探秘！！！智能工厂的定义与特征全解析

 

 

一、智能工厂的定义

 

智能工厂是指不断融合信息技术和制造技术，以实现生产过程自动化、信息化、网络化、智能化为特点的现代化工厂。它涵盖了产品设计、生产制造、物流配送、销售服务等各个环节，旨在提高生产效率、降低成本、提升产品质量和服务水平。

 

智能工厂利用各种现代化技术，实现工厂办公、管理及生产自动化。其系统组成丰富多样，包括楼宇自控系统、生产过程监控系统、工业电视监视及保安电视监视系统、防盗报警系统、停车场管理系统、一卡通智能化管理系统、公共广播系统、综合布线系统、计算机网络系统、系统综合以及测控技术与仪器专业系统集成等。

 

在不同的标准和解读下，智能工厂也有不同的具体内涵。根据《智能工厂通用技术要求》的定义，智能工厂是在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和监控技术加强信息管理和服务，提高生产过程可控性、减少生产线人工干预，合理计划排程。同时集智能手段和智能系统等新兴技术于一体，构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。

 

智能工厂在智能制造新模式中有多种模式创新实践且取得成效，涵盖离散型、流程型、网络协同制造、大规模个性化定制、远程运维服务等模式。

 

离散型智能制造模式下，工厂的总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型，并进行模拟仿真，实现规划、生产、运营全流程数字化管理；应用数字化三维设计与工艺技术进行产品、工艺设计与仿真，并通过物理检测与试验进行验证与优化；实现高档数控机床与工业机器人、智能传感与控制装备、智能检测与装配装备、智能物流与仓储装备等关键技术装备在生产管控中的互联互通与高度集成等。

 

流程型智能制造模式中，工厂总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型，并进行模拟仿真，实现生产流程数据可视化和生产工艺优化；实现对物流、能流、物性、资产的全流程监控与高度集成，建立数据采集和监控系统，生产工艺数据自动数采率达到 90% 以上等。

 

网络协同制造模式建有工业互联网网络化制造资源协同云平台，具有完善的体系架构和相应的运行规则；通过企业间研发系统的协同，实现创新资源、设计能力的集成和对接；通过企业间管理系统、服务支撑系统的协同，实现生产能力与服务能力的集成和对接等。

 

大规模个性化定制模式产品采用模块化设计，通过差异化的定制参数，组合形成个性化产品；建有工业互联网个性化定制服务平台，通过定制参数选择、三维数字建模、虚拟现实或增强现实等方式，实现与用户深度交互，快速生成产品定制方案等。

 

远程运维服务模式则通过先进的技术手段，实现对设备的远程监测、诊断和维护，提高设备的可靠性和可用性。

 

 

二、智能工厂的特征

 

（一）互联

 

智能工厂的 “互联” 特征是其最为重要的标志之一。在智能工厂中，基本流程与物料实现互联互通，这为实时决策提供了关键数据。通过整合来自多渠道的数据，企业能够全面掌控供应链的上下游流程，从而显著提高供应网络的整体效率。例如，在智能制造工厂的实现过程中，消息传递成为关键环节之一。工厂管理系统可以利用自动化的方法，及时通知工作人员生产中出现的任何问题，减少停机时间并降低故障率。企业将所有生产数据放入一个数据库中，与制造订单和供应链信息合并，使生产计划具有更多的实时信息，这充分体现了智能工厂的互联性。同时，像生物制药厂的未来建设中，连接性作为智能工厂的关键特征，整合运营、业务系统、供应商和客户数据，提高上下游工艺的透明度，进而提升效率。

 

（二）优化

 

智能工厂实现高度可靠运转，极大地降低了人工干预。具备自动化工作流程，能够同步了解资产状况，优化追踪系统与进度计划，合理进行能源消耗，提高产量、运行时间和质量，降低成本、避免浪费。例如，智能工厂战略应涵盖数字化基础，所有平台、应用和工具都应稳定和标准化，以便能共享重要信息或交易。通过不断分析智能工厂时刻生成的海量数据，揭示亟待修正与优化的资产绩效问题，实现自我修正，提升整体资产效率。此外，在生物制药厂的转变中，最优化特征通过工艺流程自动化及资产同步化，几乎无需人工干预就能实现可靠运行。

 

（三）透明

 

在智能工厂中，获取的数据公开透明。通过实时数据可视化处理，这些数据转变为可行洞见，协助人工及自动化决策流程，确保企业决策更精准。例如，数据实时可视化使整个网络更具透明性，有助于进行更明智的决策。基于角色的视图、预警和通知以及实时跟踪和监视都是行之有效的手段。在光伏产业标准化智能工厂中，透明化被创造性地提出，通过自动化设备和数据透明化的配合，实现数据处理的透明化，采集、分析、自主决策和执行的能力得以体现。同时，在制造业智能化转型中，利用可视化工厂，通过数字化生产现场管理平台、虚拟现实技术、视频技术、可视化平台，实现生产的研发设计、采购、生产等过程的完全透明化。

 

（四）前瞻

 

智能工厂中的员工与系统可预见问题或挑战并提前应对。包括识别异常情况、储备库存、解决质量问题、监控安全与维修问题，基于历史与实时数据预测未来成果。例如，智能工厂可以根据历史数据和实时数据预测未来结果，赋予从业人员预测与响应能力，做到未雨绸缪。在生物制药厂的建设中，预见性表现为智能工厂可以根据历史数据和实时数据预测未来结果，这也是从业人员能够预测与响应，从而防患于未然，减少生产故障时间的价值体现。

 

（五）敏捷

 

智能工厂是柔性系统，能自行优化网络表现，适应并实时或近实时学习新环境条件，自动运行生产流程，根据企业变化需求发展和成长。例如，在智能制造的灵活性和敏捷性中，通过灵活的生产线配置和模块化设计，智能制造能够快速切换生产不同型号、规格的产品，缩短产品上市时间。智能工厂系统能够实时收集和分析市场数据，快速识别市场需求变化，从而调整生产计划和产品配置，满足消费者需求。同时，不同企业将在不同程度上受到智能工厂对其制造流程的影响，制造商可根据其特定需求，选择多种数字化及物理技术，凸显了智能工厂灵活、可重构的特性。