智能工廠(chǎng)建設(shè)的主要模式及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

  智能工廠(chǎng)是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要載體,主要通過(guò)構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能化。智能工廠(chǎng)已經(jīng)具有了自主能力,可采集、分析、判斷、規(guī)劃;通過(guò)整體可視技術(shù)進(jìn)行推理預(yù)測(cè),利用仿真及多媒體技術(shù),將實(shí)境擴(kuò)增展示設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。系統(tǒng)中各組成部分可自行組成最佳系統(tǒng)結(jié)構(gòu),具備協(xié)調(diào)、重組及擴(kuò)充特性。已系統(tǒng)具備了自我學(xué)習(xí)、自行維護(hù)能力。因此,智能工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器的相互協(xié)調(diào)合作,其本質(zhì)是人機(jī)交互。


  由于各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)流程不同,加上各個(gè)行業(yè)智能化情況不同,智能工廠(chǎng)有以下幾個(gè)不同的建設(shè)模式。

  第一種模式是從生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化到智能工廠(chǎng)。在石化、鋼鐵、冶金、建材、紡織、造紙、醫(yī)藥、食品等流程制造領(lǐng)域,企業(yè)發(fā)展智能制造的內(nèi)在動(dòng)力在于產(chǎn)品品質(zhì)可控,側(cè)重從生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)起步,基于品控需求從產(chǎn)品末端控制向全流程控制轉(zhuǎn)變。因此其智能工廠(chǎng)建設(shè)模式為:一是推進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化,在生產(chǎn)制造、過(guò)程管理等單個(gè)環(huán)節(jié)信息化系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建覆蓋全流程的動(dòng)態(tài)透明可追溯體系,基于統(tǒng)一的可視化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程跨部門(mén)協(xié)同控制;二是推進(jìn)生產(chǎn)管理一體化,搭建企業(yè)CPS系統(tǒng),深化生產(chǎn)制造與運(yùn)營(yíng)管理、采購(gòu)銷(xiāo)售等核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成,促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部資源和信息的整合和共享;三是推進(jìn)供應(yīng)鏈協(xié)同化,基于原材料采購(gòu)和配送需求,將CPS系統(tǒng)拓展至供應(yīng)商和物流企業(yè),橫向集成供應(yīng)商和物料配送協(xié)同資源和網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)外部原材料供應(yīng)和內(nèi)部生產(chǎn)配送的系統(tǒng)化、流程化,提高工廠(chǎng)內(nèi)外供應(yīng)鏈運(yùn)行效率;四是整體打造大數(shù)據(jù)化智能工廠(chǎng),推進(jìn)端到端集成,開(kāi)展個(gè)性化定制業(yè)務(wù)。

  第二種模式是從智能制造生產(chǎn)單元(裝備和產(chǎn)品)到智能工廠(chǎng)。在機(jī)械、汽車(chē)、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等離散制造領(lǐng)域,企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品價(jià)值空間,側(cè)重從單臺(tái)設(shè)備自動(dòng)化和產(chǎn)品智能化入手,基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實(shí)現(xiàn)價(jià)值增長(zhǎng)。因此其智能工廠(chǎng)建設(shè)模式為:一是推進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備(生產(chǎn)線(xiàn))智能化,通過(guò)引進(jìn)各類(lèi)符合生產(chǎn)所需的智能裝備,建立基于CPS系統(tǒng)的車(chē)間級(jí)智能生產(chǎn)單元,提高精準(zhǔn)制造、敏捷制造能力。二是拓展基于產(chǎn)品智能化的增值服務(wù),利用產(chǎn)品的智能裝置實(shí)現(xiàn)與CPS系統(tǒng)的互聯(lián)互通,支持產(chǎn)品的遠(yuǎn)程故障診斷和實(shí)時(shí)診斷等服務(wù);三是推進(jìn)車(chē)間級(jí)與企業(yè)級(jí)系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的無(wú)縫集成和上下游企業(yè)間的信息共享,開(kāi)展基于橫向價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同創(chuàng)新。四是推進(jìn)生產(chǎn)與服務(wù)的集成,基于智能工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)服務(wù)化轉(zhuǎn)型,提高產(chǎn)業(yè)效率和核心競(jìng)爭(zhēng)力。


  第三種模式是從個(gè)性化定制到互聯(lián)工廠(chǎng)。在家電、服裝、家居等距離用戶(hù)最近的消費(fèi)品制造領(lǐng)域,企業(yè)發(fā)展智能制造的重點(diǎn)在于充分滿(mǎn)足消費(fèi)者多元化需求的同時(shí)實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn),側(cè)重通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)開(kāi)展大規(guī)模個(gè)性定制模式創(chuàng)新。因此其智能工廠(chǎng)建設(shè)模式為:一是推進(jìn)個(gè)性化定制生產(chǎn),引入柔性化生產(chǎn)線(xiàn),搭建互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),促進(jìn)企業(yè)與用戶(hù)深度交互、廣泛征集需求,基于需求數(shù)據(jù)模型開(kāi)展精益生產(chǎn);二是推進(jìn)設(shè)計(jì)虛擬化,依托互聯(lián)網(wǎng)逆向整合設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),打通設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、服務(wù)數(shù)據(jù)鏈,采用虛擬仿真技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝;三是推進(jìn)制造網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化,變革傳統(tǒng)垂直組織模式,以扁平化、虛擬化新型制造平臺(tái)為紐帶集聚產(chǎn)業(yè)鏈上下游資源,發(fā)展遠(yuǎn)程定制、異地設(shè)計(jì)、當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造新模式。

  天心數(shù)字化平臺(tái)從數(shù)字化營(yíng)銷(xiāo)、數(shù)字化生產(chǎn)與數(shù)字化管控三個(gè)維度,為智能制造業(yè)客戶(hù)提供精準(zhǔn)數(shù)字化創(chuàng)新性解決方案,引領(lǐng)帶動(dòng)中小企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。自主搭建工位級(jí)、產(chǎn)線(xiàn)級(jí)、車(chē)間級(jí)與工廠(chǎng)級(jí)多尺度數(shù)字孿生場(chǎng)景,能夠打破數(shù)據(jù)孤島,實(shí)現(xiàn)全局物聯(lián)感知、實(shí)時(shí)監(jiān)控分析、安全應(yīng)急管理、輔助生產(chǎn)調(diào)度與決策等功能。