智能工廠有三大特征。一,信息基礎(chǔ)設(shè)施高度互聯(lián),包括生產(chǎn)設(shè)備、機(jī)器人、操作人員、物料和成品。二,有實(shí)時(shí)系統(tǒng),可以及時(shí)進(jìn)行信息傳輸和對(duì)接。第三,從柔性化、敏捷化、智能化到信息化,這是智能工廠的發(fā)展趨勢(shì)。每個(gè)階段,柔性化對(duì)環(huán)境的調(diào)整能力能夠?qū)崿F(xiàn)不同產(chǎn)品需要,實(shí)現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn),同時(shí)能控制這種個(gè)性化生產(chǎn)所帶來(lái)的成本飆升問(wèn)題。
在工業(yè)3.0時(shí)代,工廠的底層加工單元包括了3個(gè)環(huán)節(jié),分別是傳感器(相當(dāng)于眼睛)、可編程控制器(PLC,相當(dāng)于大腦)和執(zhí)行器(相當(dāng)于手足)。在加工單元的上層是車(chē)間,這里主要是生產(chǎn)過(guò)程執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES),通俗說(shuō)就是,這個(gè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)拿到任務(wù),并進(jìn)行任務(wù)的分配。再到上面,則是企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)系統(tǒng)、產(chǎn)品生命周期管理(PLM)系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理(SCM)系統(tǒng)和客戶(hù)關(guān)系管理(CRM)系統(tǒng)等上層系統(tǒng)。其中,ERP負(fù)責(zé)企業(yè)內(nèi)部資源的配置和協(xié)調(diào),而PLM負(fù)責(zé)產(chǎn)品從開(kāi)發(fā)到報(bào)廢的“管理”,SCM負(fù)責(zé)企業(yè)資源和外部的對(duì)接,而CRM的作用在于促進(jìn)企業(yè)和消費(fèi)者的溝通。
以上技術(shù)都是工業(yè)3.0已有技術(shù),但工業(yè)4.0對(duì)他們提出了新要求,一是必|須更加智能,反應(yīng)更快。比如一輛汽車(chē),未來(lái)的PLM系統(tǒng)甚至可以跟蹤其使用過(guò)程,通過(guò)對(duì)其生產(chǎn)、損耗等數(shù)據(jù)的分析,“決定”其在接近使用年限之時(shí),應(yīng)該全面報(bào)廢還是“器官移植”——回收有用的舊部件。

另外,工業(yè)4.0要求技術(shù)更加集成化,即以上這些系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)橫向和縱向的集成,從而實(shí)現(xiàn)更加智能化。智能化生產(chǎn)的圖景如下:產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的所有環(huán)節(jié)都被打通,PLM的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)直接進(jìn)入ERP系統(tǒng),后者立即調(diào)配工廠資源,如需外界供貨則由SCM系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)配。而借助于CRM系統(tǒng),整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程可以和客戶(hù)保持實(shí)時(shí)溝通,比如顧客通過(guò)視頻看到產(chǎn)品不符合自己口味,可以立即讓生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整。
工業(yè)4.0意味著智能工廠自己可以運(yùn)轉(zhuǎn)、連接并和機(jī)器進(jìn)行交流,產(chǎn)品設(shè)備之間可以通信。所以德國(guó)人把工業(yè)4.0定義為“機(jī)器制造機(jī)器”,每臺(tái)機(jī)器都是有生命力的,工廠越來(lái)越像一個(gè)人,有智商高低的區(qū)別。隨著工廠“智商”的提高,其智能化程度越來(lái)越高。
智能工廠是現(xiàn)代工廠信息化發(fā)展的新階段,是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理和服務(wù),清楚的掌握產(chǎn)銷(xiāo)流程,提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性,減少生產(chǎn)線上的人工干預(yù),即時(shí)準(zhǔn)確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù),以合理編排生產(chǎn)計(jì)劃與生產(chǎn)進(jìn)度,并通過(guò)綠色智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)的運(yùn)用,構(gòu)建一個(gè)高效節(jié)能、綠色環(huán)保、環(huán)境舒適的人性化工廠。