周期價(jia) 值鏈，實現製造技術和信息技術在各個(ge) 環節的融合發展。限於(yu) 資金投入不足、智能生產(chan) 設備和技術缺乏以及認知不夠深入等因素，我國企業(ye) 智能工廠建設整體(ti) 來看缺乏係統性規劃，覆蓋的環節還有待完善。雖然大型龍頭企業(ye) 有相對長遠的規劃布局，但從(cong) 總體(ti) 上來看，我國企業(ye) 建設智能工廠的全生命周期特征仍不明顯。一是企業(ye) 缺乏統籌規劃，各部門、各業(ye) 務板塊之間資源整合力度還有待提高，特別是企業(ye) 內(nei) 部門間的橫向數據對接、信息共享和業(ye) 務協同。二是企業(ye) 普遍缺乏從(cong) 產(chan) 品研發、設計、生產(chan) 、物流到服務的全信息流管理，難以實現全部環節的無縫銜接和信息集成。

圖5 智能工廠規劃

3、 對外技術依存度仍然較高，安全可控能力有待進一步提升。一是從(cong) 智能裝備領域來看，國內(nei) 智能裝備市場國產(chan) 化率仍較低。目前，國外品牌占據國內(nei) 工業(ye) 機器人市場的主導地位，國內(nei) 工業(ye) 機器人受製於(yu) 基礎工業(ye) 的差距，在關(guan) 鍵零部件伺服電機、減速器、控製器等方麵自主研發生產(chan) 能力較弱，與(yu) 國外品牌相比，在精密度、可靠性和穩定性方麵還有較大差距。我國數控機床產(chan) 業(ye) 大而不強，國內(nei) 生產(chan) 高效汽車引擎、飛機發動機渦輪盤、飛機機身、高速列車頭等的高端數控機床仍不同水平地依賴國外品牌。二是從(cong) 工業(ye) 控製領域來看，國內(nei) 信息安全的形勢較為(wei) 嚴(yan) 峻。國外相關(guan) 建設與(yu) 研究起步較早，已有較成熟的標準、產(chan) 品、服務體(ti) 係，同時檢測認證、安全防護產(chan) 品等核心技術及工具也較為(wei) 成熟。國內(nei) 缺乏自主可控的檢測認證技術與(yu) 工具，相關(guan) 標準、安全谘詢評估等方麵仍處於(yu) 探索建設階段。目前，國內(nei) 工業(ye) 控製係統尚以國外產(chan) 品為(wei) 主，運維服務還主要依賴於(yu) 國外供應商，可以說國內(nei) 大多數工業(ye) 控製係統仍基本處於(yu) 不設防狀態。
4、 目前國內(nei) 外智能設備供應商越來越多，智能化的設備大量的湧現。但是在以下幾個(ge) 方麵卻存在著問題：自動化設備方麵，盲目購買(mai) 自動化設備和自動化產(chan) 線。很多製造企業(ye) 仍然認為(wei) 推進智能工廠就是自動化和機器人化，盲目追求“黑燈工廠”，推進單工位的機器人改造，推行機器