最近幾年，歐美國家最早針對流程工業(ye) 提出了“智能工廠”的概念。流程工業(ye) 智能工廠由商業(ye) 智能、運營智能、操作智能三個(ge) 層次組成，由於(yu) 自身的自動化水平較高，因此實施智能工廠相對比較容易。與(yu) 流程工業(ye) 相比，離散製造業(ye) 首先在底層製造環節由於(yu) 生產(chan) 工藝的複雜性，如車、銑、刨、磨、鑄、鍛、鉚、焊對生產(chan) 設備的智能化要求很高，投資很大。特別是裝備製造業(ye) 、家電、汽車、機械、模具、航空航天、消費電子等產(chan) 品大都要求產(chan) 品智能化，設計智能化。
建智能工廠實現“互聯網＋“製造業(ye)
因此，在中國製造2025及工業(ye) 4.0信息物理融合係統CPS的支持下，離散製造業(ye) 需要實現生產(chan) 設備網絡化、生產(chan) 數據可視化、生產(chan) 文檔無紙化、生產(chan) 過程透明化、生產(chan) 現場無人化等先進技術應用，做到縱向、橫向和端到端的集成，以實現優(you) 質、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chan) ，從(cong) 而建立基於(yu) 工業(ye) 大數據和“互聯網”的智能工廠。
1、生產(chan) 設備網絡化，實現車間“物聯網”
工業(ye) 物聯網的提出給“中國製造2025”、工業(ye) 4.0提供了一個(ge) 新的突破口。物聯網是指通過各種信息傳(chuan) 感設備，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體(ti) 或過程等各種需要的信息，其目的是實現物與(yu) 物、物與(yu) 人，所有的物品與(yu) 網絡的連接，方便識別、管理和控製。傳(chuan) 統的工業(ye) 生產(chan) 采用M2M(MachinetoMachine)的通信模式，實現了設備與(yu) 設備間的通信，而物聯網通過Things toThings的通信方式實現人、設備和係統三者之間的智能化、交互式無縫連接。
在離散製造企業(ye) 車間，數控車、銑、刨、磨、鑄、鍛、鉚、焊、加工中心等是主要的生產(chan) 資源。在生產(chan) 過程中，將所有的設備及工位統一聯網管理，使設備與(yu) 設備之間、設備與(yu) 計算機之間能夠聯網通訊，設備與(yu) 工位人員緊密關(guan) 聯，如：數控編程人員可以在自己的計算機上進行編程，將加工程序上傳(chuan) 至DNC服務器，設備操作人員可以在生產(chan) 現場通過設備控製器下載所需要的程序，待加工任務完成後，再通過DNC網絡將數控程序回傳(chuan) 至服務器中，由程序管理員或工藝人員進行比較或歸檔，整個(ge) 生產(chan) 過程實現網絡化、追溯化管理。
2、生產(chan) 數據可視化，利用大數據分析進行生產(chan) 決(jue) 策
“中國製造2025”提出以後，信息化與(yu) 工業(ye) 化快速融合，信息技術滲透到了離散製造企業(ye) 產(chan) 業(ye) 鏈的各個(ge) 環節，條形碼、二維碼、RFID、工業(ye) 傳(chuan) 感器、工業(ye) 自動控製係統、工業(ye) 物聯網、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技術在離散製造企業(ye) 中得到廣泛應用，尤其是互聯網、移動互聯網、物聯網等新一代信息技術在工業(ye) 領域的應用，離散製造企業(ye) 也進入了互聯網工業(ye) 的新的發展階段，所擁有的數據也日益豐(feng) 富。離散製造企業(ye) 生產(chan) 線處於(yu) 高速運轉，由生產(chan) 設備所產(chan) 生、采集和處理的數據量遠大於(yu) 企業(ye) 中計算機和人工產(chan) 生的數據，對數據的實時性要求也更高。
在生產(chan) 現場，每隔幾秒就收集一次數據，利用這些數據可以實現很多形式的分析，包括設備開機率、主軸運轉率、主軸負載率、運行率、故障率、生產(chan) 率、設備綜合利用率(OEE)、零部件合格率、質量百分比等。首先，在生產(chan) 工藝改進方麵，在生產(chan) 過程中使用這些大數據，就能分析整個(ge) 生產(chan) 流程，了解每個(ge) 環節是如何執行的。
一旦有某個(ge) 流程偏離了標準工藝，就會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 報警信號，能更快速地發現錯誤或者瓶頸所在，也就能更容易解決(jue) 問題。利用大數據技術，還可以對產(chan) 品的生產(chan) 過程建立虛擬模型，仿真並優(you) 化生產(chan) 流程，當所有流程和績效數據都能在係統中重建時，這種透明度將有助於(yu) 製造企業(ye) 改進其生產(chan) 流程。再如，在能耗分析方麵，在設備生產(chan) 過程中利用傳(chuan) 感器集中監控所有的生產(chan) 流程，能夠發現能耗的異常或峰值情形，由此便可在生產(chan) 過程中優(you) 化能源的消耗，對所有流程進行分析將會(hui) 大大降低能耗。
3、生產(chan) 文檔無紙化，實現高效、綠色製造
構建綠色製造體(ti) 係，建設綠色工廠，實現生產(chan) 潔淨化、廢物資源化、能源低碳化是中國製造2025實現“製造大國”走向“製造強國”的重要戰略之一。目前，在離散製造企業(ye) 中產(chan) 生繁多的紙質文件，如工藝過程卡片、零件藍圖、三維數模、刀具清單、質量文件、數控程序等等，這些紙質文件大多分散管理，不便於(yu) 快速查找、集中共享和實時追蹤，而且易產(chan) 生大量的紙張浪費、丟(diu) 失等。
生產(chan) 文檔進行無紙化管理後，工作人員在生產(chan) 現場即可快速查詢、瀏覽、下載所需要的生產(chan) 信息，生產(chan) 過程中產(chan) 生的資料能夠即時進行歸檔保存，大幅降低基於(yu) 紙質文檔的人工傳(chuan) 遞及流轉，從(cong) 而杜絕了文件、數據丟(diu) 失，進一步提高了生產(chan) 準備效率和生產(chan) 作業(ye) 效率，實現綠色、無紙化生產(chan) 。
4、生產(chan) 過程透明化，智能工廠的“神經”係統
“中國製造2025”明確提出推進製造過程智能化，通過建設智能工廠，促進製造工藝的仿真優(you) 化、數字化控製、狀態信息實時監測和自適應控製，進而實現整個(ge) 過程的智能管控。在機械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等離散製造行業(ye) ，企業(ye) 發展智能製造的核心目的是拓展產(chan) 品價(jia) 值空間，側(ce) 重從(cong) 單台設備自動化和產(chan) 品智能化入手，基於(yu) 生產(chan) 效率和產(chan) 品效能的提升實現價(jia) 值增長。因此其智能工廠建設模式為(wei) 推進生產(chan) 設備(生產(chan) 線)智能化，通過引進各類符合生產(chan) 所需的智能裝備，建立基於(yu) 製造執行係統MES的車間級智能生產(chan) 單元，提高精準製造、敏捷製造、透明製造的能力。
離散製造企業(ye) 生產(chan) 現場，MES在實現生產(chan) 過程的自動化、智能化、數字化等方麵發揮著巨大作用。首先，MES借助信息傳(chuan) 遞對從(cong) 訂單下達到產(chan) 品完成的整個(ge) 生產(chan) 過程進行優(you) 化管理，減少企業(ye) 內(nei) 部無附加值活動，有效地指導工廠生產(chan) 運作過程，提高企業(ye) 及時交貨能力。其次，MES在企業(ye) 和供應鏈間以雙向交互的形式提供生產(chan) 活動的基礎信息，使計劃、生產(chan) 、資源三者密切配合，從(cong) 而確保決(jue) 策者和各級管理者可以在更短的時間內(nei) 掌握生產(chan) 現場的變化，做出準確的判斷並製定快速的應對措施，保證生產(chan) 計劃得到合理而快速的修正、生產(chan) 流程暢通、資源充分有效地得到利用，進而更大限度地發揮生產(chan) 效率。
5、生產(chan) 現場無人化，真正做到“無人”工廠
“中國製造2025”推動了工業(ye) 機器人、機械手臂等智能設備的廣泛應用，使工廠無人化製造成為(wei) 可能。在離散製造企業(ye) 生產(chan) 現場，數控加工中心、智能機器人和三坐標測量儀(yi) 及其他所有柔性化製造單元進行自動化排產(chan) 調度，工件、物料、刀具進行自動化裝卸調度，可以達到無人值守的全自動化生產(chan) 模式(LightsOutMFG)。在不間斷單元自動化生產(chan) 的情況下，管理生產(chan) 任務優(you) 先和暫緩，遠程查看管理單元內(nei) 的生產(chan) 狀態情況，如果生產(chan) 中遇到問題，一旦解決(jue) ，立即恢複自動化生產(chan) ，整個(ge) 生產(chan) 過程無需人工參與(yu) ，真正實現“無人”智能生產(chan) 。
實現從(cong) 製造業(ye) 大國向製造業(ye) 強國的“升級”，“中國製造2025”成為(wei) 更有力的戰略驅動。Smart-Plant的六大功能模塊從(cong) 製造業(ye) 生命周期的三個(ge) 維度——產(chan) 品生命周期、生產(chan) 係統周期及商業(ye) （供應鏈管理）周期全方位關(guan) 注智能製造的各個(ge) 環節與(yu) 節點，並通過工業(ye) App應用、工業(ye) 大數據分析與(yu) 應用，精準幫助製造業(ye) 企業(ye) 有效利用行業(ye) 以及自身企業(ye) 大數據，讓產(chan) 品研發、生產(chan) 和設備管理、供應鏈管理等得到創新提升，並更終實現全行業(ye) 個(ge) 性化定製的高效開放智造。
6、工業(ye) 互聯網平台——數網星雲(yun) 平台
基於(yu) 雲(yun) 平台構建的製造企業(ye) 雲(yun) 平台的意義(yi)
產(chan) 品營銷：大數據分析結果為(wei) 製造企業(ye) 提供針對性推銷、定向研發、智能維保等服務。
設備遠程故障診斷分析：大數據預測設備未來可能出現故障的時間，提供避免風險的解決(jue) 方案，消除設備故障停機給客戶帶來的損失。
客戶體(ti) 驗：在移動端建立企業(ye) 宣傳(chuan) 平台，以場景化方式讓客戶參與(yu) 產(chan) 品的認知，增加品牌的傳(chuan) 播效果。
技術創新：借助平台的專(zhuan) 家經驗共享、智能決(jue) 策庫的建立，提高運維領域的裝備管理水平，降低行業(ye) 運營成本。
節約效能：通過數據集的切分和規律查找，幫助找到優(you) 化的數據集，實現人員投入及控製過程的節能提效。