智能制造背景下智能工廠的特征

　　智能工廠代表了高度互聯(lián)和智能化的數(shù)字時(shí)代，工廠的智能化通過(guò)互聯(lián)互通、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)、智能裝備與智能供應(yīng)鏈五大關(guān)鍵領(lǐng)域得以體現(xiàn)，每個(gè)領(lǐng)域的特征如下：

　　一、互聯(lián)互通

　　互聯(lián)互通是通過(guò)CPS系統(tǒng)將人、物、機(jī)器與系統(tǒng)進(jìn)行連接，以物聯(lián)網(wǎng)作為基礎(chǔ)，通過(guò)傳感器、RFID、二維碼和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)信息的采集，通過(guò)PLC和本地及遠(yuǎn)程服務(wù)器實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面的交互，在本地服務(wù)器和云存儲(chǔ)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，在ERP、PLM、MES和SCADA等平臺(tái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，從而達(dá)到信息的暢通，人機(jī)的智能。一方面，通過(guò)這些技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能工廠內(nèi)部從訂單、采購(gòu)、生產(chǎn)與設(shè)計(jì)等的信息實(shí)時(shí)處理與通暢，另一方面相關(guān)設(shè)計(jì)供應(yīng)商、采購(gòu)供應(yīng)商、服務(wù)商和客戶(hù)等與智能工廠實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，確保生產(chǎn)信息、服務(wù)信息等的同步，采購(gòu)供應(yīng)商隨時(shí)可以提取生產(chǎn)訂單信息，客戶(hù)隨時(shí)可以提交自己的個(gè)性化訂單且可以查詢(xún)自己訂單的生產(chǎn)進(jìn)展，服務(wù)商隨時(shí)保持與客戶(hù)等的溝通與相關(guān)事物處理。

　　二、數(shù)字化

　　數(shù)字化包含兩方面內(nèi)容，一方面是指智能工廠在工廠規(guī)劃設(shè)計(jì)、工藝裝備開(kāi)發(fā)及物流等全部應(yīng)用三維設(shè)計(jì)與仿真;通過(guò)仿真分析，消除設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，將問(wèn)題提前進(jìn)行識(shí)別，減少后期改進(jìn)改善的投入，從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)成本與質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造和QCD與靈活生產(chǎn)的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)真正的精益，通過(guò)仿真運(yùn)營(yíng)成本降低10-30%，勞動(dòng)生產(chǎn)率提高15-30%。

　　另一方面，在傳感器、定位識(shí)別、數(shù)據(jù)庫(kù)分析等物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)字化技術(shù)的幫助下，數(shù)字化貫穿產(chǎn)品創(chuàng)造價(jià)值鏈和智能工廠制造價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，從研發(fā)BOM到采購(gòu)BOM和制造BOM，甚至到營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)的BOM準(zhǔn)確性與及時(shí)性直接影響是否能實(shí)現(xiàn)智能化，從研發(fā)到運(yùn)營(yíng)，乃至商業(yè)模式也需要數(shù)字化的貫通，從某種程度而言數(shù)字化的實(shí)現(xiàn)程度也成為智能制造戰(zhàn)略成功的關(guān)鍵。

　　三、大數(shù)據(jù)

　　大數(shù)據(jù)，是一種規(guī)模大到在獲取、存儲(chǔ)、管理、分析方面大大超出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具處理能力范圍的數(shù)據(jù)集合，從大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的硬件基礎(chǔ)、連接技術(shù)到中間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái)、數(shù)據(jù)分析平臺(tái)形成了整個(gè)大數(shù)據(jù)的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了底層硬件數(shù)據(jù)采集到頂層數(shù)據(jù)分析的縱向整合。

　　大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，更重要的是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化處理，將來(lái)自各專(zhuān)業(yè)的各類(lèi)型數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、分割、建立模型并進(jìn)行分析，深度挖掘數(shù)據(jù)背后的潛在問(wèn)題和貢獻(xiàn)價(jià)值。數(shù)據(jù)采集方面毫無(wú)疑問(wèn)做的很好，但數(shù)據(jù)也僅僅停留在形成報(bào)表的層面，無(wú)法直接利用與分析，識(shí)別出問(wèn)題并進(jìn)行整改，直接反映的是數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用人員的缺失，尤其是與專(zhuān)業(yè)相結(jié)合，需要既了解專(zhuān)業(yè)又懂得建模和算法的數(shù)據(jù)分析人才，這也是大數(shù)據(jù)面臨的重要挑戰(zhàn)，亟需企業(yè)和學(xué)校聯(lián)合共同培養(yǎng)，且從取消手工的數(shù)據(jù)處理著手開(kāi)展逐步積累，同時(shí)也反映了IT與制造的融合與同步不足。

　　四、智能供應(yīng)鏈

　　智能供應(yīng)鏈重點(diǎn)包含供應(yīng)物流、生產(chǎn)物流、整車(chē)物流，各相應(yīng)環(huán)節(jié)實(shí)施物流信息實(shí)時(shí)采集、同步傳輸、數(shù)據(jù)共享，并驅(qū)動(dòng)物流設(shè)備運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)智能物流體系，達(dá)到準(zhǔn)時(shí)化、可視化的目的，確保了資源的有效共享，也確保了訂單的準(zhǔn)時(shí)交付，在訂單準(zhǔn)確的同時(shí)減小了存儲(chǔ)，最大限度的避免了倉(cāng)儲(chǔ)及二次轉(zhuǎn)運(yùn)的費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，也是主機(jī)廠和供應(yīng)商之間緊密合作下的質(zhì)量和價(jià)格的優(yōu)化，達(dá)到雙贏的效果。

　　五、智能裝備

　　智能裝備通過(guò)智能產(chǎn)品、人機(jī)界面、RFID射頻技術(shù)、插入技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò)及APP等具備可感知、可連接，形成了集群環(huán)境，最終形成“可感知-自記憶-自認(rèn)知-自決策-自重構(gòu)”的核心能力，如谷歌旗下公司開(kāi)發(fā)的AlphaGo一樣具備深度學(xué)習(xí)的智能，根據(jù)實(shí)際形勢(shì)的輸入可以自動(dòng)分析判斷、邏輯推理，思考下一步的落子，在人工智能領(lǐng)域形成了對(duì)人類(lèi)圍棋的絕對(duì)壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)，AlphaGo的出現(xiàn)象征著計(jì)算機(jī)技術(shù)已進(jìn)入人工智能的新信息技術(shù)時(shí)代(新IT時(shí)代)，未來(lái)將于醫(yī)療等行業(yè)進(jìn)行深度合作，作為人工智能的代表也預(yù)示智能裝備的時(shí)代來(lái)臨，充分證明智能裝備是智能工廠物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化制造的基礎(chǔ)，也是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵要素。