當前

，智能製造成為業界關注的熱點。2015年，工信部批準了46個智能製造試點示範項目和94個智能製造專項，發布了國家智能製造標準體係建設指南(2015版)，很多企業躍躍欲試，希望通過推進智能製造實現“少人化”，降低成本，靈活應對市場變化，更好地滿足客戶需求。

那麼
，智能製造究竟是什麼?包含哪些範疇?muqianyejiehaimeiyoudachenggongshi

，butongbeijingdezhuanjiageichudejieshiwangwangdaxiangjingting，henduogainianmantianfei，rongyirangzhizaoqiyewusuoshicong。yinci，woxiangzhanzaizhizaoqiyedejiaodu
，laixitongdifenxiyixiazhegewenti
，xiwangnenggouqidaozhengbenqingyuandezuoyong。keyikendingdeshi，zhinengzhizaode“製造”二字
，是廣義的，指的是“manufacturing”
，不僅僅是指生產(Production)。

與智能製造相關的概念很多

列舉如下：數字化製造(Digital Manufacturing)：這是一種軟件技術
，指的是通過仿真軟件對產品的加工與裝備過程，以及車間的設備布局、物流、人機工程等進行仿真
，目前主要的軟件包括西門子的Tecnomatix和達索係統的Delmia。在CIMdata對PLM的定義中，DM屬於其中一個領域。

數字化工廠(Digital Factory)：數字化工廠指的是從產品研發、工藝、製造、zhiliangheneibuwuliudengyuchanpinzhizaojiazhilianxiangguandegegehuanjiedoujiyushuzihuaruanjianhezidonghuaxitongjinxingzhicheng，nenggoushixianshishideshujucaijihefenxi。zhegegainianximenzicaiyongjiaoduo，ximenziyouyigeshuzihuagongchangjituan
，zhuanmentigongxiangguandechanpinhejiejuefangan。ximenzichengdoudianzigongchangyebeichengweishuzihuagongchang
，gaigongchangyijingguangfanyingyongleRFID、機器視覺
，實現了工控產品的混流生產。數字化工廠一個重要的標誌

，是需要MES(製造執行係統)軟件

、WMS(倉儲管理係統)軟件的支撐。

智能工廠(Smart Factory): 智能工廠目前沒有統一一致的定義。按照業務流程專家Scheer教授的觀點，工業4.0的最底層叫做Real time smart factory。我認為，智能工廠相對於數字化工廠而言，主要強調生產數據

、計量數據、質量數據的采集的自動化，不需要人工錄入信息，能夠實現對采集數據的實時分析


，實現PDCA循環。SAP有一個MII係統(製造集成與智能)，可以實現對工廠數據的多維度分析。

業務流程管理專家Scheer教授對智能工廠的解讀

關(guan)於(yu)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)，我(wo)認(ren)為(wei)其(qi)內(nei)涵(han)是(shi)實(shi)現(xian)整(zheng)個(ge)製(zhi)造(zao)業(ye)價(jia)值(zhi)鏈(lian)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)和(he)創(chuang)新(xin)，是(shi)信(xin)息(xi)化(hua)與(yu)工(gong)業(ye)化(hua)深(shen)度(du)融(rong)合(he)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)升(sheng)。智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)融(rong)合(he)了(le)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)、先進製造技術、自動化技術和人工智能技術。智能製造包括開發智能產品;應用智能裝備;自底向上建立智能產線，構建智能車間，打造智能工廠;踐行智能研發;形成智能物流和供應鏈體係;開展智能管理;推進智能服務;最終實現智能決策。目前智能製造的“智能”還處於Smart的層次，智能製造係統具有數據采集
、數據處理
、數據分析的能力，能夠準確執行指令，能夠實現閉環反饋;而智能製造的趨勢是真正實現“Intelligent”，智能製造係統能夠實現自主學習、自主決策，不斷優化。

智能製造的金字塔

在智能製造的金字塔中，智能產品與智能服務可以幫助企業帶來商業模式的創新;智能裝備、智能產線

、智能車間到智能工廠，可以幫助企業實現生產模式的創新;智能研發
、智能管理、智能物流與供應鏈則可以幫助企業實現運營模式的創新;而智能決策則可以幫助企業實現科學決策。智能製造的十項技術之間是息息相關的，製造企業應當漸進式
、理性地推進這十項智能技術的應用。以下對這些技術一一進行解讀。

1.智能產品(Smart Product)

智能產品通常包括機械、電氣和嵌入式軟件，具有記憶、感知
、計算和傳輸功能。典型的智能產品包括智能手機、智能可穿戴設備、無人機、智能汽車、智能家電
、智(zhi)能(neng)售(shou)貨(huo)機(ji)等(deng)，包(bao)括(kuo)很(hen)多(duo)智(zhi)能(neng)硬(ying)件(jian)產(chan)品(pin)。智(zhi)能(neng)裝(zhuang)備(bei)也(ye)是(shi)一(yi)種(zhong)智(zhi)能(neng)產(chan)品(pin)。企(qi)業(ye)應(ying)該(gai)思(si)考(kao)如(ru)何(he)在(zai)產(chan)品(pin)上(shang)加(jia)入(ru)智(zhi)能(neng)化(hua)的(de)單(dan)元(yuan)，提(ti)升(sheng)產(chan)品(pin)的(de)附(fu)加(jia)值(zhi)。比(bi)如(ru)在(zai)工(gong)程(cheng)機(ji)械(xie)上(shang)添(tian)加(jia)傳(chuan)感(gan)器(qi)
，可(ke)以(yi)對(dui)產(chan)品(pin)進(jin)行(xing)定(ding)位(wei)和(he)關(guan)鍵(jian)零(ling)部(bu)件(jian)的(de)狀(zhuang)態(tai)監(jian)測(ce)

，為(wei)實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)服(fu)務(wu)打(da)下(xia)基(ji)礎(chu)。

2.智能服務(Smart Service)

基於傳感器和物聯網(IoT)，可(ke)以(yi)感(gan)知(zhi)產(chan)品(pin)的(de)狀(zhuang)態(tai)，從(cong)而(er)進(jin)行(xing)預(yu)防(fang)性(xing)維(wei)修(xiu)維(wei)護(hu)，及(ji)時(shi)幫(bang)助(zhu)客(ke)戶(hu)更(geng)換(huan)備(bei)品(pin)備(bei)件(jian)，甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)了(le)解(jie)產(chan)品(pin)運(yun)行(xing)的(de)狀(zhuang)態(tai)，幫(bang)助(zhu)客(ke)戶(hu)帶(dai)來(lai)商(shang)業(ye)機(ji)會(hui)。還(hai)可(ke)以(yi)采(cai)集(ji)產(chan)品(pin)運(yun)營(ying)的(de)大(da)數(shu)據(ju)，輔(fu)助(zhu)企(qi)業(ye)進(jin)行(xing)市(shi)場(chang)營(ying)銷(xiao)的(de)決(jue)策(ce)。此(ci)外(wai)
，企(qi)業(ye)通(tong)過(guo)開(kai)發(fa)麵(mian)向(xiang)客(ke)戶(hu)服(fu)務(wu)的(de)APP，也是一種智能服務的手段，可以針對企業購買的產品提供有針對性的服務
，從而鎖定用戶，開展服務營銷。全球PLM領導廠商之一，美國PTC公司斥巨資進軍物聯網和服務生命周期管理領域，成為智能服務領域的領軍企業之一。而智能服務最著名的案例，莫過於美國GE公司將賣發動機轉為賣飛行小時的服務。

3.智能裝備(Smart Equipment)

製zhi造zao裝zhuang備bei經jing曆li了le機ji械xie裝zhuang備bei到dao數shu控kong裝zhuang備bei

，目mu前qian正zheng在zai逐zhu步bu發fa展zhan為wei智zhi能neng裝zhuang備bei。智zhi能neng裝zhuang備bei具ju有you檢jian測ce功gong能neng，可ke以yi實shi現xian在zai機ji檢jian測ce，從cong而er補bu償chang加jia工gong誤wu差cha
，提ti高gao加jia工gong精jing度du
，還hai可ke以yi對dui熱re變bian形xing進jin行xing補bu償chang。以yi往wang一yi些xie精jing密mi裝zhuang備bei對dui環huan境jing的de要yao求qiu很hen高gao，現xian在zai由you於yu有you了le閉bi環huan的de檢jian測ce與yu補bu償chang，可ke以yi降jiang低di對dui環huan境jing的de要yao求qiu。智zhi能neng裝zhuang備bei一yi個ge最zui基ji本ben的de要yao求qiu，就jiu是shi要yao提ti供gong開kai放fang的de數shu據ju接jie口kou，能neng夠gou支zhi持chi設she備bei聯lian網wang
，國guo外wai叫jiao做zuoM2M(機器與機器互聯)。三維打印機本質上是一種數控裝備，還不是智能裝備。

日本MAZAK的智能機床配備了針對加工熱變位、切削震動、機床幹涉、主軸監測、維護保養
、工(gong)作(zuo)台(tai)動(dong)態(tai)平(ping)衡(heng)性(xing)及(ji)語(yu)音(yin)導(dao)航(hang)等(deng)智(zhi)能(neng)化(hua)功(gong)能(neng)，可(ke)以(yi)自(zi)行(xing)監(jian)控(kong)機(ji)床(chuang)運(yun)轉(zhuan)狀(zhuang)態(tai)，並(bing)進(jin)行(xing)自(zi)主(zhu)反(fan)饋(kui)，從(cong)而(er)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)高(gao)機(ji)床(chuang)運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv)及(ji)安(an)全(quan)性(xing)。典(dian)型(xing)的(de)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)裝(zhuang)備(bei)還(hai)融(rong)合(he)了(le)自(zi)動(dong)化(hua)上(shang)下(xia)料(liao)的(de)裝(zhuang)備(bei)，一(yi)些(xie)裝(zhuang)備(bei)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)還(hai)提(ti)供(gong)專(zhuan)用(yong)的(de)CAM軟件，例如HOMAG(豪邁)集團的木工加工中心。DMG MORI(德瑪吉森精機)推出最新的複合加工中心LaserTec65已經融合了增材製造和切削加工(減材製造)，可以通過激光堆焊的增材製造工藝快速製造毛坯。Trumpf(通快集團)的(de)激(ji)光(guang)切(qie)割(ge)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)三(san)維(wei)切(qie)割(ge)，多(duo)台(tai)激(ji)光(guang)加(jia)工(gong)中(zhong)心(xin)可(ke)以(yi)共(gong)享(xiang)激(ji)光(guang)源(yuan)。這(zhe)些(xie)都(dou)屬(shu)於(yu)智(zhi)能(neng)裝(zhuang)備(bei)。對(dui)於(yu)工(gong)業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)
，如(ru)果(guo)是(shi)單(dan)純(chun)按(an)照(zhao)固(gu)定(ding)指(zhi)令(ling)執(zhi)行(xing)噴(pen)塗(tu)、搬運


、焊han接jie等deng工gong藝yi的de機ji器qi人ren，還hai不bu能neng稱cheng為wei智zhi能neng裝zhuang備bei。但dan是shi如ru果guo具ju有you了le機ji器qi視shi覺jiao，能neng夠gou準zhun確que識shi別bie工gong件jian
，或huo者zhe自zi主zhu進jin行xing裝zhuang配pei，自zi動dong避bi讓rang工gong人ren等deng功gong能neng，甚shen至zhi可ke以yi實shi現xian人ren機ji協xie作zuo，就jiu屬shu於yu智zhi能neng裝zhuang備bei。例li如ru
，ABB推出的雙臂機器人YUMI，就是智能型工業機器人的典範。隨著複合材料的廣泛應用

，複合材料加工與裝備的智能裝備將具有廣闊的市場需求。

華中科技大學李德群院士在成形模擬的基礎上將工藝參數自動設置、自適應注射等智能技術應用到注射機上
，提出了在線反演的注射速度平滑優化、工藝曲線的二級閉環控製等方法，成功開發出智能型注射機。其智能型注射機能耗低於我國及歐洲最高能耗標準，響應時間
、位置精度等關鍵指標均達到國際先進水平
，顯著提高了注塑產品的重複精度、良(liang)品(pin)比(bi)例(li)和(he)生(sheng)產(chan)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)。李(li)德(de)群(qun)院(yuan)士(shi)介(jie)紹(shao)，這(zhe)種(zhong)智(zhi)能(neng)注(zhu)射(she)機(ji)內(nei)置(zhi)了(le)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)算(suan)法(fa)，具(ju)備(bei)機(ji)器(qi)學(xue)習(xi)能(neng)力(li)
，通(tong)過(guo)三(san)次(ci)試(shi)驗(yan)就(jiu)可(ke)以(yi)準(zhun)確(que)找(zhao)到(dao)最(zui)合(he)適(shi)的(de)注(zhu)射(she)參(can)數(shu)，確(que)保(bao)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)。這(zhe)種(zhong)設(she)備(bei)已(yi)經(jing)不(bu)僅(jin)是(shi)Smart
，而且具有了Intelligence。

4.智能產線(Smart Production line)

很多行業的企業高度依賴自動化生產線，比如鋼鐵、化工、製藥、食品飲料、煙草、芯片製造、電子組裝
、汽車整車和零部件製造等，實現自動化的加工
、裝zhuang配pei和he檢jian測ce
，一yi些xie機ji械xie標biao準zhun件jian生sheng產chan也ye應ying用yong了le自zi動dong化hua生sheng產chan線xian，比bi如ru軸zhou承cheng。但dan是shi，裝zhuang備bei製zhi造zao企qi業ye目mu前qian還hai是shi以yi離li散san製zhi造zao為wei主zhu。很hen多duo企qi業ye的de技ji術shu改gai造zao重zhong點dian，就jiu是shi建jian立li自zi動dong化hua生sheng產chan線xian、裝配線和檢測線。美國波音公司的飛機總裝廠已建立了U型xing的de脈mai動dong式shi總zong裝zhuang線xian。自zi動dong化hua生sheng產chan線xian可ke以yi分fen為wei剛gang性xing自zi動dong化hua生sheng產chan線xian和he柔rou性xing自zi動dong化hua生sheng產chan線xian，柔rou性xing自zi動dong化hua生sheng產chan線xian一yi般ban建jian立li了le緩huan衝chong。為wei了le提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv，工gong業ye機ji器qi人ren
、吊掛係統在自動化生產線上應用越來越廣泛。

目(mu)前(qian)
，很(hen)多(duo)汽(qi)車(che)整(zheng)車(che)廠(chang)已(yi)實(shi)現(xian)了(le)混(hun)流(liu)生(sheng)產(chan)，在(zai)一(yi)條(tiao)裝(zhuang)配(pei)線(xian)上(shang)可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)裝(zhuang)配(pei)多(duo)種(zhong)車(che)型(xing)。食(shi)品(pin)飲(yin)料(liao)行(xing)業(ye)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)工(gong)藝(yi)配(pei)方(fang)調(tiao)整(zheng)DCS或PLCxitonglaigaibiangongyiluxian，congershengchanduozhongchanpin。qichexingyezhengzaituixingandengxitong
，shixianshengchanxiandeguzhangbaojing。qichexingyedezongzhuangxianwangwangyouduotiaozuzhuangxianhuijuercheng，birucheshen、底盤的總裝線彙集到一起，裝配成最終的產品。在裝配過程中，通過準時按序送貨(Just In Sequence)的方式實現混流生產。目前，汽車
、家電、軌道交通等行業的企業對生產和裝配線進行自動化、智能化改造需求十分旺盛，很多企業在逐漸將關鍵工位和高汙染工位改造為用機器人進行加工
、裝配或上下料。

目前，智能產線在我國製造企業的應用還處於起步階段，但必然是發展的方向。智能產線的特點是：在生產和裝配的過程中
，能夠通過傳感器或RFID自動進行數據采集，並通過電子看板顯示實時的生產狀態;能夠通過機器視覺和多種傳感器進行質量檢測
，自動剔除不合格品

，並對采集的質量數據進行SPC分析，找出質量問題的成因;能夠支持多種相似產品的混線生產和裝配

，靈活調整工藝，適應小批量
、多品種的生產模式;具有柔性，如果生產線上有設備出現故障，能夠調整到其他設備生產;針對人工操作的工位，能夠給予智能的提示。實際上，我認為西門子成都電子工廠的總裝線已經達到了智能產線的水平。

西門子成都電子工廠的智能總裝線

5.智能車間(Smart workshop)

一個車間通常有多條生產線，這些生產線要麼生產相似零件或產品，要麼有上下遊的裝配關係。要實現車間的智能化，需要對生產狀況
、設備狀態、能源消耗、生產質量
、物料消耗等信息進行實時采集和分析，進行高效排產和合理排班。因此，無論什麼製造行業，製造執行係統(MES)成為企業的必然選擇。

目前，中國的MES市場非常熱門，國際大牌的自動化廠商西門子、羅克韋爾、GE
、施耐德電氣有MES軟件平台
，管理軟件巨頭SAP
、ORACLE
、EPICOR提供MES軟件，德國的MPDV
、PSI
，國內的浙大中控、和利時、易往
、明基逐鹿
、艾普工華、元工國際
、蘭光創新、廣州速威等廠商也非常活躍。此外，先進生產排程(APS)係統也已經進入了製造企業選型的視野，開始了初步實踐，實現基於實際產能約束的排產
，主流廠商有日本的ASPROVA、德國的JobDISPO APS(蘭光創新經銷)，國內的永凱、安達發、易普優等
，元工國際也提供了APS解決方案。APS軟件對設備產能
、工時等基礎數據的準確性要求非常高。

對於藥品、食品等行業，國家有強製性的追溯要求，需要通過GMP等行業認證，因此推進MES更加緊迫。前文提到的數字化製造(DM)jishuyeshizhinengchejiandezhichenggongju，keyibangzhuqiyezaijianshexinchangfangshi，genjushejidechannengkexuejinxingshebeibuju，tishengwuliuxiaolv，tigaogongrengongzuodeshushichengdu。

MES是(shi)一(yi)個(ge)車(che)間(jian)級(ji)的(de)綜(zong)合(he)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)，可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)企(qi)業(ye)顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)設(she)備(bei)利(li)用(yong)率(lv)，提(ti)高(gao)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)，實(shi)現(xian)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)可(ke)追(zhui)溯(su)和(he)上(shang)料(liao)防(fang)錯(cuo)
，提(ti)高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。需(xu)要(yao)強(qiang)調(tiao)指(zhi)出(chu)的(de)是(shi)

，純(chun)離(li)散(san)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)也(ye)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)MES係統，但是
，MES係統的應用與企業的生產模式息息相關。如果純離散的製造企業實施了MES之後
，又改造為自動化或智能產線，那麼MES係統可能會推到重來。因此

，企業進行MES應(ying)用(yong)需(xu)要(yao)慎(shen)之(zhi)又(you)慎(shen)。智(zhi)能(neng)車(che)間(jian)必(bi)須(xu)建(jian)立(li)有(you)線(xian)或(huo)無(wu)線(xian)的(de)工(gong)廠(chang)網(wang)絡(luo)
，能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)生(sheng)產(chan)指(zhi)令(ling)的(de)自(zi)動(dong)下(xia)達(da)和(he)設(she)備(bei)與(yu)產(chan)線(xian)信(xin)息(xi)的(de)自(zi)動(dong)采(cai)集(ji)。對(dui)於(yu)機(ji)械(xie)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)DNC技術實現設備狀態信息和加工代碼的上傳下達，目前已有成熟的產品，例如蘭光創新、gailepuheyingdizhiyuandeng。lingwai
，shixianchejiandewuzhihua，yeshizhinengchejiandezhongyaobiaozhi
，qiyekeyiyingyongsanweiqinglianghuajishu，jiangshejihegongyiwendangchuandidaogongwei。shanghaimingjiangzhinenggongsikaifaleyigezhinengwangguan，keyijiangjiyubutongchangshangtongxunxieyideshengchanxianchangshujuzhuanweiOPC標準，解決了車間信息通訊的難題。元工國際聯合亞控
、航星、中科川思特和研華
，推出了設備聯網解決方案，一個平台可以聯網PLC
、CNC、機器人、儀表/傳感器和工控/IT係統，統一組態監控和三維實況
，並實現模擬生產。

有一項新興技術可以將MES係統采集到的數據在虛擬的三維車間模型中實時地展現出來

，不僅提供車間的VR(虛擬現實)環境
，而且還可以顯示設備的實際狀態，實現虛實融合。西門子和PTC將這項技術作為Digital Twin的一個典型應用。德國PSI、武(wu)漢(han)創(chuang)景(jing)也(ye)擁(yong)有(you)這(zhe)類(lei)產(chan)品(pin)，天(tian)河(he)軟(ruan)件(jian)幫(bang)助(zhu)海(hai)爾(er)膠(jiao)州(zhou)工(gong)廠(chang)實(shi)現(xian)了(le)相(xiang)關(guan)應(ying)用(yong)。此(ci)外(wai)
，智(zhi)能(neng)車(che)間(jian)還(hai)有(you)一(yi)個(ge)典(dian)型(xing)應(ying)用(yong)
，就(jiu)是(shi)視(shi)頻(pin)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)不(bu)僅(jin)記(ji)錄(lu)視(shi)頻(pin)，還(hai)可(ke)以(yi)對(dui)車(che)間(jian)的(de)環(huan)境(jing)
，人(ren)員(yuan)行(xing)為(wei)進(jin)行(xing)監(jian)控(kong)
、識(shi)別(bie)與(yu)報(bao)警(jing)。例(li)如(ru)，有(you)工(gong)人(ren)沒(mei)有(you)帶(dai)安(an)全(quan)帽(mao)，進(jin)入(ru)了(le)不(bu)允(yun)許(xu)進(jin)入(ru)的(de)區(qu)域(yu)，或(huo)者(zhe)倒(dao)地(di)，都(dou)可(ke)以(yi)自(zi)動(dong)報(bao)警(jing)。這(zhe)方(fang)麵(mian)，三(san)星(xing)已(yi)經(jing)有(you)了(le)成(cheng)功(gong)實(shi)踐(jian)。此(ci)外(wai)
，智(zhi)能(neng)車(che)間(jian)應(ying)當(dang)在(zai)溫(wen)度(du)
、濕度
、潔淨度的控製和工業安全(包括工業自動化係統的安全
、生產環境的安全和人員安全)等方麵達到智能化水平。

6.智能工廠(Smart Factory)

yigegongchangtongchangyouduogechejianzucheng，daxingqiyeyouduogegongchang。qianwenyijingtidaolezhinenggongchangyushuzihuagongchangdequbie，yigepubiandegongshishi

，jinjinyouzidonghuashengchanxianheyidaduijiqiren，bingbushizhinenggongchang。zuoweizhinenggongchang，bujinshengchanguochengyingshixianzidonghua
、透明化
、可視化、精益化，同時

，產品檢測、質量檢驗和分析、生產物流也應當與生產過程實現閉環集成。一個工廠的多個車間之間要實現信息共享、準時配送、協(xie)同(tong)作(zuo)業(ye)。一(yi)些(xie)離(li)散(san)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)也(ye)建(jian)立(li)了(le)類(lei)似(si)流(liu)程(cheng)製(zhi)造(zao)企(qi)業(ye)那(na)樣(yang)的(de)生(sheng)產(chan)指(zhi)揮(hui)中(zhong)心(xin)，對(dui)整(zheng)個(ge)工(gong)廠(chang)進(jin)行(xing)指(zhi)揮(hui)和(he)調(tiao)度(du)，及(ji)時(shi)發(fa)現(xian)和(he)解(jie)決(jue)突(tu)發(fa)問(wen)題(ti)，這(zhe)也(ye)是(shi)智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)的(de)重(zhong)要(yao)標(biao)誌(zhi)。智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)必(bi)須(xu)依(yi)賴(lai)無(wu)縫(feng)集(ji)成(cheng)的(de)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)支(zhi)撐(cheng)，主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)PLM、ERP、CRM、SCM和MES五大核心係統。大型企業的智能工廠需要應用ERP係統製定多個車間的生產計劃(Production planning)
，並由MES係統根據各個車間的生產計劃進行詳細排產(production scheduling)，MES排產的粒度是天、小時
，甚至分鍾。MES是一個企業級的實時信息係統
，MES的選型絕不允許各個車間或分廠各自為政。

三星開展了移動工廠(Mobile plant)的(de)實(shi)踐(jian)，工(gong)人(ren)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)查(zha)詢(xun)工(gong)單(dan)，可(ke)以(yi)開(kai)視(shi)頻(pin)會(hui)議(yi)，維(wei)修(xiu)人(ren)員(yuan)碰(peng)到(dao)疑(yi)難(nan)問(wen)題(ti)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)手(shou)機(ji)視(shi)頻(pin)尋(xun)求(qiu)專(zhuan)家(jia)解(jie)答(da)
，還(hai)給(gei)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)配(pei)備(bei)了(le)RFID和條碼掃描的接口，這也是一個智能工廠的創新實踐。還有一些企業實現了刀具管理的智能化，通過在刀柄上植入RFID芯(xin)片(pian)，對(dui)刀(dao)具(ju)的(de)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)進(jin)行(xing)管(guan)理(li)，從(cong)而(er)提(ti)高(gao)刀(dao)具(ju)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。智(zhi)能(neng)工(gong)廠(chang)還(hai)應(ying)當(dang)重(zhong)視(shi)利(li)用(yong)智(zhi)能(neng)的(de)檢(jian)測(ce)儀(yi)器(qi)，檢(jian)測(ce)結(jie)果(guo)直(zhi)接(jie)進(jin)入(ru)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)，無(wu)需(xu)人(ren)工(gong)幹(gan)預(yu)。而(er)展(zhan)望(wang)未(wei)來(lai)

，AR(Augmented Reality，增強現實)技術也將在智能工廠大顯身手。工人帶上AR眼鏡

，就可以“看到”需要操作的工作位置，例如，需要擰緊螺栓的地方
，擰緊力矩OK，也會有相應提示，從而提高作業人員的工作效率。

最近

，美國GE公司宣布將工業互聯網平台Predix開放。我理解，Predix實際上就是智能工廠的一個集成化的開發平台，GE力圖搶占“工業操作係 統”的陣地
，成為智能工廠領域的“微軟”。而思科公司提出萬物互聯(Internet of Everthing,IOE)理念、技術和解決方案，也可以支撐智能服務和智能工廠。

GE公司提出的智慧工廠理念

7.智能研發(Smart R&D)

離散製造企業在產品研發方麵
，已經應用了CAD/CAM/CAE/CAPP/EDA等工具軟件和PDM/PLM係統，但是e-works在為製造企業提供谘詢服務的過程中發現
，很多企業應用這些軟件的水平並不高。比如，很多企業還處於二維CAD和三維CAD軟件混用的階段
，存檔依然是二維，沒有實現全三維設計(MBD，基於模型的產品定義);應用仿真技術仍然處於事後驗證，沒有實現仿真驅動設計;雖然應用了PDM係統
，但還沒有建立企業內部的通用件庫，重用率不高;對工程/製造/服務BOM的管理還不到位等等。企業要開發智能產品
，需要機電軟多學科的協同配合;要縮短產品研發周期
，需要深入應用仿真技術
，建立虛擬數字化樣機
，實現多學科仿真
，通過仿真減少實物試驗;需要貫徹標準化
、係列化、模塊化的思想，以支持大批量客戶定製或產品個性化定製;需要將仿真技術與試驗管理結合起來
，以提高仿真結果的置信度。流程製造企業已開始應用PLM係統實現工藝管理和配方管理
，LIMS(實驗室信息管理係統)係統比較廣泛。

目前，在產品研發方麵，已經出現了一些智能化的軟件係統
，成為智能研發的具體體現。例如Geometric的DFM PRO軟件可以自動判斷三維模型的工藝特征是否可製造、可裝配、可拆卸;CAD Doctor軟件可以自動分析三維模型中存在的問題;基於互聯網與客戶、供應商和合作夥伴協同設計
，也是智能研發的創新形式;Altair的拓撲優化技術可以在滿足產品功能的前提下，減輕結構的重量;係統仿真技術可以在概念設計階段
，分析與優化產品性能，這方麵達索係統、西門子(LMS)已有成熟的技術，天喻軟件也開發出係統仿真的平台，並在中國商飛得到應用;PLM向前延伸到需求管理
，向後拓展到工藝管理，例如
，西門子的Teamcenter Manufacturing係統將工藝結構化，可以更好地實現典型工藝的重用;開目軟件推出的基於三維的裝配CAPP、機加工CAPP，以及參數化CAPP也具有了一定智能，華天軟件
、湃睿軟件也有類似產品;此外，索為高科和金航數碼合作，開發了麵向飛機機翼、起落架等大部件的快速設計係統，也是一種智能研發的軟件，可以大大提高產品設計效率。

汽車整車企業和設計公司廣泛應用Cave技術，利用虛擬現實技術輔助產品研發
，也是一個智能研發技術。全球PLM領導廠商之一，達索係統公司提出了三維體驗(3D Experience)的理念，在VR和AR方麵提供了解決方案。仿真巨頭ANSYS在多學科仿真技術方麵已有很大突破
，而仿真領域的先驅MSC.Software2014年發布了APEX，將CAD和CAEshixianleronghe，yixueyiyongxingdedaojidatisheng。anshiyataizuijintichugongyezaishejidelinian，jiangfangzhenjishuyujingmizhizaojinmijiehe，keyijiangyiweixuyaoduogelingjianfensanzhizaorongheweiyigefuzalingjian，congertishenglelingjiandegongyixingneng，jiangdilelingjiandezhongliang。

8.智能管理(Smart Management)

一談到管理

，大家都會想到ERP(企業資源計劃)係統。記得在2003年，國內就曾經出現過ERP過時的說法，事實上時至今日，ERP仍然是製造企業實現現代化管理的基石。以銷定產是ERP最基本的思想
，MRP(物料需求計劃)是ERP的核心。製造企業核心的運營管理係統還包括人力資產管理係統(HCM)、客戶關係管理係統(CRM)
、企業資產管理係統(EAM)
、能源管理係統(EMS)、供應商關係管理係統(SRM)、企業門戶(EP)
、業務流程管理係統(BPM)等，國內企業也把辦公自動化(OA)作為一個核心信息係統。為了統一管理企業的核心主數據

，近年來主數據管理(MDM)也在大型企業開始部署應用。實現智能管理和智能決策
，最重要的條件是基礎數據準確和主要信息係統無縫集成。

智能管理主要體現在與移動應用、雲計算和電子商務的結合。例如，移動版的CRM係統可以自動根據位置服務確定銷售人員是否按計劃拜訪了特定客戶;許多消費品製造企業實現了全渠道營銷，實現了多個網店係統與ERPxitongdewufengjicheng

，congershixianzidongpaidan。ciwai
，zhuliudiantizhizaoqiyefenfenyanfalexiaoshoupeizhiqiruanjianxitong，keyirangxiaoshourenyuangenjukehudexuqiulinghuodijinxingchanpinpeizhi
，kuaisujinxingbaojia，meiguozhuliuguanliruanjianEpicoryebaohanlepeizhiqigongneng。daiergongsishijiyuhulianwangshixianzaixianxuanpeidexianqu
，baomaqicheyetigonglezaixianxuanpeidegongneng
，haieryekaishilezhefangmiandeshijian。yewuliuchengguanli(BPM)軟件可以實現對業務流程進行建模，實現業務流程的可視化
、模擬與優化，這也是一個典型的智能管理應用。

到目前為止
，SAAS(軟件即服務)模式的軟件應用最成功的領域是CRM，Salesforce無疑是領導者
，國內的Xtools和八百客也發展得不錯，而最近國內的紛享銷客
、銷售易更是風生水起，拿到多輪投資。阿裏叮叮
、微信企業號等也迅速發展了很多用戶。此外

，人力資源領域也是社交網絡和雲模式的重要領域，繼美國的Linkedin(領英)之後，我國的陌陌、拉勾網等社交平台也已開始提供人力資源招聘服務，我國製造企業已經開始應用基於公有雲的人力資源招聘、績效和人才管理係統。例如廣東生益科技就應用了SAP的Successfactors軟件
，完全基於公有雲。

9.智能物流與供應鏈(Smart logistics and SCM)

製造企業內部的采購、生產、銷售流程都伴隨著物料的流動
，因此，越來越多的製造企業在重視生產自動化的同時
，也越來越重視物流自動化
，自動化立體倉庫、無人引導小車(AGV)、智能吊掛係統得到了廣泛的應用;而在製造企業和物流企業的物流中心，智能分揀係統
、堆垛機器人、自動輥道係統的應用日趨普及。WMS(Warehouse Management System
，倉儲管理係統)和TMS(Transport Management System，運輸管理係統)也受到製造企業和物流企業的普遍關注。其中
，TMS係統涉及到GPS定位和GIS的集成，可以實現供應商、客戶和物流企業三方的信息共享。上海科箭2015年推出運輸雲服務，迅速得到企業的接受。

實現智能物流與供應鏈的關鍵技術包括自動識別技術
，例如RFID或條碼、GIS/GPS定位、電子商務
、EDI(電子數據交換)
，以及供應鏈協同計劃與優化技術。其中

，EDI技術是企業間信息集成(B2B Integration)的必備手段，然而我國企業對EDI的重視程度非常不夠。EDI技術最重要的價值，就是可以實現供應鏈上下遊企業之間，通過信息係統之間的通訊，實現整個交易過程無需人工幹預
、而且不可抵賴。曆經多年發展，主流的EDI技術已經是基於互聯網來傳輸數據，而我國很大大型企業建立的供應商門戶，實際上隻是一種Web EDI，不能夠與供應商的信息係統集成
，供應商隻能手工查詢。德國Seeburger公司的B2B Integration平台支持各種EDI標準
，為歐洲最大的第三方供應鏈平台SupplyOn提供了基礎平台，2015年秋季e-works的第三屆德國工業4.0考察團曾前往Seeburger公gong司si總zong部bu考kao察cha。供gong應ying鏈lian協xie同tong計ji劃hua與yu優you化hua是shi智zhi能neng供gong應ying鏈lian最zui核he心xin的de技ji術shu
，可ke以yi實shi現xian供gong應ying鏈lian同tong步bu化hua
，真zhen正zheng消xiao除chu供gong應ying鏈lian的de牛niu鞭bian效xiao應ying，幫bang助zhu企qi業ye及ji時shi應ying對dui市shi場chang波bo動dong。JDA公司是該領域的領導廠商，IBM也有優秀的解決方案。三星已實現了供應鏈同步化。

10.智能決策(Smart Decision Making)

企業在運營過程中
，產生了大量的數據。一方麵是來自各個業務部門和業務係統產生的核心業務數據，比如與合同、回款
、費用、庫存、現金、產品、客戶、投資、設備、產量、交貨期等數據，這些數據一般是結構化的數據
，可以進行多維度的分析和預測，這就是BI(Business Intelligence，業務智能)技術的範疇，也被稱為管理駕駛艙或決策支持係統。同時
，企業可以應用這些數據提煉出企業的KPI
，並與預設的目標進行對比，同時，對KPI進行層層分解
，來對幹部和員工進行考核，這就是EPM(Enterprise Performance Management,企業績效管理)的範疇。從技術角度來開，內存計算是BI的重要支撐。SAP HANA和QlikView軟件在這方麵已經先行一步。BI軟件的另一個趨勢是移動BI，支持在智能手機和PAD上進行分析和應用
，而要提升移動BI的應用效果，基於雲服務無疑是必由之路。

而(er)今(jin)，企(qi)業(ye)在(zai)運(yun)營(ying)當(dang)中(zhong)，已(yi)經(jing)產(chan)生(sheng)了(le)諸(zhu)多(duo)的(de)大(da)數(shu)據(ju)，包(bao)括(kuo)生(sheng)產(chan)現(xian)場(chang)采(cai)集(ji)的(de)實(shi)時(shi)生(sheng)產(chan)數(shu)據(ju)，設(she)備(bei)運(yun)行(xing)的(de)大(da)數(shu)據(ju)，質(zhi)量(liang)的(de)大(da)數(shu)據(ju)
，產(chan)品(pin)運(yun)營(ying)的(de)大(da)數(shu)據(ju)，電(dian)子(zi)商(shang)務(wu)帶(dai)來(lai)的(de)營(ying)銷(xiao)大(da)數(shu)據(ju)，來(lai)自(zi)社(she)交(jiao)網(wang)絡(luo)的(de)與(yu)公(gong)司(si)有(you)關(guan)的(de)大(da)數(shu)據(ju)等(deng)，這(zhe)些(xie)大(da)數(shu)據(ju)統(tong)稱(cheng)為(wei)工(gong)業(ye)大(da)數(shu)據(ju)(Industrial Big Data)，對這些工業大數據的分析
，需要引入新的分析工具。因為大數據具有4V的特點
，即體量大(Volume)

、價值密度低(Value)、種類多(Variety)和速度快(Velocity)。目前，IBM、SAP
、ORACLE、微軟等國際大公司在大數據分析工具方麵激戰正酣

，而IBM推出的認知計算(Cognitive Computing)代表了智能決策的前沿方向。

對dui於yu製zhi造zao企qi業ye而er言yan，要yao實shi現xian智zhi能neng決jue策ce，首shou先xian必bi須xu將jiang業ye務wu層ceng的de信xin息xi係xi統tong用yong好hao

，實shi現xian信xin息xi集ji成cheng，確que保bao基ji礎chu數shu據ju的de準zhun確que


，這zhe樣yang才cai能neng使shi信xin息xi係xi統tong產chan生sheng的de數shu據ju真zhen實shi可ke信xin。在zai此ci基ji礎chu上shang應ying用yongBI軟件進行分析。近年來
，BI也有一些新的發展，一個比較重要的創新是In context BI，yisishigenjumougeyonghudangqiangongzuodechangjing
，zidongzhanxianyudangqianyewuxiangguandefenxitubiao。erduiyugongyedashuju，qiyeshouxianyaocaijizhexiedashuju，caitandeshangfenxi。julejie，changanqichezengjingzuoguoyigeyouqudefenxi
，tongguoyuelihezuo，genjuqikehuzaitaobaodegoumaixingweitedian，laiyouhuachanpindingwei。sanyizhonggongzejiezhudashujuhewulianwangjishu,將工程機械通過機載控製器
、傳感器和無線通訊模塊進行實時采集，通過對大數據進行多維度分析和預測，使“挖掘機”指數成為我國經濟運行的晴雨表。

yikouqixieleshixiangzhinengjishu，bushixiangdingyigengduodemingci，ershixiwangbianyuzhizaoqiyelijieheyingyongzhinengzhizaojishu，genjuzishendechanpintedianheshengchanmoshi，zhidingzhinengzhizaoyingyongdeguihuayulantu。yigeyouxiudezhizaoqiye
，bingbuxuyaochengwei“十項全能”的(de)冠(guan)軍(jun)，實(shi)際(ji)上(shang)隻(zhi)有(you)其(qi)中(zhong)某(mou)幾(ji)個(ge)方(fang)麵(mian)做(zuo)得(de)很(hen)出(chu)色(se)
，就(jiu)將(jiang)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)具(ju)有(you)差(cha)異(yi)化(hua)競(jing)爭(zheng)優(you)勢(shi)的(de)企(qi)業(ye)。同(tong)時(shi)，任(ren)何(he)技(ji)術(shu)都(dou)隻(zhi)是(shi)使(shi)能(neng)工(gong)具(ju)，企(qi)業(ye)最(zui)終(zhong)要(yao)在(zai)市(shi)場(chang)上(shang)成(cheng)功(gong)

，根(gen)本(ben)的(de)原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)能(neng)夠(gou)發(fa)現(xian)和(he)滿(man)足(zu)客(ke)戶(hu)不(bu)斷(duan)升(sheng)級(ji)的(de)需(xu)求(qiu)，能(neng)夠(gou)找(zhao)尋(xun)到(dao)一(yi)片(pian)屬(shu)於(yu)自(zi)己(ji)的(de)藍(lan)海(hai)。

通過本文的分析，我相信讀者已經意識到，智能製造技術的內涵非常深遠，實際上，雲計算、大數據分析
、電子商務、移動應用
、物聯網和企業社交網絡、工業互聯網(或產業互聯網)等技術都屬於智能製造的支撐技術或實現手段
，可以說智能製造本身已經蘊含了互聯網+製造業。同時，推進智能製造應當符合綠色製造的理念
，實現綠色設計

、綠色工藝

、綠(lv)色(se)包(bao)裝(zhuang)，減(jian)少(shao)三(san)廢(fei)排(pai)放(fang)，建(jian)立(li)環(huan)保(bao)節(jie)能(neng)的(de)綠(lv)色(se)工(gong)廠(chang)和(he)綠(lv)色(se)園(yuan)區(qu)。實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)的(de)核(he)心(xin)依(yi)然(ran)是(shi)數(shu)據(ju)和(he)集(ji)成(cheng)，基(ji)礎(chu)數(shu)據(ju)要(yao)準(zhun)確(que)，信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)，信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)與(yu)自(zi)動(dong)化(hua)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)要(yao)實(shi)現(xian)深(shen)度(du)集(ji)成(cheng)。在(zai)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)的(de)框(kuang)架(jia)下(xia)，原(yuan)有(you)的(de)製(zhi)造(zao)業(ye)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)並(bing)沒(mei)有(you)過(guo)時(shi)，而(er)是(shi)實(shi)現(xian)了(le)升(sheng)華(hua)。製(zhi)造(zao)業(ye)信(xin)息(xi)化(hua)專(zhuan)家(jia)寧(ning)振(zhen)波(bo)和(he)趙(zhao)敏(min)老(lao)師(shi)提(ti)出(chu)了(le)智(zhi)能(neng)製(zhi)造(zao)的(de)二(er)十(shi)字(zi)箴(zhen)言(yan)：狀態感知
、實時分析、自主決策
、精準執行
、學習提升，揭示了智能製造技術的發展方向。