【转载】什么是智能制造：五大特征、十大技术、八大模式

导读：“你们厂搞智能制造了吗？”随着“第四次工业革命”大潮的来袭，哪个工业企业要是不谈智能制造，好像就已经落后于时代了。然而智能制造究竟是怎么回事，是个怎样的概念，目前并没有统一的结论。

有鉴于此，总结了智能制造的五大特征、十大技术与八大模式，以帮助大家更好地理解智能制造的概念，抓住智能制造趋势带来的新机遇。

一、五大特征

1.生产现场无人化，真正做到“无人”工厂

工业机器人、机械手臂等智能设备的广泛应用，使工厂无人化制造成为可能。数控加工中心、智能机器人和三坐标测量仪及其他柔性制造单元，让“无人工厂”更加触手可及。

2.生产数据可视化，利用大数据分析进行生产决策

当下信息技术渗透到了制造业的各个环节，条形码、二维码、RFID、工业传感器、工业自动控制系统、工业物联网、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技术广泛应用，数据也日益丰富，对数据的实时性要求也更高。这就要求企业顺应制造的趋势，利用大数据技术，实时纠偏，建立产品虚拟模型以模拟并优化生产流程，乃至降低生产能耗与成本。

3.生产设备网络化，实现车间“物联网”

物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

4.生产文档无纸化，实现高效、绿色制造

构建绿色制造体系，建设绿色工厂，实现生产洁净化、废物资源化、能源低碳化，是我国“智能制造”的重要战略之一。传统制造业，在生产过程中会产生繁多的纸质文件，不仅产生大量的浪费现象，也存在查找不便、共享困难、追踪耗时等问题。实现无纸化管理之后，工作人员在生产现场即可快速查询、浏览、下载所需要的生产信息，大幅降低基于纸质文档的人工传递及流转，从而杜绝了文件、数据丢失，进一步提高了生产准备效率和生产作业效率，实现绿色、无纸化生产。

5.生产过程透明化，智能工厂的“神经”系统

推进制造过程智能化，通过建设智能工厂，促进制造工艺的仿真优化、数字化控制、状态信息实时监测和自适应控制，进而实现整个过程的智能管控，是中国制造2025的重大战略。在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等行业，企业建设智能工厂的模式为推进生产设备(生产线)智能化，目的是拓展产品价值空间，基于生产效率和产品效能的提升，实现价值增长。

二、八大模式

1.互联工厂-打通企业运营的“信息孤岛”

在石,探索形成了打通企业运营“信息孤岛”为核心的互联工厂模式主要应用于石化、钢铁、电子、家电等领域，通过应用物联网技术，识别产品、物料的身份，使生产和物流装备具备数据采集和通信等功能,构建了生产数据采集系统、制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)，并实现这些系统之间的协同与集成。

2.全生产过程能源优化管理-提高能源资源利用率

全过程能源优化管理模式主要应用于石化化工、有色、钢铁等行业,该模式以提高能源资源利用率为核心，通过MES采集各装备、各环节的能效数据,构建能源管理系统(EMS)或MES中具有能源管理模块,对生产过程、设备、能源供给及人员等实时进行优化。

3.产品全生命周期可溯-提升产品质量管控能力

产品全生命周期可追溯模主要应用于食品、制药等领域，该模式以质量管控为核心，主要做法是让产品在全生命周期具有唯一标识,通过MES系统开展质量判异和过程判稳等在线质量检测和预警等。

4.柔性制造-快速响应多样化市场需求

快速响应多样化市场需求的柔性制造模式,主要应用于铸造、服装等领域，主要做法是实现生产线可同时加工多种产品/零部件,车间物流系统实现自动配料,构建高级排产系统(APS),并实现工控系统、制造执行系统(MES)、企业资源计划系统(ERP)之间的高效协同与集成。

5.大规模个性化定制，满足用户个性化需求

大规模个性化定制模式主要应用于服装、纺织、家居、家电等消费品领域，通过产品模块化设计、构建产品个性化定制服务平台和个性化产品数据库等手段，实现定制服务。

6.远程运维服务-提高装备/产品运维服务水平

互联工厂模式主要应用于石化、钢铁、电子、家电等领域，应用物联网技术构建生产数据采集系统、制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)，打通企业运营中的“信息孤岛”。

7.网络协同制造- 供应链上下游协同优化

网络协同制造模式主要应用于航空航天、汽车制造等领域,该模式以供应链优化为核心，建设跨企业制造资源协同平台,实现企业间研发、管理和服务系统的集成和对接,开展制造服务和资源的动态分析和柔性配置等。

8.产品生命周期数字一体化，实现缩短产品研制周期

产品全生命周期数字一体化模式主要应用于航空装备、汽车、船舶、工程机械等装备制造领域,通过(MBD)产品研发技术、全生命周期管理系统(PLM)等手段，实现缩短产品研制周期这一核心目的。

三、十大关键技术

1. 智能决策（Smart Decision Making）

企业在运营过程中，产生了大量的数据，比如与合同、回款、费用、库存、现金、产品、客户、投资、设备、产量、交货期等，这些数据一般是结构化的数据，可以进行多维度的分析和预测。同时，应用这些数据还可以提炼出企业的KPI，并与预设的目标进行对比。

2.智能管理（Smart Management）

制造企业核心的运营管理系统包括人力资产管理系统（HCM）、客户关系管理系统（CRM）、企业资产管理系统（EAM）、能源管理系统（EMS）、供应商关系管理系统（SRM）、企业门户（EP）、业务流程管理系统（BPM）等。实现智能管理和智能决策，最重要的条件是基础数据准确和主要信息系统无缝集成。

3.智能物流与供应链（Smart logisTIcs and SCM）

制造企业内部的采购、生产、销售流程都伴随着物料的流动，因此，越来越多的制造企业在重视生产自动化的同时，也越来越重视物流自动化，自动化立体仓库、无人引导小车（AGV）、智能吊挂系统得到了广泛的应用；而在制造企业和物流企业的物流中心，智能分拣系统、堆垛机器人、自动辊道系统的应用日趋普及。WMS（Warehouse Management System，仓储管理系统）和TMS（Transport Management System，运输管理系统）也受到制造企业和物流企业的普遍关注。

4.智能研发（Smart R&D）

研发对智造企业来讲至关重要。企业要开发智能产品，需要机电软多学科的协同配合；要缩短产品研发周期，需要深入应用仿真技术，建立虚拟数字化样机，实现多学科仿真，通过仿真减少实物试验；需要贯彻标准化、系列化、模块化的思想，以支持大批量客户定制或产品个性化定制；需要将仿真技术与试验管理结合起来，以提高仿真结果的置信度。

5.智能产线（Smart ProducTIon line）

自动化生产线就是智能产线的一种形式。很多行业的企业高度依赖自动化生产线，比如钢铁、化工、制药、食品饮料、烟草、芯片制造、电子组装、汽车整车和零部件制造等。自动化生产线可以分为刚性自动化生产线和柔性自动化生产线，为了提高生产效率，工业机器人、吊挂系统在自动化生产线上应用越来越广泛。

6.智能车间（Smart workshop）

一个车间通常有多条生产线，要实现车间的智能化，需要对生产状况、设备状态、能源消耗、生产质量、物料消耗等信息进行实时采集和分析，进行高效排产和合理排班，显著提高设备利用率（OEE）。因此无论哪个制造行业，制造执行系统（MES）成为企业的必然选择。

7.智能工厂（Smart Factory）

一个工厂通常由多个车间组成，大型企业有多个工厂。作为智能工厂，不仅生产过程应实现自动化、透明化、可视化、精益化，同时，产品检测、质量检验和分析、生产物流也应当与生产过程实现闭环集成。

8.智能产品（Smart Product）

任何制造企业都应该思考如何在产品上加入智能化的单元，提升产品的附加值。典型的智能产品包括智能手机、智能可穿戴设备、无人机、智能汽车、智能家电、智能售货机等。

9.智能装备（Smart Equipment）

智能装备也是一种智能产品，可以补偿加工误差，提高加工精度，

10.智能服务（Smart Service）

智能服务是一种大数据技术：基于传感器和物联网（IoT）可以感知产品的状态，从而进行预防性维修维护，及时帮助客户更换备品备件，甚至可以通过了解产品运行的状态，帮助客户带来商业机会。还可以采集产品运营的大数据，辅助企业进行市场营销的决策。