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一、智能工廠的定義

智能(neng)工(gong)(gong)廠是指不斷融合信息(xi)技術和(he)制造(zao)技術，以實現生產過程自(zi)動化、信息(xi)化、網絡化、智能(neng)化為(wei)特點的現代化工(gong)(gong)廠。它涵蓋了產品設計(ji)、生產制造(zao)、物流配(pei)送(song)、銷售服(fu)務等各個環節，旨在提(ti)(ti)高生產效率、降(jiang)低成(cheng)本、提(ti)(ti)升(sheng)產品質(zhi)量和(he)服(fu)務水平。

智能工廠(chang)利用各種現代(dai)化技(ji)術，實現工廠(chang)辦公(gong)、管理及(ji)生產自(zi)動化。其系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)組成(cheng)豐富多(duo)樣，包(bao)括樓宇自(zi)控系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、生產過程監(jian)控系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、工業電(dian)視(shi)監(jian)視(shi)及(ji)保安電(dian)視(shi)監(jian)視(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、防(fang)盜報警(jing)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、停車場管理系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、一(yi)卡通智能化管理系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、公(gong)共廣播系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、綜合(he)布(bu)線系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、計算(suan)機網絡系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)綜合(he)以及(ji)測(ce)控技(ji)術與儀器專(zhuan)業系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)集成(cheng)等。

在(zai)不(bu)同的標準和解(jie)讀(du)下，智能(neng)工(gong)廠(chang)也有不(bu)同的具體內涵。根據《智能(neng)工(gong)廠(chang)通(tong)用技(ji)術要求》的定(ding)義，智能(neng)工(gong)廠(chang)是(shi)在(zai)數字化工(gong)廠(chang)的基礎上，利用物聯網技(ji)術和監控技(ji)術加強信(xin)息管(guan)理(li)和服(fu)務，提(ti)高(gao)生(sheng)(sheng)產過(guo)程(cheng)可控性(xing)、減(jian)少生(sheng)(sheng)產線人工(gong)干(gan)預，合理(li)計劃排程(cheng)。同時集智能(neng)手段和智能(neng)系統等新(xin)興技(ji)術于一體，構建高(gao)效、節能(neng)、綠(lv)色、環保(bao)、舒(shu)適的人性(xing)化工(gong)廠(chang)。

智能(neng)工廠(chang)在智能(neng)制(zhi)造(zao)新(xin)模式(shi)中(zhong)有(you)多種模式(shi)創(chuang)新(xin)實踐且取得成效，涵蓋離散型、流程型、網絡協同制(zhi)造(zao)、大規模個性化定制(zhi)、遠(yuan)程運維(wei)服務等模式(shi)。

離散型(xing)智(zhi)能(neng)制造模(mo)式下，工廠的(de)總體設(she)計(ji)、工藝(yi)流(liu)程及布局均已建立(li)數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)化(hua)模(mo)型(xing)，并(bing)進(jin)行模(mo)擬(ni)仿真(zhen)，實現規劃、生(sheng)產(chan)、運營全流(liu)程數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)化(hua)管理；應(ying)用數(shu)(shu)字(zi)(zi)(zi)化(hua)三(san)維設(she)計(ji)與(yu)(yu)工藝(yi)技術(shu)進(jin)行產(chan)品、工藝(yi)設(she)計(ji)與(yu)(yu)仿真(zhen)，并(bing)通過物(wu)理檢(jian)測與(yu)(yu)試驗進(jin)行驗證(zheng)與(yu)(yu)優化(hua)；實現高檔數(shu)(shu)控(kong)機床與(yu)(yu)工業機器人、智(zhi)能(neng)傳(chuan)感與(yu)(yu)控(kong)制裝(zhuang)備(bei)、智(zhi)能(neng)檢(jian)測與(yu)(yu)裝(zhuang)配裝(zhuang)備(bei)、智(zhi)能(neng)物(wu)流(liu)與(yu)(yu)倉儲裝(zhuang)備(bei)等關鍵技術(shu)裝(zhuang)備(bei)在(zai)生(sheng)產(chan)管控(kong)中的(de)互聯互通與(yu)(yu)高度集成(cheng)等。

流(liu)(liu)程型智(zhi)能制造模式中，工廠總體設計、工藝(yi)流(liu)(liu)程及布局均已建立數(shu)(shu)字化模型，并進行模擬仿真，實現生產(chan)(chan)流(liu)(liu)程數(shu)(shu)據(ju)可視化和(he)生產(chan)(chan)工藝(yi)優化；實現對物流(liu)(liu)、能流(liu)(liu)、物性、資(zi)產(chan)(chan)的全流(liu)(liu)程監(jian)控與高度集成，建立數(shu)(shu)據(ju)采集和(he)監(jian)控系統，生產(chan)(chan)工藝(yi)數(shu)(shu)據(ju)自(zi)動(dong)數(shu)(shu)采率(lv)達到 90% 以上等。

網絡協同制(zhi)造模式建有(you)工(gong)業(ye)互聯網網絡化制(zhi)造資源協同云平臺，具有(you)完善的(de)(de)體(ti)系(xi)(xi)架(jia)構和相應的(de)(de)運(yun)行規則；通過(guo)(guo)企(qi)業(ye)間研發系(xi)(xi)統的(de)(de)協同，實(shi)現創新(xin)資源、設(she)計能力的(de)(de)集成和對(dui)接；通過(guo)(guo)企(qi)業(ye)間管理系(xi)(xi)統、服務支(zhi)撐系(xi)(xi)統的(de)(de)協同，實(shi)現生(sheng)產能力與服務能力的(de)(de)集成和對(dui)接等。

大(da)規模(mo)個(ge)性化(hua)(hua)定制模(mo)式產(chan)品采用模(mo)塊化(hua)(hua)設(she)計(ji)，通(tong)過差(cha)異(yi)化(hua)(hua)的定制參數，組(zu)合形(xing)成個(ge)性化(hua)(hua)產(chan)品；建有(you)工業互(hu)聯(lian)網(wang)個(ge)性化(hua)(hua)定制服務(wu)平臺，通(tong)過定制參數選擇、三維(wei)數字建模(mo)、虛擬(ni)現(xian)(xian)實(shi)或(huo)增強(qiang)現(xian)(xian)實(shi)等方式，實(shi)現(xian)(xian)與用戶深度交互(hu)，快速生成產(chan)品定制方案等。

遠(yuan)(yuan)程運維服(fu)務(wu)模(mo)式則通(tong)過先進的技(ji)術(shu)手(shou)段，實現對(dui)設(she)備(bei)的遠(yuan)(yuan)程監(jian)測、診斷(duan)和維護(hu)，提高(gao)設(she)備(bei)的可靠性(xing)和可用性(xing)。

二、智能工廠的特征

（一）互聯(lian)

智能工廠的 “互聯” 特征是其最為重要的標志之一。在智(zhi)能(neng)工廠(chang)中(zhong)，基本流(liu)程與物(wu)料(liao)實現(xian)互(hu)聯互(hu)通，這(zhe)(zhe)為(wei)實時決策提(ti)(ti)(ti)供(gong)(gong)(gong)了(le)關鍵數(shu)據(ju)。通過整(zheng)(zheng)合來(lai)(lai)自(zi)多(duo)(duo)渠道(dao)的(de)(de)數(shu)據(ju)，企業能(neng)夠全面掌控供(gong)(gong)(gong)應(ying)鏈的(de)(de)上下游流(liu)程，從而顯著提(ti)(ti)(ti)高供(gong)(gong)(gong)應(ying)網(wang)絡(luo)的(de)(de)整(zheng)(zheng)體效(xiao)率。例如(ru)，在智(zhi)能(neng)制造(zao)工廠(chang)的(de)(de)實現(xian)過程中(zhong)，消息(xi)傳遞成(cheng)為(wei)關鍵環節之一。工廠(chang)管理系統可以利用自(zi)動化的(de)(de)方法，及時通知工作人員生(sheng)產(chan)中(zhong)出現(xian)的(de)(de)任(ren)何(he)問題，減少停機時間(jian)并降低(di)故障(zhang)率。企業將(jiang)所有(you)生(sheng)產(chan)數(shu)據(ju)放入一個數(shu)據(ju)庫中(zhong)，與制造(zao)訂單(dan)和(he)供(gong)(gong)(gong)應(ying)鏈信息(xi)合并，使(shi)生(sheng)產(chan)計劃具(ju)有(you)更多(duo)(duo)的(de)(de)實時信息(xi)，這(zhe)(zhe)充分(fen)體現(xian)了(le)智(zhi)能(neng)工廠(chang)的(de)(de)互(hu)聯性。同時，像生(sheng)物(wu)制藥廠(chang)的(de)(de)未來(lai)(lai)建設中(zhong)，連接性作為(wei)智(zhi)能(neng)工廠(chang)的(de)(de)關鍵特征(zheng)，整(zheng)(zheng)合運(yun)營、業務(wu)系統、供(gong)(gong)(gong)應(ying)商和(he)客戶數(shu)據(ju)，提(ti)(ti)(ti)高上下游工藝的(de)(de)透明(ming)度，進而提(ti)(ti)(ti)升效(xiao)率。

（二）優化(hua)

智能工廠實現高度可靠運轉，極大地降低了人工干預。具備自(zi)動化(hua)(hua)(hua)(hua)工作流(liu)程，能(neng)(neng)夠同步了解資(zi)產(chan)狀況，優(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)追蹤(zong)系統與(yu)(yu)進度計劃(hua)，合理進行(xing)(xing)能(neng)(neng)源消耗，提高(gao)產(chan)量(liang)、運行(xing)(xing)時間和質量(liang)，降低成(cheng)本、避免浪費。例如，智(zhi)能(neng)(neng)工廠戰略應(ying)涵(han)蓋(gai)數字化(hua)(hua)(hua)(hua)基礎，所(suo)有平臺、應(ying)用和工具都應(ying)穩(wen)定(ding)和標準化(hua)(hua)(hua)(hua)，以便(bian)能(neng)(neng)共享重要(yao)信(xin)息或交(jiao)易(yi)。通過不斷分析智(zhi)能(neng)(neng)工廠時刻生(sheng)成(cheng)的海量(liang)數據，揭示(shi)亟待修(xiu)正與(yu)(yu)優(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)的資(zi)產(chan)績效(xiao)(xiao)問題，實(shi)現(xian)自(zi)我(wo)修(xiu)正，提升整(zheng)體資(zi)產(chan)效(xiao)(xiao)率。此外，在生(sheng)物制藥廠的轉變(bian)中，最優(you)化(hua)(hua)(hua)(hua)特征(zheng)通過工藝流(liu)程自(zi)動化(hua)(hua)(hua)(hua)及資(zi)產(chan)同步化(hua)(hua)(hua)(hua)，幾乎無需人工干預就能(neng)(neng)實(shi)現(xian)可靠運行(xing)(xing)。

（三(san)）透明

在智能工廠中，獲取的數據公開透明。通過(guo)實(shi)(shi)(shi)時(shi)數(shu)據(ju)可(ke)視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)處理(li)，這些數(shu)據(ju)轉變為可(ke)行洞(dong)見，協助人工(gong)(gong)及(ji)自動(dong)(dong)化(hua)(hua)(hua)決(jue)策流程，確保企業決(jue)策更精(jing)準(zhun)。例如，數(shu)據(ju)實(shi)(shi)(shi)時(shi)可(ke)視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)使整個網絡更具(ju)透明(ming)性，有助于進行更明(ming)智(zhi)的(de)決(jue)策。基于角色(se)的(de)視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)圖、預警和(he)(he)通知以及(ji)實(shi)(shi)(shi)時(shi)跟蹤和(he)(he)監視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)都是行之有效的(de)手段(duan)。在(zai)光伏產(chan)業標(biao)準(zhun)化(hua)(hua)(hua)智(zhi)能工(gong)(gong)廠中，透明(ming)化(hua)(hua)(hua)被創造性地提出，通過(guo)自動(dong)(dong)化(hua)(hua)(hua)設備和(he)(he)數(shu)據(ju)透明(ming)化(hua)(hua)(hua)的(de)配(pei)合，實(shi)(shi)(shi)現(xian)數(shu)據(ju)處理(li)的(de)透明(ming)化(hua)(hua)(hua)，采集、分析、自主決(jue)策和(he)(he)執行的(de)能力(li)得以體現(xian)。同時(shi)，在(zai)制造業智(zhi)能化(hua)(hua)(hua)轉型中，利用可(ke)視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠，通過(guo)數(shu)字(zi)化(hua)(hua)(hua)生產(chan)現(xian)場管理(li)平臺、虛擬(ni)現(xian)實(shi)(shi)(shi)技術、視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)頻技術、可(ke)視(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)化(hua)(hua)(hua)平臺，實(shi)(shi)(shi)現(xian)生產(chan)的(de)研發設計(ji)、采購、生產(chan)等(deng)過(guo)程的(de)完全透明(ming)化(hua)(hua)(hua)。

（四）前瞻

智能工廠中的員工與系統可預見問題或挑戰并提前應對。包括識別異常情況、儲備庫存、解決(jue)質量問題、監控安全(quan)與(yu)維修問題，基于(yu)歷(li)(li)史(shi)與(yu)實(shi)時數(shu)據(ju)(ju)預測未來(lai)成果(guo)。例如，智能(neng)工廠(chang)(chang)可以(yi)根據(ju)(ju)歷(li)(li)史(shi)數(shu)據(ju)(ju)和實(shi)時數(shu)據(ju)(ju)預測未來(lai)結果(guo)，賦予(yu)從業人(ren)員預測與(yu)響應能(neng)力，做到未雨(yu)綢繆。在生物(wu)制藥廠(chang)(chang)的(de)建設中，預見(jian)性表現為智能(neng)工廠(chang)(chang)可以(yi)根據(ju)(ju)歷(li)(li)史(shi)數(shu)據(ju)(ju)和實(shi)時數(shu)據(ju)(ju)預測未來(lai)結果(guo)，這也是從業人(ren)員能(neng)夠預測與(yu)響應，從而(er)防患(huan)于(yu)未然(ran)，減少生產故障時間的(de)價值體現。

（五）敏捷

智能工廠是柔性系統，能自行優化網絡表現，適應并實時或近實時學習新環境條件，自動運行生產流程，根據企業變化需求發展和成長。例如，在智(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)造(zao)(zao)的靈(ling)(ling)活(huo)性(xing)和(he)敏捷性(xing)中，通過靈(ling)(ling)活(huo)的生(sheng)產(chan)(chan)線(xian)配(pei)置(zhi)和(he)模(mo)塊化(hua)設計，智(zhi)能(neng)(neng)制(zhi)造(zao)(zao)能(neng)(neng)夠快速切換生(sheng)產(chan)(chan)不(bu)同型號、規格的產(chan)(chan)品，縮短產(chan)(chan)品上市(shi)(shi)時(shi)間(jian)。智(zhi)能(neng)(neng)工廠(chang)系統能(neng)(neng)夠實時(shi)收集和(he)分析市(shi)(shi)場數(shu)(shu)據，快速識(shi)別市(shi)(shi)場需求變化(hua)，從而調(diao)整生(sheng)產(chan)(chan)計劃和(he)產(chan)(chan)品配(pei)置(zhi)，滿足消費者需求。同時(shi)，不(bu)同企業將在不(bu)同程度上受(shou)到(dao)智(zhi)能(neng)(neng)工廠(chang)對其(qi)制(zhi)造(zao)(zao)流程的影響，制(zhi)造(zao)(zao)商可(ke)根據其(qi)特定需求，選擇多種(zhong)數(shu)(shu)字化(hua)及物理技術，凸顯了智(zhi)能(neng)(neng)工廠(chang)靈(ling)(ling)活(huo)、可(ke)重構的特性(xing)。