隨著科技技術的不斷發展，傳統工廠人員用工成本的不斷攀升，同行業競爭白熱化加劇，制造原料成本上漲，迫使傳統制造業改變現有生產模式，構建先進的生產系統降低整體成本，使其在激烈的市場競爭中占據有利位置，贏得頭籌。

現在中國制造業已經全面進入大規模集成化專業化時代，原有的電氣化產線加MES（ERP）車間生產管理模式已經無法滿足大制造業的要求，革新生產流程，轉變生產觀念變得迫在眉睫。

智慧工廠系統就是在這種大的時代背景下應運而生。

一、何為智慧工廠系統？

智慧工廠是現代工廠信息化發展的新階段。是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網的技術和設備監控技術加強信息管理和服務；清楚掌握產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產線上人工的干預、即時正確地采集生產線數據，以及合理的生產計劃編排與生產進度。并加上綠色智能的手段和智能系統等新興技術于一體，構建一個高效節能的、綠色環保的、環境舒適的人性化工廠。

二、智慧工廠在制造生產上有什么特征體現？

（1）完善的系統自我協調能力和應變能力：可以通過特定傳感器或數據接收裝置采集工廠實時環境數據，并對數據進行分析判斷，做出符合自身行為的規劃方案。

（2）數據和生產流程可視化的實際應用：通過分布廣泛的訊號收集處理系統、圖像處理系統、數據可視化技術，將工廠數據用豐富的數據展示，將繁復的生產流程通過動態動畫實時還原，產品追蹤變得一目了然。（大數據處理、數據可視化、機器學習代替人工檢測功能）

（3）協調、重組及擴充特性：系統中各組承擔為可依據工作任務，自行組成最佳系統結構。

（4）自我學習及維護能力：透過系統自我學習功能，在制造過程中落實資料庫補充、更新，及自動執行故障診斷，并具備對故障排除與維護，或通知對的系統執行的能力。（實例：AGV自動充電功能）

三、智慧工廠有哪些功能組成？

（1）智能車間：生產自動化、維護智能化、分裝迅捷化

智能車間為整個智慧工廠的核心功能模塊，它在原有工廠電氣化的基礎上進行升級改造，加裝各種控制器，將生產過程變得簡單易學，可實現工人的快速培訓、快速上崗、減少培訓費用支出，降低生產成本；將生產過程程式化，降低生產過程中殘次品的產生，從生產環節有效降低不可抗拒損耗，嚴格把控原料質量（檢測系統），從源頭管控提升產品整體質量（實例：自動化成型機詳述）；以現有MES為管控中心，以單臺自動化設備為終端，實現產品生產一鍵下發，設備維護智能化管理，有效縮短維護反應時間，保障生產車間高效運行；產出成品或半成品經初檢合格后，進入自動化車間分裝系統，進入產線控制系統（TCS），減少不必要的分裝轉運環節，提高勞動效率。

（2）智能倉儲轉運系統（WCS、WMS、TCS）：成品（半成品）自動轉運，自動出入庫，倉庫管理實現完全自動化。

智能倉儲轉運系統扮演著工廠生產調度者的重要角色，它接收來自生產車間的成品（半成品），轉運來自訂單需求的成品（或下一級生產車間的半成品加工需求）。在實際的工作上一級生產車間和下一級生產車間（或轉運車間）生產和轉運的矛盾往往無法調和，智能倉庫轉運系統可以在上下級車間中緩解生產矛盾，嚴格控制上下級車間存量，做到合理調配，

科學調度；倉儲轉運系統可實現全自動化出入庫，降低倉庫維護人員數量，提高倉儲效能比率。

（3）智能品質管控：產品品質管控智能化

智能品質管控依托工廠大數據和人工智能技術，對智慧工廠品質管控環節歷史數據以及當前數據進行處理分析，搭建計算機視覺識別網絡，運用統計學原理對產品進行精準品質分析，避免殘次品流入市場，影響企業品牌形象。

（4）集成相關管理系統：與ERP，MES系統集成

與工廠現有ERP和MES系統集成，實現訂單、原料管控、人員管理、成本分析、生產計劃、生產具體實施、倉儲物流、成品進入市場全過程無縫銜接，工廠生產管理完全智能化。

（5）產品追溯系統：產品生產全周期追溯

產品問題追溯一直是困擾工廠生產的較為嚴重問題之一，產品追溯系統從半成品開始就生成此項產品的唯一工廠標識碼，存在于整個生產周期，通過追溯標識碼可以定位到其生產機臺，轉運時間，入庫時間，存儲庫位信息，出庫時間，有效降低不合格品的管理成本，做到責任到人。

四、智慧工廠未來展望

如果將一個工廠比作人體，那么生產設備和工廠結構就是人的骨骼，電氣系統就為人體的肌肉組織，而軟件系統就相當于人的中樞神經。三者互相協調，缺一不可，共同組成完整的智慧工廠系統。智慧工廠在近幾年間的發展令人可喜，但是也存在諸多不足，大數據的運用并未實現真正落地，部分工廠只存在數據而無法找到合適的方法有效利用；系統集成困難重重，可靠性保障較為棘手，整個智慧工廠系統涉及機械設計、電氣系統設計、軟件系統設計、項目管理、人員管理等諸多環節，設備提供廠商有時甚至多達數百家，如何將龐雜孤立的子系統有效地整合在一起，實現高效和精準，還需要很長的路要走。

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