什么是智慧工厂系统

随着科技技术的不断发展，传统工厂人员用工成本的不断攀升，同行业竞争白热化加剧，制造原料成本上涨，迫使传统制造业改变现有生产模式，构建先进的生产系统降低整体成本，使其在激烈的市场竞争中占据有利位置，赢得头筹。

现在中国制造业已经全面进入大规模集成化专业化时代，原有的电气化产线加MES（ERP）车间生产管理模式已经无法满足大制造业的要求，革新生产流程，转变生产观念变得迫在眉睫。

智慧工厂系统就是在这种大的时代背景下应运而生。

一、何为智慧工厂系统？

智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。是在数字化工厂的基础上，利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务；清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据，以及合理的生产计划编排与生产进度。并加上绿色智能的手段和智能系统等新兴技术于一体，构建一个高效节能的、绿色环保的、环境舒适的人性化工厂。

二、智慧工厂在制造生产上有什么特征体现？

（1）完善的系统自我协调能力和应变能力：可以通过特定传感器或数据接收装置采集工厂实时环境数据，并对数据进行分析判断，做出符合自身行为的规划方案。

（2）数据和生产流程可视化的实际应用：通过分布广泛的讯号收集处理系统、图像处理系统、数据可视化技术，将工厂数据用丰富的数据展示，将繁复的生产流程通过动态动画实时还原，产品追踪变得一目了然。（大数据处理、数据可视化、机器学习代替人工检测功能）

（3）协调、重组及扩充特性：系统中各组承担为可依据工作任务，自行组成最佳系统结构。

（4）自我学习及维护能力：透过系统自我学习功能，在制造过程中落实资料库补充、更新，及自动执行故障诊断，并具备对故障排除与维护，或通知对的系统执行的能力。（实例：AGV自动充电功能）

三、智慧工厂有哪些功能组成？

（1）智能车间：生产自动化、维护智能化、分装迅捷化

智能车间为整个智慧工厂的核心功能模块，它在原有工厂电气化的基础上进行升级改造，加装各种控制器，将生产过程变得简单易学，可实现工人的快速培训、快速上岗、减少培训费用支出，降低生产成本；将生产过程程式化，降低生产过程中残次品的产生，从生产环节有效降低不可抗拒损耗，严格把控原料质量（检测系统），从源头管控提升产品整体质量（实例：自动化成型机详述）；以现有MES为管控中心，以单台自动化设备为终端，实现产品生产一键下发，设备维护智能化管理，有效缩短维护反应时间，保障生产车间高效运行；产出成品或半成品经初检合格后，进入自动化车间分装系统，进入产线控制系统（TCS），减少不必要的分装转运环节，提高劳动效率。

（2）智能仓储转运系统（WCS、WMS、TCS）：成品（半成品）自动转运，自动出入库，仓库管理实现完全自动化。

智能仓储转运系统扮演着工厂生产调度者的重要角色，它接收来自生产车间的成品（半成品），转运来自订单需求的成品（或下一级生产车间的半成品加工需求）。在实际的工作上一级生产车间和下一级生产车间（或转运车间）生产和转运的矛盾往往无法调和，智能仓库转运系统可以在上下级车间中缓解生产矛盾，严格控制上下级车间存量，做到合理调配，

科学调度；仓储转运系统可实现全自动化出入库，降低仓库维护人员数量，提高仓储效能比率。

（3）智能品质管控：产品品质管控智能化

智能品质管控依托工厂大数据和人工智能技术，对智慧工厂品质管控环节历史数据以及当前数据进行处理分析，搭建计算机视觉识别网络，运用统计学原理对产品进行精准品质分析，避免残次品流入市场，影响企业品牌形象。

（4）集成相关管理系统：与ERP，MES系统集成

与工厂现有ERP和MES系统集成，实现订单、原料管控、人员管理、成本分析、生产计划、生产具体实施、仓储物流、成品进入市场全过程无缝衔接，工厂生产管理完全智能化。

（5）产品追溯系统：产品生产全周期追溯

产品问题追溯一直是困扰工厂生产的较为严重问题之一，产品追溯系统从半成品开始就生成此项产品的唯一工厂标识码，存在于整个生产周期，通过追溯标识码可以定位到其生产机台，转运时间，入库时间，存储库位信息，出库时间，有效降低不合格品的管理成本，做到责任到人。

四、智慧工厂未来展望

如果将一个工厂比作人体，那么生产设备和工厂结构就是人的骨骼，电气系统就为人体的肌肉组织，而软件系统就相当于人的中枢神经。三者互相协调，缺一不可，共同组成完整的智慧工厂系统。智慧工厂在近几年间的发展令人可喜，但是也存在诸多不足，大数据的运用并未实现真正落地，部分工厂只存在数据而无法找到合适的方法有效利用；系统集成困难重重，可靠性保障较为棘手，整个智慧工厂系统涉及机械设计、电气系统设计、软件系统设计、项目管理、人员管理等诸多环节，设备提供厂商有时甚至多达数百家，如何将庞杂孤立的子系统有效地整合在一起，实现高效和精准，还需要很长的路要走。

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