一、智能工廠的定義

智能工廠是指不斷融合信息技術和制造技術，以實現生產過程自動化、信息化、網絡化、智能化為特點的現代化工廠。它涵蓋了產品設計、生產制造、物流配送、銷售服務等各個環節，旨在提高生產效率、降低成本、提升產品質量和服務水平。

智能工廠利用各種現代化技術，實現工廠辦公、管理及生產自動化。其系統組成豐富多樣，包括樓宇自控系統、生產過程監控系統、工業電視監視及保安電視監視系統、防盜報警系統、停車場管理系統、一卡通智能化管理系統、公共廣播系統、綜合布線系統、計算機網絡系統、系統綜合以及測控技術與儀器專業系統集成等。

在不同的標準和解讀下，智能工廠也有不同的具體內涵。根據《智能工廠通用技術要求》的定義，智能工廠是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網技術和監控技術加強信息管理和服務，提高生產過程可控性、減少生產線人工干預，合理計劃排程。同時集智能手段和智能系統等新興技術于一體，構建高效、節能、綠色、環保、舒適的人性化工廠。

智能工廠在智能制造新模式中有多種模式創新實踐且取得成效，涵蓋離散型、流程型、網絡協同制造、大規模個性化定制、遠程運維服務等模式。

離散型智能制造模式下，工廠的總體設計、工藝流程及布局均已建立數字化模型，并進行模擬仿真，實現規劃、生產、運營全流程數字化管理；應用數字化三維設計與工藝技術進行產品、工藝設計與仿真，并通過物理檢測與試驗進行驗證與優化；實現高檔數控機床與工業機器人、智能傳感與控制裝備、智能檢測與裝配裝備、智能物流與倉儲裝備等關鍵技術裝備在生產管控中的互聯互通與高度集成等。

流程型智能制造模式中，工廠總體設計、工藝流程及布局均已建立數字化模型，并進行模擬仿真，實現生產流程數據可視化和生產工藝優化；實現對物流、能流、物性、資產的全流程監控與高度集成，建立數據采集和監控系統，生產工藝數據自動數采率達到 90% 以上等。

網絡協同制造模式建有工業互聯網網絡化制造資源協同云平臺，具有完善的體系架構和相應的運行規則；通過企業間研發系統的協同，實現創新資源、設計能力的集成和對接；通過企業間管理系統、服務支撐系統的協同，實現生產能力與服務能力的集成和對接等。

大規模個性化定制模式產品采用模塊化設計，通過差異化的定制參數，組合形成個性化產品；建有工業互聯網個性化定制服務平臺，通過定制參數選擇、三維數字建模、虛擬現實或增強現實等方式，實現與用戶深度交互，快速生成產品定制方案等。

遠程運維服務模式則通過先進的技術手段，實現對設備的遠程監測、診斷和維護，提高設備的可靠性和可用性。

二、智能工廠的特征

（一）互聯

智能工廠的 “互聯” 特征是其最為重要的標志之一。在智能工廠中，基本流程與物料實現互聯互通，這為實時決策提供了關鍵數據。通過整合來自多渠道的數據，企業能夠全面掌控供應鏈的上下游流程，從而顯著提高供應網絡的整體效率。例如，在智能制造工廠的實現過程中，消息傳遞成為關鍵環節之一。工廠管理系統可以利用自動化的方法，及時通知工作人員生產中出現的任何問題，減少停機時間并降低故障率。企業將所有生產數據放入一個數據庫中，與制造訂單和供應鏈信息合并，使生產計劃具有更多的實時信息，這充分體現了智能工廠的互聯性。同時，像生物制藥廠的未來建設中，連接性作為智能工廠的關鍵特征，整合運營、業務系統、供應商和客戶數據，提高上下游工藝的透明度，進而提升效率。

（二）優化

智能工廠實現高度可靠運轉，極大地降低了人工干預。具備自動化工作流程，能夠同步了解資產狀況，優化追蹤系統與進度計劃，合理進行能源消耗，提高產量、運行時間和質量，降低成本、避免浪費。例如，智能工廠戰略應涵蓋數字化基礎，所有平臺、應用和工具都應穩定和標準化，以便能共享重要信息或交易。通過不斷分析智能工廠時刻生成的海量數據，揭示亟待修正與優化的資產績效問題，實現自我修正，提升整體資產效率。此外，在生物制藥廠的轉變中，最優化特征通過工藝流程自動化及資產同步化，幾乎無需人工干預就能實現可靠運行。

（三）透明

在智能工廠中，獲取的數據公開透明。通過實時數據可視化處理，這些數據轉變為可行洞見，協助人工及自動化決策流程，確保企業決策更精準。例如，數據實時可視化使整個網絡更具透明性，有助于進行更明智的決策。基于角色的視圖、預警和通知以及實時跟蹤和監視都是行之有效的手段。在光伏產業標準化智能工廠中，透明化被創造性地提出，通過自動化設備和數據透明化的配合，實現數據處理的透明化，采集、分析、自主決策和執行的能力得以體現。同時，在制造業智能化轉型中，利用可視化工廠，通過數字化生產現場管理平臺、虛擬現實技術、視頻技術、可視化平臺，實現生產的研發設計、采購、生產等過程的完全透明化。

（四）前瞻

智能工廠中的員工與系統可預見問題或挑戰并提前應對。包括識別異常情況、儲備庫存、解決質量問題、監控安全與維修問題，基于歷史與實時數據預測未來成果。例如，智能工廠可以根據歷史數據和實時數據預測未來結果，賦予從業人員預測與響應能力，做到未雨綢繆。在生物制藥廠的建設中，預見性表現為智能工廠可以根據歷史數據和實時數據預測未來結果，這也是從業人員能夠預測與響應，從而防患于未然，減少生產故障時間的價值體現。

（五）敏捷

智能工廠是柔性系統，能自行優化網絡表現，適應并實時或近實時學習新環境條件，自動運行生產流程，根據企業變化需求發展和成長。例如，在智能制造的靈活性和敏捷性中，通過靈活的生產線配置和模塊化設計，智能制造能夠快速切換生產不同型號、規格的產品，縮短產品上市時間。智能工廠系統能夠實時收集和分析市場數據，快速識別市場需求變化，從而調整生產計劃和產品配置，滿足消費者需求。同時，不同企業將在不同程度上受到智能工廠對其制造流程的影響，制造商可根據其特定需求，選擇多種數字化及物理技術，凸顯了智能工廠靈活、可重構的特性。