一文讀懂什么是智慧工廠

未來工廠即智慧工廠，智慧工廠是現代工廠信息化發(fā)展的新階段。是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網的技術和設備監(jiān)控技術加強信息管理和服務；清楚掌握產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產線上人工的干預、即時正確地采集生產線數據，以及合理的生產計劃編排與生產進度。并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術于一體，構建一個高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠?！爸腔酃S”技術與系統(tǒng)作為新型的制造系統(tǒng)，為制造商及其供應商提供了一個制造工藝信息平臺，使企業(yè)能夠對整個制造過程進行設計規(guī)劃，模擬仿真和管理，并將制造信息及時地與相關部門、供應商共享，從而實現虛擬制造和并行工程，保障生產的順利進行。在汽車行業(yè)，數字化工廠更是發(fā)揮著重要的作用。從產品設計到制造開始的工作轉換是汽車開發(fā)過程中最關鍵的步驟之一，“數字化工廠”規(guī)劃系統(tǒng)可以通過詳細的規(guī)劃設計和驗證預見所有的制造任務，在提高質量的同時減少設計時間，從而加速汽車開發(fā)周期；并且還可以消除浪費，減少為了完成某項任務所需的資源數量等。此外，“數字化工廠”規(guī)劃系統(tǒng)通過統(tǒng)一的數據平臺，實現主機廠內部、生產線供應商、工裝夾具供應商等的并行工程。智慧工廠的三大基礎技術一是無線感測器無線感測器將是實現智慧工廠的重要利器。智慧感測是基本構成要素。儀器儀表的智慧化，主要是以微處理器和人工智能技術的發(fā)展與應用為主，包括運用神經網路、遺傳演算法、進化計算、混沌控制等智慧技術，使儀器儀表實現高速、高效、多功能、高機動靈活等性能，如專家控制系統(tǒng)（expertcontrolsystem；ECS）、模塊邏輯控制器（FLC—FuzzyLogiccontroller）等都成為智能工廠相關技術的關注焦點。二是控制系統(tǒng)網路化（云端智慧工廠）隨著智慧工廠制造流程連接的嵌入式設備越來越多，通過云端架構部署控制系統(tǒng)，無疑已是當今最重要的趨勢之一。在工業(yè)自動化領域，隨著應用和服務向云端運算轉移，資料和運算位置的主要模式都已經被改變了，由此也給嵌入式設備領域帶來顛覆性變革。如隨著嵌入式產品和許多工業(yè)自動化領域的典型IT元件；如制造執(zhí)行系統(tǒng)，（MEs）以及生產計劃系統(tǒng)（PPS）的智慧化，以及連線程度日漸提高，云端運算將可提供更完整的系統(tǒng)和服務。一旦完成連線，體系結構、控制方法以及人機協作方法等制造規(guī)則，都會因為控制系統(tǒng)網路化而產生變化。此外，由于影像、語音信號等大數據高速率傳輸對網路頻寬的要求，對控制系統(tǒng)網路化，更構成嚴厲的挑戰(zhàn)，而且網路上傳遞的資訊非常多樣化，哪些資料應該先傳（如設備故障訊息），哪些資料可以晚點傳（如電子郵件），都要靠控制系統(tǒng)的智慧能力，進行適當的判斷才能得以實現。三是工業(yè)通信無線化工業(yè)無線網絡技術是物聯網技術領域最活躍的主流發(fā)展方向，是影響未來制造業(yè)發(fā)展的革命性技術，其通過支持設備間的交互與物聯，提供低成本、高可靠、高靈活的新一代泛在制造信息系統(tǒng)和環(huán)境。隨著無線技術日益普及，各家供應商正在提供一系列軟硬體技術，協助在產品中增加通信功能。這些技術支援的通信標準包括藍牙、Wi-Fi、GPS、LTE以及WiMax。然而，由于工廠需求不像消費市場一樣的標準化，必須因應生產需求，有更多彈性的選擇，最熱門的技術未必是最好的通信標準和客戶需要的技術。智慧工廠發(fā)展方向“智慧工廠”的概念，其核心是工業(yè)化-和信息化的高度融合。智慧工廠是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網的技術和設備監(jiān)控技術加強信息管理和服務。未來，將通過大數據與分析平臺，將云計算中由大型工業(yè)機器產生的數據轉化為實時信息（云端智能工廠），并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術于一體，構建一個高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠。一是制程管控可視化由于智慧工廠高度的整合性，在產品制程上，包括原料管控及流程，均可直接實時展示于控制者眼前，此外，系統(tǒng)機具的現況亦可實時掌握，減少因系統(tǒng)故障造成偏差。而制程中的相關數據均可保留在數據庫中，讓管理者得以有完整信息進行后續(xù)規(guī)劃，也可以依生產線系統(tǒng)的現況規(guī)劃機具的維護；可根據信息的整合建立產品制造的智能組合。二是系統(tǒng)監(jiān)管全方位通過物聯網概念、以傳感器做鏈接使制造設備具有感知能力，系統(tǒng)可進行識別、分析、推理、決策、以及控制功能。這類制造裝備，可以說是先進制造技術、信息技術和智能技術的深度結合。當然此類系統(tǒng)，絕對不僅只是在KS內安裝一個軟件系統(tǒng)而已，主要是透過系統(tǒng)平臺累積知識的能力，來建立設備信息及反饋的數據庫。從訂單開始，到產品制造完成、入庫的生產制程信息，都可以在數據庫中一目了然，在遇到制程異常的狀況，控制者亦可更為迅速反應，以促進更有效的工廠運轉與生產。三是在制造綠色化方面除了在制造上利用環(huán)保材料、留意污染等問題，并與上下游廠商間，從資源、材料、設計、制造、廢棄物回收到再利用處理，以形成綠色產品生命周期管理的循環(huán)，更可透過綠色ICT的附加值應用，延伸至綠色供應鏈的協同管理、綠色制程管理與智慧環(huán)境監(jiān)控等，協助上下游廠商與客戶之間共同創(chuàng)造符合環(huán)保的綠色產品。

“智慧工廠”的發(fā)展，是智能工業(yè)發(fā)展的新方向。特征體現在制造生產上：一、系統(tǒng)具有自主能力：可采集與理解外界及自身的資訊，并以之分析判及規(guī)劃自身行為

二、整體可視技術的實踐：結合訊號處理、推理預測、仿真及多媒體技術，將實境擴增展示現實生活中的設計與制造過程。

三、協調、重組及擴充特性：系統(tǒng)中各組承擔為可依據工作任務，自行組成最佳系統(tǒng)結