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自動(dòng)化程度最高的行業(yè)之一——汽車(chē)制造
發(fā)布日期：2022-09-22 11:01:05 [返回]
隨著世界汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展壯大，中國(guó)汽車(chē)制造業(yè)正在實(shí)現(xiàn)由弱到強(qiáng)的跨越，到2020年，中國(guó)汽車(chē)的市場(chǎng)銷(xiāo)售量將會(huì)占據(jù)全球汽車(chē)總銷(xiāo)量的一半以上。同時(shí)，汽車(chē)是高新技術(shù)的結(jié)晶，汽車(chē)工業(yè)所涉及的新技術(shù)范圍之廣、數(shù)量之多，是其他產(chǎn)業(yè)難以相比的。從國(guó)家對(duì)于新能源汽車(chē)的關(guān)注，以及對(duì)國(guó)產(chǎn)自主品牌的扶持可以看出，汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展為進(jìn)入后工業(yè)社會(huì)奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)和工業(yè)力量。國(guó)家智能智造水平的增強(qiáng)，在很大程度上也取決于汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展水平，汽車(chē)智造將成為代表我國(guó)智能智造最高水平的產(chǎn)業(yè)之一。
自動(dòng)化流水線這一誕生于汽車(chē)制造行業(yè)的經(jīng)典生產(chǎn)模式，被廣泛運(yùn)用到各個(gè)制造行業(yè)中，伴隨著配件標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化生產(chǎn)等多種先進(jìn)工藝的成熟運(yùn)用，整個(gè)制造業(yè)的都在大跨步前進(jìn)，而汽車(chē)這種過(guò)去被認(rèn)為是奢侈品的商品也逐漸進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)，成為人們出行的代步工具。更快速、更高效、更精確成為汽車(chē)制造行業(yè)孜孜不倦的追求。正如上文所言，汽車(chē)行業(yè)先天高度的自動(dòng)化體系成為智能化的理想溫床，智能制造也正是在汽車(chē)制造業(yè)誕生了萌芽。
自動(dòng)化與軟件的融合
高度的自動(dòng)化向來(lái)需要與之相配套的軟件系統(tǒng)，通過(guò)軟件將信息和數(shù)據(jù)抽取出來(lái)進(jìn)行整合分析，以反映產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)的真實(shí)情況，這是汽車(chē)制造業(yè)從自動(dòng)化走向智能化的第一步，我們以易往信息智能解決方案為例講述智能化軟件在汽車(chē)行業(yè)的架構(gòu)特色：
A、IT技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)融合：一體化MES解決方案，被認(rèn)為是業(yè)界自動(dòng)化與信息化的完美融合，向上承接ERP等管理系統(tǒng)，向下承接底層PLC控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)控制層與企業(yè)管理層系統(tǒng)的集成，全面支持制造業(yè)生產(chǎn)過(guò)程管控。通過(guò)EAI及ESB接口方式與軟件系統(tǒng)集成，利用OPC技術(shù)，集成自動(dòng)化設(shè)備，采集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，圖形化展示設(shè)備狀態(tài)信息，遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
B、遵循先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：遵循SOA的思想，以服務(wù)為抽象的手段，將企業(yè)中各個(gè)系統(tǒng)應(yīng)用程序的不同功能單元抽象為服務(wù)，通過(guò)這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)。遵循ISA-95國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以EW-MES平臺(tái)為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了面向不同行業(yè)的應(yīng)用插件，形成面向各行業(yè)應(yīng)用的智能工廠解決方案。
C、提供自主開(kāi)發(fā)技術(shù)平臺(tái)：技術(shù)無(wú)關(guān)性指“屏蔽”了操作系統(tǒng)、軟件基礎(chǔ)架構(gòu)等的技術(shù)細(xì)節(jié)，開(kāi)發(fā)人員在利用業(yè)務(wù)基礎(chǔ)平臺(tái)開(kāi)發(fā)管理軟件應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，關(guān)注的焦點(diǎn)在于企業(yè)業(yè)務(wù)邏輯、企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理模式，而不用關(guān)心采用何種具體技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種技術(shù)無(wú)關(guān)性，還實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)運(yùn)行的獨(dú)立性，即通過(guò)開(kāi)發(fā)的組件軟件順利地在各種不同異構(gòu)環(huán)境下運(yùn)行，同時(shí)為二次開(kāi)發(fā)提供了可行性和便利性。
D、生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)采集技術(shù)：采用強(qiáng)大數(shù)據(jù)采集引擎、整合數(shù)據(jù)采集渠道（RFID、條碼設(shè)備、PLC、Sensor、IPC、PC等）覆蓋整個(gè)工廠制造現(xiàn)場(chǎng)，保證海量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、全面的采集。根據(jù)不同生產(chǎn)車(chē)間的生產(chǎn)過(guò)程、信息采集對(duì)象、頻次的不同要求，采用分層次/分車(chē)間的信息采集技術(shù)，較好地實(shí)現(xiàn)了車(chē)間生產(chǎn)信息的采集。
作為我國(guó)汽車(chē)行業(yè)智能制造領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，易往信息的智造軟件架構(gòu)基本上能代表我國(guó)的汽車(chē)制造行業(yè)特點(diǎn)，但畢竟相關(guān)技術(shù)剛剛興起仍處于初階階段，還有許多細(xì)節(jié)需要我們重點(diǎn)關(guān)注。
雖說(shuō)汽車(chē)整車(chē)制造加入制造軟件非常必要，但準(zhǔn)備不足，可能造成數(shù)據(jù)丟失、安排欠合理等問(wèn)題，這將嚴(yán)重影響制造的準(zhǔn)確性和安全性，給企業(yè)造成極大的損失。汽車(chē)廠實(shí)施制造軟件是一項(xiàng)龐大的工程，涉及多方面，比如自動(dòng)化條件，管理?xiàng)l件，人員素質(zhì)等，我們需要對(duì)這些條件進(jìn)行評(píng)估分析，企業(yè)的現(xiàn)狀對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施的支撐度有多少，要達(dá)到既定目標(biāo)，需要企業(yè)具備哪些基礎(chǔ)條件，最終企業(yè)需要制定一套可落地執(zhí)行的解決方案。在方案規(guī)劃方面，易往信息建議堅(jiān)持“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施”的原則，在方案規(guī)劃時(shí)一定要全面，同時(shí)明確各系統(tǒng)的邊界范圍，預(yù)留系統(tǒng)接口，按企業(yè)實(shí)際情況，設(shè)定分階段目標(biāo)，分階段實(shí)施項(xiàng)目。
因?yàn)閯趧?dòng)力成本遞增以及需求急劇變化等各種壓力，汽車(chē)制造行業(yè)智能改造需求十分旺盛，這在我國(guó)汽車(chē)制造行業(yè)中尤其明顯，中國(guó)的整體經(jīng)濟(jì)正處在轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，過(guò)去的勞動(dòng)密集型經(jīng)濟(jì)正在逐漸衰退，取而代之的是新興的技術(shù)密集型經(jīng)濟(jì)，汽車(chē)智能制造正是這波潮流中耀眼的明星。 北汽股份株洲分公司二工廠是北汽自主品牌2017年重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，希望通過(guò)株洲二工廠MES系統(tǒng)的實(shí)施，引入先進(jìn)管理理念和模式、梳理優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，并借助系統(tǒng)來(lái)固化、標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)流程，從而提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。該項(xiàng)目由易往信息為其打造，通過(guò)易往專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)團(tuán)隊(duì)的分析設(shè)計(jì)，以達(dá)成戰(zhàn)略目標(biāo)：
柔性化制造：通過(guò)MES系統(tǒng)的實(shí)施，使生產(chǎn)線具有柔性化生產(chǎn)制造的功能，實(shí)現(xiàn)多種車(chē)型、多種配置的同時(shí)排產(chǎn)和混線生產(chǎn)，最大限度的提高企業(yè)的柔性化生產(chǎn)制造能力。
高效率：通過(guò)MES系統(tǒng)的使用，大幅度減少因操作不當(dāng)造成的停線，系統(tǒng)可迅速發(fā)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的瓶頸,給相關(guān)的管理人員提供不斷改進(jìn)的依據(jù)。
以質(zhì)量為導(dǎo)向：質(zhì)量問(wèn)題實(shí)時(shí)反饋和長(zhǎng)期歷史記錄，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量問(wèn)題的準(zhǔn)確傳遞和及時(shí)處理，建立針對(duì)每一臺(tái)VIN碼的質(zhì)量檔案，提供長(zhǎng)期的質(zhì)量信息歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)。
可跟蹤性：通過(guò)實(shí)施車(chē)間生產(chǎn)跟蹤系統(tǒng)。 使各部門(mén)相關(guān)人員可隨時(shí)跟蹤車(chē)身移動(dòng)位置,將車(chē)身信息實(shí)時(shí)傳遞。
設(shè)備可監(jiān)控性：系統(tǒng)將通過(guò)人工記錄各個(gè)設(shè)備的故障狀況、停機(jī)狀況和檢定周期, 為維修部門(mén)提供預(yù)防性維修計(jì)劃, 減少設(shè)備停線時(shí)間, 保證產(chǎn)品質(zhì)量。
智能化改造實(shí)效
北汽株洲二工廠MES系統(tǒng)架構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，針對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃、制造過(guò)程、生產(chǎn)物流配送、生產(chǎn)制造質(zhì)量和成品管控等五大領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全面的管理，實(shí)現(xiàn)了均衡生產(chǎn)，不斷地縮短物流供應(yīng)周期、提高物流效率、降低物流成本，使得零部件配送和生產(chǎn)供應(yīng)整個(gè)供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)效益最大化，并使生產(chǎn)線具有柔性化生產(chǎn)制造的功能，實(shí)現(xiàn)多種車(chē)型、多種配置的批量同時(shí)排產(chǎn)和混線生產(chǎn)，最大限度的提高設(shè)備、人力的使用合理性和效率；此外通過(guò)計(jì)劃推動(dòng)和生產(chǎn)拉動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)精益化物流，通過(guò)同步供貨與半同步供貨方式拉動(dòng)零部件需求，使物流系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)更加流暢，各工位物料使用情況應(yīng)被時(shí)時(shí)監(jiān)視并能迅速響應(yīng)，物料系統(tǒng)應(yīng)能夠支撐多車(chē)型混線生產(chǎn)，并減少因物料短缺而造成的停線。最后，制造物流系統(tǒng)將生產(chǎn)、物流、質(zhì)量等過(guò)程中的各種設(shè)備和工控系統(tǒng)與制造物流系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，做到數(shù)據(jù)傳輸與控制，并將MES系統(tǒng)與ERP、SRM等系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成，從而加強(qiáng)了工控系統(tǒng)與信息系統(tǒng)的整合，實(shí)現(xiàn)了信息的一處錄入，多處使用, 消除了信息孤島。
新能源汽車(chē)智能制造異軍突起
汽車(chē)被譽(yù)為改變世界的機(jī)器、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的車(chē)輪，發(fā)展至今，汽車(chē)早已經(jīng)成為我們生活不可或缺的一部分。然而，汽車(chē)在改變世界，豐富人們生活的同時(shí)，也帶來(lái)能源、環(huán)保、噪聲污染、工業(yè)污染、交通事故等一系列社會(huì)問(wèn)題。
而新能源汽車(chē)由于其在本質(zhì)上是一種零排放汽車(chē)，再加上目前全球新能源汽車(chē)技術(shù)路線還有多種選擇，知識(shí)產(chǎn)權(quán)的壁壘尚未形成，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)在制定，規(guī)模化生產(chǎn)正在醞釀，競(jìng)爭(zhēng)格局尚未確定，這一切都為后發(fā)國(guó)家和企業(yè)提供了技術(shù)追趕的機(jī)會(huì)，因此發(fā)展新能源汽車(chē)是促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、搶占國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的緊迫任務(wù)，也是我國(guó)由汽車(chē)大國(guó)邁向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的必由之路。國(guó)家政策的大力支持與引導(dǎo)，為新能源汽車(chē)的快速發(fā)展提供良好契機(jī)。在國(guó)家及地方政府配套政策的支持下，我國(guó)新能源汽車(chē)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；娘w躍式發(fā)展。2016 年我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)量已達(dá)到 51.7 萬(wàn)輛，占全國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量的比重已達(dá) 1.84%。在乘用車(chē)領(lǐng)域，我國(guó)涌現(xiàn)出了諸如比亞迪、北汽新能源、眾泰、威馬、上汽、江淮等一批新能源汽車(chē)明星企業(yè)。
盡管我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正在以快速的發(fā)展速度不斷取得進(jìn)步，然而，我國(guó)眾多制造企業(yè)在向我國(guó)制造價(jià)值鏈高端進(jìn)軍的過(guò)程中卻遇到不少難題，新能源汽車(chē)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)仍亟需突破，尤其是我國(guó)新能源汽車(chē)制造企業(yè)智能制造水平尚處于較為落后的階段。作為我國(guó)智能工廠整體解決方案提供商的引領(lǐng)者——易往信息，憑借豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與深厚的行業(yè)積淀，通過(guò)獨(dú)立自主研發(fā)的易往智能工廠整體解決方案助力我國(guó)新能源汽車(chē)制造企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型。易往解決方案從智能決策、智能運(yùn)營(yíng)、智能生產(chǎn)、智能裝備四大維度解決新能源汽車(chē)制造企業(yè)遇到的種種難題，為眾多新能源汽車(chē)制造企業(yè)補(bǔ)強(qiáng)短板，實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)。
國(guó)產(chǎn)品牌的領(lǐng)先企業(yè)北汽新能源在實(shí)現(xiàn)精益化生產(chǎn)過(guò)程中，遇到生產(chǎn)瓶頸。為助其實(shí)現(xiàn)智能化升級(jí)改造，率先實(shí)現(xiàn)跨界融合，智能工廠整體解決方案引領(lǐng)者——易往信息快速為其建立一套全面、高效、協(xié)同統(tǒng)一的制造物流系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)優(yōu)化計(jì)劃管理、作業(yè)指導(dǎo)信息化、生產(chǎn)過(guò)程可視化、庫(kù)存信息透明化，支持生產(chǎn)裝配柔性化及高效生產(chǎn)運(yùn)作、大批量混線的生產(chǎn)與物流模式，實(shí)現(xiàn)制造與物流精益化管理。易往信息為北汽新能源構(gòu)建的制造物流系統(tǒng)（MES&WMS）針對(duì)各基地生產(chǎn)計(jì)劃、制造過(guò)程、生產(chǎn)物流配送、生產(chǎn)制造質(zhì)量和成品管控等五大領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了全面的管理，通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)施，貫徹了北汽新能源精益生產(chǎn)的思想理念，實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)，不斷地縮短物流供應(yīng)周期、提高物流效率、降低物流成本，使得零部件配送和生產(chǎn)供應(yīng)整個(gè)供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)效益最大化，并使生產(chǎn)線具有柔性化生產(chǎn)制造的功能，實(shí)現(xiàn)多種車(chē)型、多種配置的批量同時(shí)排產(chǎn)和混線生產(chǎn)，最大限度的提高設(shè)備、人力的使用合理性和效率，最終助力北汽新能源實(shí)現(xiàn)智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)。
威馬汽車(chē)是國(guó)內(nèi)新興的新能源汽車(chē)企業(yè)，致力于為中國(guó)消費(fèi)者提供完善、便捷、舒適的出行體驗(yàn)。為了更好助力威馬汽車(chē)生產(chǎn)出高品質(zhì)、高可靠性、有良好用戶(hù)體驗(yàn)的產(chǎn)品，易往信息根據(jù)威馬汽車(chē)溫州基地建設(shè)的需求，通過(guò)易往智能工廠整體解決方案，為其建立一套全面高效的智能工廠制造執(zhí)行系統(tǒng)。
智能生產(chǎn)模塊是易往智能解決方案的核心，本項(xiàng)目立足于威馬汽車(chē)制造水平現(xiàn)實(shí)，通過(guò)最新研發(fā)的易往FlexEngine Apollo智能生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、FlexEngine Athena高級(jí)計(jì)劃與排程系統(tǒng)、FlexEngine Venus倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)、FlexEngine Zeus工業(yè)大數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，全力打造易往獨(dú)有、功能強(qiáng)大的智能生產(chǎn)層級(jí)，通過(guò)系統(tǒng)管理、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、生產(chǎn)訂單管理、生產(chǎn)質(zhì)量管理、Andon管理、報(bào)表管理等企業(yè)管理模塊的實(shí)施，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化生產(chǎn)管理、作業(yè)指導(dǎo)信息化、生產(chǎn)過(guò)程可視化，支持生產(chǎn)裝配柔性化及高效生產(chǎn)運(yùn)作、大批量混線的生產(chǎn)模式。易往解決方案將圍繞集團(tuán)戰(zhàn)略目標(biāo)，為最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)立國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際知名的汽車(chē)品牌，成為真正具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的威馬汽車(chē)核心業(yè)務(wù)單元提供信息化支撐。
伴隨著我國(guó)新能源汽車(chē)制造業(yè)的崛起，易往信息憑借優(yōu)秀的智能工廠解決方案又一次走到了前列。
未來(lái)展望
當(dāng)下，正值新一輪科技和產(chǎn)業(yè)變革方興未艾，新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)進(jìn)一步融合，汽車(chē)正在從典型的代步工具，逐步演變?yōu)闄C(jī)電一體化、智能網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)化的高科技產(chǎn)品，并呈現(xiàn)出與能源、材料、電子、信息等產(chǎn)業(yè)緊密相連、協(xié)同發(fā)展的大趨勢(shì)。或許，我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)正在迎來(lái)它的新生！在不久的未來(lái)將催生出全新的產(chǎn)品形態(tài)和商業(yè)模式，重構(gòu)汽車(chē)樣業(yè)格局。
未來(lái)，汽車(chē)制造業(yè)充滿(mǎn)無(wú)限可能，讓我們拭目以待！
工業(yè)4.0時(shí)代的戰(zhàn)略核心
“工業(yè)4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價(jià)值的過(guò)程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。
德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，“工業(yè)4.0”概念即是以智慧制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過(guò)充分利用信息通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)—信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System)相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智慧化轉(zhuǎn)型。
“工業(yè)4.0”項(xiàng)目主要分為三大主題：
一是“智慧工廠”，重點(diǎn)研究智慧化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實(shí)現(xiàn)；
二是“智慧生產(chǎn)”，主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動(dòng)以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等。該計(jì)劃將特別注重吸引中小企業(yè)參與，力圖使 中小企業(yè)成為新一代智慧化生產(chǎn)技術(shù)的使用者和受益者，同時(shí)也成為先進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)造者和供應(yīng)者；
三是“智慧物流”，主要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)，整合物流資源，充分發(fā)揮現(xiàn)有物流資源供應(yīng)方的效率，而需求方，則能夠快速獲得服務(wù)匹配，得到物流支持。
隨著工業(yè)4.0的開(kāi)展，智慧工廠作為戰(zhàn)略核心和基礎(chǔ)的功用越來(lái)越凸顯出來(lái)，不同于傳統(tǒng)工廠中自動(dòng)化設(shè)備加上傳統(tǒng)制造執(zhí)行系統(tǒng)的本質(zhì)，智慧工廠的本質(zhì)應(yīng)該是對(duì)工廠自身運(yùn)行狀況有著規(guī)律性了解，并自發(fā)形成新的生產(chǎn)運(yùn)行模式的智慧存在。具體來(lái)說(shuō)，智慧工廠需要在制造物聯(lián)的基礎(chǔ)上，通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)工廠運(yùn)行規(guī)律，利用規(guī)律實(shí)現(xiàn)智能化決策，然后將智能化決策封裝為智能化服務(wù)，最后通過(guò)云端敏捷配置實(shí)現(xiàn)服務(wù)協(xié)同，以自主學(xué)習(xí)與自我適應(yīng)方式形成工廠新產(chǎn)物。
智慧工廠的四大智慧特征
一是設(shè)備或者儀表等傳感器要能夠自組織、自學(xué)習(xí)、自維護(hù)的感知能力，理解環(huán)境信息和自身信息，并進(jìn)行分析和判斷來(lái)規(guī)劃自身的行為和能力。能夠跟隨環(huán)境的變化自己做出決策來(lái)調(diào)整行動(dòng)，有較強(qiáng)有力的支持度和記憶支持的模型為基礎(chǔ)。
二是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、實(shí)時(shí)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)安全、節(jié)能將是智能工廠的核心技術(shù)。具體而言通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)、銷(xiāo)售、ERP、PLM、SCM等業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程之間的協(xié)同等。通過(guò)設(shè)備間的互聯(lián)，提高設(shè)備間的相互協(xié)同能力，從而使生產(chǎn)模塊間的搭配方式更靈活、更自由；
三是利用機(jī)器視覺(jué)，人工智能等技術(shù)，使機(jī)器人與設(shè)備具備更加智能化的功能；通過(guò)信息化技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合，構(gòu)建深度整合的數(shù)字化工廠；智能工廠中不僅僅是智能系統(tǒng)、智能模型這么簡(jiǎn)單，而是把傳統(tǒng)的工廠附加上形象思維，讓他獨(dú)立承擔(dān)起分析、判斷、決策的任務(wù)，在智能機(jī)器的配合下能夠更好的發(fā)揮出人的潛力，使人機(jī)之間表現(xiàn)出一種平等共事、互相理解、互相協(xié)作的關(guān)系。因此，在智能制造系統(tǒng)當(dāng)中，高素質(zhì)、高智能的人將發(fā)揮更好的作用。人工智能則承擔(dān)起了能夠幫助廠區(qū)分析、判斷、決策的任務(wù)，機(jī)器智能和人的智能能真正的集成在一起，相互配合、相得益彰。
四是實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也是智慧工廠實(shí)現(xiàn)高水平的人機(jī)一體化的關(guān)鍵技術(shù)之一，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，融合信號(hào)處理、動(dòng)畫(huà)技術(shù)、智能推理、預(yù)測(cè)、仿真多媒體技術(shù)為一體，借助多種音像和傳感器，虛擬展示現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中各種過(guò)程、部件，因而能夠模擬制造過(guò)程和未來(lái)的產(chǎn)品。從感官和視覺(jué)上給人獲得完全如真實(shí)的感受，它的特點(diǎn)是可以按照人的意志、意念來(lái)變化，這種人機(jī)結(jié)合的新一代的智能界面是智能制造的顯著特征。
總結(jié)現(xiàn)代智能工廠有四大關(guān)鍵點(diǎn)：一是要連接所有網(wǎng)絡(luò)以拿到數(shù)據(jù)。二是要有智能傳感器。三是大數(shù)據(jù)，將所有設(shè)備、所有人連接后，所有數(shù)據(jù)都大批量傳送到智能終端上。四是分析，得到數(shù)據(jù)后從中抓取出應(yīng)用趨勢(shì)來(lái)，提高設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)和預(yù)測(cè)水平。要形成高速傳輸、大數(shù)據(jù)，保證實(shí)時(shí)性、安全性和節(jié)能就變得十分關(guān)鍵。因此工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是承載人工智能的技術(shù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)則成為人工智能的生產(chǎn)要素。
未來(lái)智慧工廠趨勢(shì)
一是未來(lái)的智能廠所有設(shè)備和儀表都是智能的。每臺(tái)設(shè)備均有自己的運(yùn)行數(shù)據(jù)中心，它們均具備很強(qiáng)的自我診斷能力，還具有預(yù)測(cè)未來(lái)狀態(tài)的能力，在預(yù)測(cè)到未來(lái)某時(shí)點(diǎn)會(huì)發(fā)生故障或者缺少機(jī)油等狀況時(shí)，自動(dòng)向智慧大腦發(fā)出“求救”信號(hào)，以獲得專(zhuān)業(yè)化維保人員的愛(ài)護(hù)。它們相互配合，智能調(diào)控、調(diào)度設(shè)備，不需要人為的干預(yù)。無(wú)論是設(shè)備還是儀表，它們的管理和維護(hù)方式都將從“被動(dòng)的事后維修”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)的事前維護(hù)保養(yǎng)”，這些工作都將通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與專(zhuān)業(yè)的外包服務(wù)單位相連通，基本不需要廠區(qū)的生產(chǎn)管理人員參與。也不再設(shè)置中控室，廠區(qū)內(nèi)布置有安全的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論是游客還是管理人員，都可以通過(guò)移動(dòng)智能終端查看生產(chǎn)情況，當(dāng)然，權(quán)限管理是相當(dāng)嚴(yán)格的，以保證生產(chǎn)系統(tǒng)的高度安全性。一般情況下，都不需要人來(lái)干預(yù)生產(chǎn)過(guò)程，只有在特殊和緊急情況下，才需要有權(quán)限的操作人員介入。智能控制系統(tǒng)的大腦的特點(diǎn)將是分布式，即，負(fù)責(zé)生產(chǎn)過(guò)程控制的控制器都分布于靠近設(shè)備和儀表的底層。上層的大腦則是放置在“云端”，與城市的管網(wǎng)以及其它概念廠互聯(lián)互通，可以完成更大范圍的智能調(diào)度。
二是未來(lái)的智能工廠與大數(shù)據(jù)密不可分。有人說(shuō)，下一個(gè)十年，大數(shù)據(jù)和人工智能將顛覆各種產(chǎn)業(yè)形態(tài)。智能工廠必與大數(shù)據(jù)緊密相依，因?yàn)閷?duì)于“智能”兩個(gè)字來(lái)說(shuō)，大數(shù)據(jù)是原材料，而機(jī)器學(xué)習(xí)是原材料的加工廠，人工智能服務(wù)則是工廠出爐的產(chǎn)品，被越來(lái)越多的人應(yīng)用在現(xiàn)實(shí)環(huán)境之中。因此智能工廠必須將大量的數(shù)據(jù)“喂”進(jìn)機(jī)器，這樣機(jī)器才可以不斷學(xué)習(xí)，不斷的優(yōu)化自身的參數(shù)，才可以將總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)交給機(jī)器，隨著機(jī)器的深度學(xué)習(xí)以及對(duì)大數(shù)據(jù)的處理能力不斷升級(jí)，我們的智能工廠在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中發(fā)揮出自己的作用。
三是未來(lái)的智能工廠與新技術(shù)的各種融合。不久的將來(lái)，在VR技術(shù)普遍應(yīng)用的時(shí)候，我們的工廠的管理也可以使用VR的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將工廠裝入虛擬現(xiàn)實(shí)的眼鏡，管理人員無(wú)需去現(xiàn)場(chǎng)，也不需要看電腦屏幕 中的工藝監(jiān)控畫(huà)面，我們戴上眼鏡，就能“身臨其境”下去查勘，100%還原真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，有了這個(gè)技術(shù)之后，未來(lái)工廠的管理是這樣的“您不再因?yàn)樯硖幒畏蕉m結(jié)了，我在家也能辦公，我在閑暇時(shí)也可以管理，我在出門(mén)時(shí)也可以監(jiān)控了”。現(xiàn)在是萬(wàn)物互聯(lián)的人工智能時(shí)代，未來(lái)的工廠也必將互聯(lián)化、數(shù)據(jù)化和智能化。構(gòu)建智能工廠是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，它不但涉及到眾多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域（機(jī)械，電子，自動(dòng)化，IT），同時(shí)涵蓋了多種應(yīng)用技術(shù)（信息技術(shù)，感知技術(shù)，控制器，人工智能等）。
工業(yè)4.0的出現(xiàn)則通過(guò)對(duì)生產(chǎn)體系中要素的剖析以及對(duì)共性的總結(jié)，提出了一套完整而標(biāo)準(zhǔn)的智能工廠體系，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是承載人工智能的技術(shù)平臺(tái)、大數(shù)據(jù)則成為人工智能的生產(chǎn)要素。