1. 智能工廠的內(nèi)涵及建設重點

智能工廠是實現(xiàn)智能制造的重要載體，主要通過構建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡化分布生產(chǎn)設施，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化，其本質(zhì)是人機交互。

人機料法環(huán)是對全面質(zhì)量管理理論中的五個影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素的簡稱。

人，指制造產(chǎn)品的人員；

機，制造產(chǎn)品所用的設備；

料，指制造產(chǎn)品所使用的原材料；

法，指制造產(chǎn)品所使用的方法；

環(huán)，指產(chǎn)品制造過程中所處的環(huán)境。

而智能生產(chǎn)就是以智能工廠為核心，將人、機、法、料、環(huán)連接起來，多維度融合的過程。

在智能工廠的體系架構中，質(zhì)量管理的五要素也相應的發(fā)生變化，因為在未來智能工廠中，人類、機器和資源能夠互相通信。智能產(chǎn)品“知道”它們?nèi)绾伪恢圃斐鰜淼募毠?jié)，也知道它們的用途。

企業(yè)基于CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構建的智能工廠原型，主要包括物理層、信息層、大數(shù)據(jù)層、工業(yè)云層、決策層。

其中，物理層包含工廠內(nèi)不同層級的硬件設備，從最小的嵌入設備和基礎元器件開始，到感知設備、制造設備、制造單元和生產(chǎn)線，相互間均實現(xiàn)互聯(lián)互通。以此為基礎，構建了一個“可測可控、可產(chǎn)可管”的縱向集成環(huán)境。

信息層涵蓋企業(yè)經(jīng)營業(yè)務各個環(huán)節(jié)，包含研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、營銷服務、物流配送等各類經(jīng)營管理活動，以及由此產(chǎn)生的眾創(chuàng)、個性化定制、電子商務、可視追蹤等相關業(yè)務。

縱向集成和橫向集成均以CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為基礎，產(chǎn)品、設備、制造單元、生產(chǎn)線、車間、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)務的集成統(tǒng)一，則是通過數(shù)據(jù)應用和工業(yè)云服務實現(xiàn)，并在決策層基于產(chǎn)品、服務、設備管理支撐企業(yè)最高決策。

這些共同構建了一個智能工廠完整的價值網(wǎng)絡體系，為用戶提供端到端的解決方案。

2. 智能工廠主要建設模式

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，智能工廠有以下幾個不同的建設模式。

>>>第一種模式是從生產(chǎn)過程數(shù)字化到智能工廠。

在石化、鋼鐵、冶金、建材、紡織、造紙、醫(yī)藥、食品等流程制造領域，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，側重從生產(chǎn)數(shù)字化建設起步，基于品控需求從產(chǎn)品末端控制向全流程控制轉(zhuǎn)變。

>>>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。

在機械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等離散制造領域，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，側重從單臺設備自動化和產(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。

>>>第三種模式是從個性化定制到互聯(lián)工廠。

在家電、服裝、家居等距離用戶最近的消費品制造領域，企業(yè)發(fā)展智能制造的重點在于充分滿足消費者多元化需求的同時實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn)，側重通過互聯(lián)網(wǎng)平臺開展大規(guī)模個性定制模式創(chuàng)新。

3. 人機交互——智能工廠發(fā)展重點環(huán)節(jié)（一）

智能生產(chǎn)的側重點在于對整個生產(chǎn)流程進行監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集，便于進行數(shù)據(jù)分析，從而形成高度靈活、個性化、網(wǎng)絡化的產(chǎn)業(yè)鏈。

未來各類交互方式都會進行深度融合，使智能設備會更加自然地與人類生物反應及處理過程同步，包括思維過程、動覺，甚至一個人的文化偏好等，這個領域充滿著各種各樣新奇的可能性。

人與機器的信息交換方式隨著技術融合步伐的加快向更高層次邁進，新型人機交互方式被逐漸應用于生產(chǎn)制造領域。具體表現(xiàn)在智能交互設備柔性化和智能交互設備工業(yè)領域應用這兩個方面。

在生產(chǎn)過程中，智能制造系統(tǒng)可獨立承擔分析、判斷、決策等任務，突出人在制造系統(tǒng)中的核心地位，同時在工業(yè)機器人、無軌agv等智能設備配合下，更好發(fā)揮人的潛能。

機器智能和人的智能真正地集成在一起，互相配合，相得益彰。本質(zhì)是人機一體化。

來源：2017《互聯(lián)網(wǎng)周刊》　

4. 工業(yè)軟件——智能工廠發(fā)展重點環(huán)節(jié)（二）

智能工廠的建設離不開工業(yè)軟件的廣泛應用。工業(yè)軟件包括基礎和應用軟件兩大類，其中系統(tǒng)、中間件、嵌入式屬于基礎技術范圍，并不與特定工業(yè)管理流程和工藝流程緊密相關，以下提到的工業(yè)軟件主要指應用軟件，包括運營管理類、生產(chǎn)管理類和研發(fā)設計類軟件等。

廣泛應用MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、APS（先進生產(chǎn)排程）、PLM(產(chǎn)品生命周期管理) 、ERP(企業(yè)資源計劃)、質(zhì)量管理等工業(yè)軟件，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的可視化和透明化。

在新建工廠時，可以通過數(shù)字化工廠仿真軟件，進行設備和產(chǎn)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(shù)字化轉(zhuǎn)型的過程中，必須確保工廠的數(shù)據(jù)安全和設備和自動化系統(tǒng)安全。

---總結---

建設智能工廠無疑是制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方式，同時應圍繞企業(yè)的中長期發(fā)展戰(zhàn)略，根據(jù)自身產(chǎn)品、工藝、設備和訂單的特點，合理規(guī)劃智能工廠的建設藍圖。在推進規(guī)范化、標準化的基礎上，從最緊迫需要解決的問題入手，務實推進智能工廠的建設。