3. 充分结合精益临盆理念。充分表现工业工程和精益临盆的理念，可以或许实现按订单驱动，拉动式临盆，尽量削减在成品库存，清除浪费。推动智能工厂扶植要充分结合企业产品和工艺特点。在研发阶段也须要大年夜力推动标准化、模块化和系列化，奠定推动精益临盆的基本。

4. 实现柔性主动化。结合企业的产品和临盆特点，持续晋升临盆、检测和工厂物流的主动化程度。产品品种少、临盆批量大年夜的企业可以实现高度主动化，甚至建立黑灯工厂；小批量、多品种的企业袈潋应当重视少人化、人机结合，不要盲目推动主动化，应当特别重视建立智能制造单位。工厂的主动化临盆线和装配线应当恰当推敲冗余，避免因为关键设备故障而停线；同时，应当充分推敲若何快速换模，可以或许适应多品种的混线临盆。物流主动化对于实现智能工厂至关重要，企业可以经由过程AGV、行架式机械手、吊挂式输送链等物流设备实现工序之间的物料传递，并设备物料超市，尽量将物料配送到线边。质量检测的主动化也异常重要，机械视觉在智能工厂的应用将会越来越广泛。此外，还须要细心推敲若何应用助力设备，减轻工仁攀劳动强度。

5. 重视情况友爱，实现绿色制造。可以或许及时采集设备和产线的能源消费，实现能源高效应用。在危险和存在污染的环节，优先用机械人替代人工，可以或许实现废料的收受接收和再应用。

仅有主动化临盆线和工业机械人的工厂，还不克不及称为智能工厂。智能工厂不仅临盆过程应实现主动化、透明化、可视化、精益化，并且，在产品检测、质量考验和分析、临盆品流等环节也应当与临盆过程实现闭环集成。一个工厂的多个车间之间也要实现信息共享、准时配送和协同功课。智能工厂的扶植充分融合了信息技巧、先辈制造技巧、主动化技巧、通信技巧和人工智能技巧。每个企业袈溱扶植智能工厂时，都应当推敲若何可以或许有效融合这五大年夜范畴的新兴技巧，与企业的产品特点和制造工艺慎密结合，肯定自身的智能工厂推动筹划。

三、智能工厂的体系架构

图 2 Scheer传授提出的智能工厂架构

智能工厂可以分为基本举措措施层、智能设备层、智能产线层、智能车间层和工厂管控层五个层级（图3）：

1、基本举措措施层

企业起首应当建立有线或者无线的工厂收集，实现临盆指令的主动下达和设备与产线信息的主动采集；形成集成化的车间联网情况，解决不合通信协定的设备之间，以及PLC、CNC、机械人、仪表/传感器和工控/IT体系之间的联网问题；应用视频监控体系对车间的情况，人员行动进行监控、辨认与报警；此外，工厂应当在温度、湿度、干净度的┞菲握和工业安然（包含工业主动化体系的安然、临盆情况的安然和人员安然）等方面达到智能化程度。

2、智能设备层

智能设备是智能工厂运作的重要手段和对象。智能设备重要包含智能临盆设备、智能检摆设备和智能物流设备。制造设备在经历了机械设备到数控设备后，今朝正在慢慢向智能设备成长。智能化的加工中间具有误差补偿、温度补偿等功能，可以或许实现边检测、边加工。工业机械人经由过程集成视觉、力觉等传感器，可以或许精确辨认工件，自立进行装配，主动避让人，实现人机协作。金属增材制造设备可以直接制造零件，DMG MORI已开辟出可以或许实现同时实现增材制造和切削加工的混淆制造加工中间。智能物流设备则包含主动化立体仓库、智能夹具、AGV、桁架式机械手、吊挂式输送链等。例如，Fanuc工厂就应用了主动化立体仓库作为智能加工单位之间的物料传递对象（图4）。

图 4 ABB的Yumi协作机械人

3、智能产线层

智能产线的特点是，在临盆和装配的过程中，可以或许经由过程传感器、数控体系或RFID主动进行临盆、质量、能耗、设备绩效（OEE）等数据采集，并经由过程电子看板显示及时的临盆状况；经由过程安灯体系实现工序之间的协作；临盆线可以或许实现快速换模，实现柔性主动化；可以或许支撑多种类似产品的混线临盆和装配，灵活调剂工艺，适应小批量、多品种的临盆模式；具有必定冗余，如不雅临盆线上有设备出现故障，可以或许调剂到其他设备临盆；针对人工操作的工位，可以或许赐与智能的提示。

4、智能车间层

二、何谓智能工厂？

要实现对临盆过程进行有效管控，须要在设备联网的基本上，应用制造履行体系（MES）、先辈临盆排产（APS）、劳动力治理等软件进行高效的临盆排产和合理的人员排班，进步设备应用率（OEE），实现临盆过程的追溯，削减在成品库存，应用人机界面（HMI），以及工业平板等移动终端，实现临盆过程的无纸化。别的，还可以应用Digital Twin(数字映射)技巧将MES体系采集到的数据在虚拟的三维车间模型中及时地展示出来，不仅供给车间的VR（虚拟实际）情况，并且还可以显示设备的实际状况，实现虚实融合。

车间物流的智能化对于实现智能工厂至关重要。企业须要充分应用智能物流设备实现临盆过程中所需物料的及时配送。企业可以用DPS体系(Digital Picking System)实现物料拣选的主动化。

6. 可以实现及时洞察。大年夜临盆排产指令的下达到落成信息的反馈，实现闭环。经由过程建立临盆批示体系，及时洞察工厂的临盆、质量、能耗和设备状况信息，避免非筹划性停机。经由过程建立工厂的Digital Twin（数字映射），便利地洞察临盆现场的状况，帮助各级治理人员做出精确决定计划。

5、工厂管控层

工厂管控层主如果实现对临盆过程的监控，经由过程临盆批示体系及时洞察工厂的运营，实现多个车间之间的协作和资本的调剂。流程制造企业已广泛应用DCS或PLC控制体系进行临盆管控，近年来，离散制造企业也开端建立中心控制室，及时显示工厂的运营数据和图表，展示设备的运行状况，并可以经由过程图像辨认技巧对视频监控中发明的问题进行主动报警（图5）。

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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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