近年来，智能制造高潮囊括神州大年夜地，成为推动“中国制造2025”国度计谋最重要的举措。个中，智能工厂（Smart Factory）作为智能制造重要的实践范畴，已引起了制造企业的广泛存眷和各级当局的高度看重。本文将分析国表里智能工厂扶植的现啄暌参谋题，智能工厂的内涵，以及推动智能工厂扶植的成功之道。
智能工厂的最注目标并不是要扶植成无人工厂，而应寻求在合理成本的前提下，知足市场个性化定制的需求。是以，人机协作将成为智能工厂将来成长的重要趋势。人机协作的最大年夜特点是可以充分应用人的灵活性完成复杂多变的工作义务，在关键岗亭上，更须要人的断定才能和决定计划才能显得更为重要，而机械人则善于反复劳动。
一、国表里智能工厂扶植的近况分析
近年来，全球各重要经济体都在大年夜力推动制造业的中兴。在工业4.0、工业互联网、物联网、云计算等高潮下，全球浩瀚优良制造企业都开展了智能工厂扶植实践。例如，西门子安贝格电子工厂实现了多品种工控机的混线临盆；FANUC公司实现了机械人和伺服电机临盆过程的高度主动化和智能化，并应用主动化立体仓库在车间内的各个智能制造单位之间传递物料，实现了最高720小时无人值守；施耐德电气实现了电气开关制造和包装过程的全主动化；美国哈雷戴维森公司广泛应用以加工中间和机械人构成的智能制造单位，实现大年夜批量定制；三菱电机名古屋制造所采取人机浇忧⒛新型机械人装配产线，实现大年夜主动化到智能化的改变，明显进步了单位临盆面积的产量；全球重卡巨擘MAN公司搭建了完全的厂内物流体系，应用AGV装载进行装配的部件和整车，便于灵活调剂装配线，并建立了物料超市，取得明显成效。
图 1 德国MAN工厂应用AGV作为部件和整车装配的载体
当前，我国制造企业面对着巨大年夜的转型压力。一方面，劳动力成本敏捷攀升、产能多余、竞争激烈、客户个性化需求日益增长等身分，迫使制造企业大年夜低成本竞争策略转向建立差别化竞争优势。在工厂层面，制造企业面对着招工难，以及缺乏专业技师的巨大年夜压力，必须实现减员增效，急切须要推动智能工厂扶植。另一方面，物联网、协作机械人、增材制造、猜测性保护、机械视觉等新兴技巧敏捷鼓起，为制造企业推动智能工厂扶植供给了优胜的技巧支撑。再加上国度和处所当局的大年夜力搀扶，使各行业袈浣来越多的大年夜中型企业开启了智能工厂扶植的┞拂程。
有名营业流程治理专家August-Wilhelm Scheer传授提出的智能工厂框架强调了MES体系在智能工厂扶植中的枢纽感化（图2）。
我国汽车、家电、轨道交通、食物饮料、制药、设备制造、家居等行业的企业对临盆和装配线进行主动化、智能化改革，以及建立全新的智能工厂的需求十分旺盛，出现出海尔、美的、东莞劲胜、尚品宅配等智能工厂扶植的样板。例如，海尔佛山滚筒洗衣机工厂可以实现按订单设备、临盆和装配，采取高柔性的主动无人临盆线，广泛应用周详装配机械人，采取MES体系全程订单履行治理体系，经由过程RFID进行全程追溯，实现了机机互联、机物互联和人机互联；尚品宅配实现了大年夜格式设计到构造尺寸的全方位个性定制，建立了高度智能化的临盆加工控制体系，可以或许知足花费者个性化定制所产生的特别尺寸与构造板材的切削加工需求；东莞劲胜周全采取国产加工中间、国产数控体系和国产工业软件，实现了设备数据的主动采集和车间联网，建立了工厂的数字映射模型（Digital Twin），构建了手机壳加工的智能工厂。
然则，我国制造企业袈溱推动智能工厂扶植方面，还存在诸多问题与误区：
1. 盲亩钥跪主动化设备和主动化产线。很多制造企业仍然认为推动智能工厂就是主动化和机械人化，盲目寻求“黑灯工厂”，推动单工位的机械人改革，履行机械换人，上马只能加工或装配单一产品的刚性主动化临盆线。只重视购买高端数控设备，但却没有配备响应的软件体系。
2. 尚未实现设备数据的主动采集和车间联网。企业袈溱购买设备时没有请求开放数据接口，大年夜部分设备还不克不及主动采集数据，没有实现车间联网。今朝，各大年夜主动化厂商都有本身的工业总线和通信协定，OPC UA标准的应用还不普及。
3. 工厂运营层照样黑箱。在工厂运营方面还缺乏信息体系支撑，车间仍然是一个黑箱，临盆过程还难以实现全程追溯，与临盆治理互相干注的制造BOM数据、工时数据也不精确。
4. 设备绩效不高。临盆设备没有获得充分应用，设备的健康状况未进行有效治理，经常因为设备故障造成非筹划性停机，影响临盆。
5. 依然存在大年夜量信息化孤岛和主动化孤岛。智能工厂扶植涉及到智能设备、主动化控制、传感器、工业软件等范畴的供给商，集成难度很大年夜。很多企业不仅存在诸多信息孤岛，也存在很多主动化孤岛，主动化临盆线没有进行同一筹划，临盆线之间还须要中转库转运。
究其原因，是智能制造和智能工厂涵盖范畴很多，体系极其复杂，企业还缺乏深刻懂得。在这种状况下，制造企业不克不及贸然推动，搞“大年夜跃进”，以免造成企业的投资取水漂。应当依托有拭魅战经验的咨询办事机构，结合企业内部的IT、主动化和精益团队，高层积极介入，根据企业的产品和临盆工艺，做好需求分析和整体筹划，在此基本上稳妥推动，才能取得实效。
毕竟何谓智能工厂？智能工厂具有以下六个明显特点：
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1. 设备互联。可以或许实现设备与设备互联（M2M），经由过程与设备控制体系集成，以及外接传感器等方法，由SCADA（数据采集与监控体系）及时采集设备的状况，临盆落成的信息、质量信息，并经由过程应用RFID（无线射频技巧）、条码（一维和二维）等技巧，实现临盆过程的可追溯。
2. 广泛应用工业软件。广泛应用MES（制造履行体系）、APS（先辈临盆排程）、能源治理、质量治理等工业软件，实现临盆现场的可视化和透明化。在新建工厂时，可以经由过程数字化工厂仿真软件，进行设备和产线构造、工厂物流、人机工程等仿真，确保工厂构造合理。在推动数字化转型的过程中，必须确保工厂的数据安然和设备和主动化体系安然。在经由过程专业检摆设备检出次品时，不仅要可以或许主动与合格品分流，并且可以或许经由过程SPC（统计过程控制）等软件，分析出现质量问题的原因。
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本文标题：智能工厂的发展现状与成功之道
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