近年來沛四，智能制造熱潮席卷全球敏弃，制造業(yè)強國德國與美國分別提出“德國工業(yè)4.0”、“美國先進制造/工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”功氨，同時我國提出“中國制造2025”是國家戰(zhàn)略最重要的舉措。從狹義上來看隘膘，智能工廠是移動通信網(wǎng)絡(luò)疑故、數(shù)據(jù)傳感監(jiān)測、信息交互集成弯菊、高級人工智能等智能制造相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)品及系統(tǒng)在工廠層面的具體應(yīng)用牺缰，以實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化田蕴、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化醋咒、綠色化负稚。從廣義上來看，智能工廠是以制造為基礎(chǔ)晦苞，向產(chǎn)業(yè)鏈上下游同步延伸央改，涵蓋了產(chǎn)品全生命周期智能化實施與實現(xiàn)的組織載體。智能工廠(Smart Factory)浊娄、數(shù)字化工廠(Digital Factory)作為智能制造重要的實踐領(lǐng)域仑锥，已引起了制造企業(yè)的廣泛關(guān)注和各級政府的高度重視。本文將分析國內(nèi)外智能工廠建設(shè)的現(xiàn)狀矗夯。

一德州、國外智能工廠建設(shè)的現(xiàn)狀分析

 近年來，全球各主要經(jīng)濟體都在強力推進制造業(yè)的發(fā)展施翰，多優(yōu)秀制造企業(yè)都開展了智能工廠建設(shè)實踐窝革。例如，西門子安貝格電子工廠實現(xiàn)了多品種工控機的混線生產(chǎn)吕座；FANUC公司實現(xiàn)了機器人和伺服電機生產(chǎn)過程的高度自動化和智能化虐译，并利用自動化立體倉庫在車間內(nèi)的各個智能制造單元之間傳遞物料瘪板，實現(xiàn)了最高720小時無人值守；施耐德電氣實現(xiàn)了電氣開關(guān)制造和包裝過程的全自動化漆诽；美國哈雷戴維森公司廣泛利用以加工中心和機器人構(gòu)成的智能制造單元侮攀，實現(xiàn)大批量定制；三菱電機名古屋制作所采用人機結(jié)合的新型機器人裝配產(chǎn)線拴泌，實現(xiàn)從自動化到智能化的轉(zhuǎn)變魏身，顯著提高了單位生產(chǎn)面積的產(chǎn)量。

二蚪腐、國內(nèi)智能工廠建設(shè)的現(xiàn)狀分析

 隨著工業(yè)4.0箭昵、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)回季、云計算家制、大數(shù)據(jù)、社交網(wǎng)絡(luò)泡一、智能化設(shè)備裕消、機器社區(qū)等新一輪產(chǎn)業(yè)變革和技術(shù)革命的快速興起，現(xiàn)代工業(yè)信息化發(fā)展已邁入建設(shè)智能工廠的歷史新階段肋森。為了緊抓這一發(fā)展機遇顶怠，在國家部署實施制造強國戰(zhàn)略布局的背景下，企業(yè)加快推進信息技術(shù)與工業(yè)技術(shù)不斷融合烈杠，一系列新模式腻学、新業(yè)態(tài)、新特征日益凸顯跃百。
 我國在航空券妹、航天、船舶患刻、汽車啰氏、家電、軌道交通杠锻、食品飲料赘双、制藥、裝備制造耳标、家居等各行各業(yè)對生產(chǎn)和裝配線進行自動化醇坝、智能化改造，以及建立全新的智能工廠的需求十分旺盛次坡，當前涌現(xiàn)出成都數(shù)字化工廠呼猪、海爾、美的等智能工廠建設(shè)的樣板砸琅。

成都數(shù)字化工廠采用Siemens PLM軟件宋距，通過虛擬化產(chǎn)品設(shè)計和規(guī)劃實現(xiàn)了信息無縫互聯(lián)轴踱，使工廠全面透明化，實現(xiàn)虛擬設(shè)計與現(xiàn)實生產(chǎn)相融合谚赎；PLM淫僻，MES，自動化建立在一個數(shù)據(jù)庫平臺上壶唤，利用MES和TIA將產(chǎn)品及生產(chǎn)全生命周期進行集成雳灵，大幅度縮短產(chǎn)品上市時間；自動監(jiān)控質(zhì)量確保品質(zhì)闸盔，質(zhì)量一次通過率可達99.9985%悯辙；物流實現(xiàn)全自動化，大幅縮短補充上貨時間满页，促使生產(chǎn)效率提高预署，實現(xiàn)了機機互聯(lián)、機物互聯(lián)和人機互聯(lián)惑拙，建立了高度智能化的生產(chǎn)加工控制系統(tǒng)聂歹，實現(xiàn)了數(shù)字化雙胞胎(Digital Twin)的智能工廠。

我國制造企業(yè)在推進智能工廠建設(shè)方面插呜，還存在諸多問題與誤區(qū)：

1乘步、行業(yè)對智能工廠認知程度不同，建設(shè)水平分化差距較大砾楞。智能工廠屬于舶來詞蜜裸，在國外發(fā)達國家有比較豐富的實踐基礎(chǔ)和經(jīng)驗，但就我國而言檩耕，目前存在各個行業(yè)對智能工廠建設(shè)的認知程度不同，建設(shè)水平參差不齊的問題裕砖。關(guān)于智能工廠的認知主要有以下幾個方面：一是智能工廠建設(shè)是采用三維數(shù)字化設(shè)計和仿真技術(shù)蜒鸣，實現(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計的效率和質(zhì)量；二是智能工廠建設(shè)是采用工業(yè)機器人鸵隧、高端數(shù)控機床绸罗、PLC等智能制造設(shè)備，提高制造裝備的自動化和智能化水平豆瘫；三是智能工廠建設(shè)是把傳感器珊蟀、處理器、通信模塊融入產(chǎn)品中外驱，實現(xiàn)產(chǎn)品的可追溯育灸、可識別、可定位昵宇；四是智能工廠建設(shè)是構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)的C2B模式磅崭，實現(xiàn)產(chǎn)品個性化自主設(shè)計儿子，滿足消費者個性化定制需求等等。這些對智能工廠的認知主要集中在產(chǎn)品砸喻、裝備柔逼、生產(chǎn)、管理割岛、服務(wù)等某個方面以及研發(fā)設(shè)計愉适、生產(chǎn)制造、售后服務(wù)等某個環(huán)節(jié)的智能化改造咱贪，全面性和系統(tǒng)性較為不足韩艾。而基于對智能工廠的不同認知，行業(yè)之間建設(shè)水平分化差距較大促军。

2短即、智能工廠建設(shè)的系統(tǒng)性規(guī)劃不足，全生命周期價值創(chuàng)造力有待增強智能工廠建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工程等灾，涉及研發(fā)設(shè)計宜抓、生產(chǎn)制造、倉儲物流莫金、市場營銷矫第、售后服務(wù)、信息咨詢等各個環(huán)節(jié)洽咬，需要企業(yè)立足于圍繞產(chǎn)品的全生命周期價值鏈浑擎，實現(xiàn)制造技術(shù)和信息技術(shù)在各個環(huán)節(jié)的融合發(fā)展。限于資金投入不足橙围、智能生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)缺乏以及認知不夠深入等因素沼死，我國企業(yè)智能工廠建設(shè)整體來看缺乏系統(tǒng)性規(guī)劃，覆蓋的環(huán)節(jié)還有待完善崔赌。雖然大型龍頭企業(yè)有相對長遠的規(guī)劃布局意蛀，但從總體上來看，我國企業(yè)建設(shè)智能工廠的全生命周期特征仍不明顯健芭。一是企業(yè)缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃县钥，各部門、各業(yè)務(wù)板塊之間資源整合力度還有待提高慈迈，特別是企業(yè)內(nèi)部門間的橫向數(shù)據(jù)對接若贮、信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。二是企業(yè)普遍缺乏從產(chǎn)品研發(fā)痒留、設(shè)計谴麦、生產(chǎn)、物流到服務(wù)的全信息流管理，難以實現(xiàn)全部環(huán)節(jié)的無縫銜接和信息集成细移。

3搏予、對外技術(shù)依存度仍然較高，安全可控能力有待進一步提升弧轧。一是從智能裝備領(lǐng)域來看隧渠，國內(nèi)智能裝備市場國產(chǎn)化率仍較低。目前跃览，國外品牌占據(jù)國內(nèi)工業(yè)機器人市場的主導(dǎo)地位元八，國內(nèi)工業(yè)機器人受制于基礎(chǔ)工業(yè)的差距，在關(guān)鍵零部件伺服電機昧挚、減速器聪萨、控制器等方面自主研發(fā)生產(chǎn)能力較弱，與國外品牌相比肢糜，在精密度盘另、可靠性和穩(wěn)定性方面還有較大差距。我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)大而不強秃停，國內(nèi)生產(chǎn)高效汽車引擎巩荧、飛機發(fā)動機渦輪盤、飛機機身丹伙、高速列車頭等的高端數(shù)控機床仍不同水平地依賴國外品牌福耐。二是從工業(yè)控制領(lǐng)域來看，國內(nèi)信息安全的形勢較為嚴峻恼五。國外相關(guān)建設(shè)與研究起步較早昌罩，已有較成熟的標準、產(chǎn)品灾馒、服務(wù)體系茎用，同時檢測認證、安全防護產(chǎn)品等核心技術(shù)及工具也較為成熟睬罗。國內(nèi)缺乏自主可控的檢測認證技術(shù)與工具绘搞，相關(guān)標準、安全咨詢評估等方面仍處于探索建設(shè)階段傅物。目前，國內(nèi)工業(yè)控制系統(tǒng)尚以國外產(chǎn)品為主琉预，運維服務(wù)還主要依賴于國外供應(yīng)商董饰，可以說國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)仍基本處于不設(shè)防狀態(tài)。

4圆米、目前國內(nèi)外智能設(shè)備供應(yīng)商越來越多卒暂，智能化的設(shè)備大量的涌現(xiàn)。但是在以下幾個方面卻存在著問題：自動化設(shè)備方面，盲目購買自動化設(shè)備和自動化產(chǎn)線乏根。很多制造企業(yè)仍然認為推進智能工廠就是自動化和機器人化卜判，盲目追求“黑燈工廠”，推進單工位的機器人改造俄躺，推行機器換人众攻，能加工或裝配單一產(chǎn)品的剛性自動化生產(chǎn)線。設(shè)備互聯(lián)互通數(shù)據(jù)采集方面亲沃，只注重購買高端數(shù)控設(shè)備条稍，但卻沒有配備相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。尚未實現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)的自動采集和車間聯(lián)網(wǎng)袋员。企業(yè)在購買設(shè)備時沒有要求開放數(shù)據(jù)接口悟惰，大部分設(shè)備還不能自動采集數(shù)據(jù)，沒有實現(xiàn)車間聯(lián)網(wǎng)痘嫉。目前估曾，各大自動化廠商都有自己的工業(yè)總線和通信協(xié)議，OPC UA標準的應(yīng)用還不普及馆义。設(shè)備利用率方面黔章，設(shè)備績效不高，生產(chǎn)設(shè)備沒有得到充分利用芹助，設(shè)備的健康狀態(tài)未進行有效管理堂湖，常常由于設(shè)備故障造成非計劃性停機，影響生產(chǎn)状土。

5无蜂、工廠運營層還是黑箱。在工廠運營方面還缺乏信息系統(tǒng)支撐蒙谓，車間仍然是一個黑箱斥季，生產(chǎn)過程還難以實現(xiàn)全程追溯，與生產(chǎn)管理息息相關(guān)的制造BOM數(shù)據(jù)累驮、工時數(shù)據(jù)也不準確酣倾。依然存在大量信息化孤島和自動化孤島。智能工廠建設(shè)涉及到智能裝備谤专、自動化控制躁锡、傳感器、工業(yè)軟件等領(lǐng)域的供應(yīng)商置侍，集成難度很大映之。很多企業(yè)不僅存在諸多信息孤島，也存在很多自動化孤島瘫骏，自動化生產(chǎn)線沒有進行統(tǒng)一規(guī)劃颜要，生產(chǎn)線之間還需要中轉(zhuǎn)庫轉(zhuǎn)運。

究其原因，是智能制造和智能工廠涵蓋領(lǐng)域很多量奸，系統(tǒng)極其復(fù)雜押辽，企業(yè)還缺乏深刻理解。在這種狀況下澄璃，制造企業(yè)不能貿(mào)然推進饵忙，搞“大躍進”，以免造成企業(yè)的投資打水漂凑魔。應(yīng)當依托有實戰(zhàn)經(jīng)驗的咨詢服務(wù)機構(gòu)飘拂，結(jié)合企業(yè)內(nèi)部的IT、自動化和精益團隊壶碴，高層積極參與情召，根據(jù)企業(yè)的產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝，做好需求分析和整體規(guī)劃撼予，在此基礎(chǔ)上穩(wěn)妥推進钥屈，才能取得實效。

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