何謂智能工廠(Smart Factory)?

工業(yè)4.0中2個主題：智能工廠與智能生產(chǎn)，智能生產(chǎn)是企業(yè)的運營、研發(fā)、管理等宏觀層面，智能工廠是生產(chǎn)過程的管控與數(shù)字化設備的網(wǎng)絡化分布式實現(xiàn)，范圍是車間，是具體的生產(chǎn)執(zhí)行層。

    究竟何謂智能工廠（Samrt Factory）？智能工廠具有以下六個顯著特征：

①設備互聯(lián)。

    能夠實現(xiàn)設備與設備互聯(lián)（M2M），通過與設備控制系統(tǒng)集成，以及外接傳感器等方式，由SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)）實時采集設備的狀態(tài)，生產(chǎn)完工的信息、質(zhì)量信息，并通過應用RFID（無線射頻技術）、條碼（一維和二維）等技術，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可追溯。

②廣泛應用工業(yè)軟件。

    廣泛應用MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、APS（生產(chǎn)排程）、能源管理、質(zhì)量管理等工業(yè)軟件，實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的可視化和透明化。在新建工廠時，可以通過數(shù)字化工廠仿真軟件，進行設備和產(chǎn)線布局、工廠物流、人機工程等仿真，確保工廠結構合理。在推進數(shù)字化轉型的過程中，必須確保工廠的數(shù)據(jù)安全和設備和自動化系統(tǒng)安全。在通過專業(yè)檢測設備檢出次品時，不僅要能夠自動與合格品分流，而且能夠通過SPC（統(tǒng)計過程控制）等軟件，分析出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因。

③充分結合精益生產(chǎn)理念。

    充分體現(xiàn)工業(yè)工程和精益生產(chǎn)的理念，能夠實現(xiàn)按訂單驅動，拉動式生產(chǎn)，盡量減少在制品庫存，消除浪費。推進智能工廠建設要充分結合企業(yè)產(chǎn)品和工藝特點。在研發(fā)階段也需要大力推進標準化、模塊化和系列化，奠定推進精益生產(chǎn)的基礎。

④實現(xiàn)柔性自動化。

    結合企業(yè)的產(chǎn)品和生產(chǎn)特點，持續(xù)提升生產(chǎn)、檢測和工廠物流的自動化程度。產(chǎn)品品種少、生產(chǎn)批量大的企業(yè)可以實現(xiàn)高度自動化，乃至建立黑燈工廠；小批量、多品種的企業(yè)則應當注重少人化、人機結合，不要盲目推進自動化，應當特別注重建立智能制造單元。工廠的自動化生產(chǎn)線和裝配線應當適當考慮冗余，避免由于關鍵設備故障而停線；同時，應當充分考慮如何快速換模，能夠適應多品種的混線生產(chǎn)。物流自動化對于實現(xiàn)智能工廠至關重要，企業(yè)可以通過AGV、行架式機械手、懸掛式輸送鏈等物流設備實現(xiàn)工序之間的物料傳遞，并配置物料超市，盡量將物料配送到線邊。質(zhì)量檢測的自動化也非常重要，機器視覺在智能工廠的應用將會越來越廣泛。此外，還需要仔細考慮如何使用助力設備，減輕工人勞動強度。

⑤注重環(huán)境友好，實現(xiàn)綠色制造。

    能夠及時采集設備和產(chǎn)線的能源消耗，實現(xiàn)能源高效利用。在危險和存在污染的環(huán)節(jié)，優(yōu)先用機器人替代人工，能夠實現(xiàn)廢料的回收和再利用。

⑥ 可以實現(xiàn)實時洞察。

    從生產(chǎn)排產(chǎn)指令的下達到完工信息的反饋，實現(xiàn)閉環(huán)。通過建立生產(chǎn)指揮系統(tǒng)，實時洞察工廠的生產(chǎn)、質(zhì)量、能耗和設備狀態(tài)信息，避免非計劃性停機。通過建立工廠的Digital Twin（數(shù)字映射），方便地洞察生產(chǎn)現(xiàn)場的狀態(tài)，輔助各級管理人員做出正確決策。

    僅有自動化生產(chǎn)線和工業(yè)機器人的工廠，還不能稱為智能工廠。智能工廠不僅生產(chǎn)過程應實現(xiàn)自動化、透明化、可視化、精益化，而且，在產(chǎn)品檢測、質(zhì)量檢驗和分析、生產(chǎn)物流等環(huán)節(jié)也應當與生產(chǎn)過程實現(xiàn)閉環(huán)集成。一個工廠的多個車間之間也要實現(xiàn)信息共享、準時配送和協(xié)同作業(yè)。

    智能工廠的建設充分融合了信息技術、制造技術、自動化技術、通信技術和人工智能技術。每個企業(yè)在建設智能工廠時，都應該考慮如何能夠有效融合這五大領域的新興技術，與企業(yè)的產(chǎn)品特點和制造工藝緊密結合，確定自身的智能工廠推進方案。