智能工廠、數(shù)字化車(chē)間——智能制造新模式關(guān)鍵要素

一、離散型智能制造模式

1、工廠的總體設(shè)計(jì)、工藝流程及布局均已建立數(shù)字化模型，并進(jìn)行模擬仿真，實(shí)現(xiàn)規(guī)劃、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)全流程數(shù)字化管理。

2、應(yīng)用數(shù)字化三維設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品、工藝設(shè)計(jì)與仿真，并通過(guò)物理檢測(cè)與試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證與優(yōu)化。建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PDM），實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集成管理。

3、實(shí)現(xiàn)高檔數(shù)控機(jī)床與工業(yè)機(jī)器人、智能傳感與控制裝備、智能檢測(cè)與裝配裝備、智能物流與倉(cāng)儲(chǔ)裝備等關(guān)鍵技術(shù)裝備在生產(chǎn)管控中的互聯(lián)互通與高度集成。

4、建立生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)，充分采集生產(chǎn)進(jìn)度、現(xiàn)場(chǎng)操作、質(zhì)量檢驗(yàn)、設(shè)備狀態(tài)、物料傳送等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)可視化管理。

5、建立車(chē)間制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），實(shí)現(xiàn)計(jì)劃、調(diào)度、質(zhì)量、設(shè)備、生產(chǎn)、能效的全過(guò)程閉環(huán)管理。建立企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP），實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈、物流、成本等企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的優(yōu)化。

6、建立車(chē)間內(nèi)部互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢驗(yàn)、物流等制造過(guò)程各環(huán)節(jié)之間，以及與制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）和企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）的高效協(xié)同與集成，建立全生命周期產(chǎn)品信息統(tǒng)一平臺(tái)。

7、建有工業(yè)信息安全管理制度和技術(shù)防護(hù)體系，具備網(wǎng)絡(luò)防護(hù)、應(yīng)急響應(yīng)等信息安全保障能力。建有功能安全保護(hù)系統(tǒng)，采用全生命周期方法有效避免系統(tǒng)失效。

通過(guò)持續(xù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)設(shè)計(jì)、工藝、制造、管理、物流等環(huán)節(jié)的集成優(yōu)化，推進(jìn)企業(yè)數(shù)字化設(shè)計(jì)、裝備智能化升級(jí)、工藝流程優(yōu)化、精益生產(chǎn)、可視化管理、質(zhì)量控制與追溯、智能物流等方面的快速提升。

二、流程型智能制造模式

1、工廠總體設(shè)計(jì)、工藝流程及布局均已建立數(shù)字化模型，并進(jìn)行模擬仿真，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)可視化和生產(chǎn)工藝優(yōu)化。

2、實(shí)現(xiàn)對(duì)物流、能流、物性、資產(chǎn)的全流程監(jiān)控與高度集成，建立數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)，生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)自動(dòng)數(shù)采率達(dá)到90%以上。

3、采用先進(jìn)控制系統(tǒng)，工廠自控投用率達(dá)到90%以上，關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)基于模型的先進(jìn)控制和在線優(yōu)化。

4、建立制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），生產(chǎn)計(jì)劃、調(diào)度均建立模型，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模型化分析決策、過(guò)程量化管理、成本和質(zhì)量動(dòng)態(tài)跟蹤以及從原材料到產(chǎn)成品的一體化協(xié)同優(yōu)化。建立企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP），實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)、管理和決策的智能優(yōu)化。

5、對(duì)于存在較高安全風(fēng)險(xiǎn)和污染排放的項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)有毒有害物質(zhì)排放和危險(xiǎn)源的自動(dòng)檢測(cè)與監(jiān)控、安全生產(chǎn)的全方位監(jiān)控，建立在線應(yīng)急指揮聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。

6、建立工廠內(nèi)部互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工藝、生產(chǎn)、檢驗(yàn)、物流等各環(huán)節(jié)之間，以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）與企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)（ERP）的高效協(xié)同與集成，建立全生命周期數(shù)據(jù)統(tǒng)一平臺(tái)。

7、建有工業(yè)信息安全管理制度和技術(shù)防護(hù)體系，具備網(wǎng)絡(luò)防護(hù)、應(yīng)急響應(yīng)等信息安全保障能力。建有功能安全保護(hù)系統(tǒng)，采用全生命周期方法有效避免系統(tǒng)失效。

通過(guò)持續(xù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程動(dòng)態(tài)優(yōu)化，制造和管理信息的全程可視化，企業(yè)在資源配置、工藝優(yōu)化、過(guò)程控制、產(chǎn)業(yè)鏈管理、節(jié)能減排及安全生產(chǎn)等方面的智能化水平顯著提升。

三、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造模式

1、建有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化制造資源協(xié)同云平臺(tái)，具有完善的體系架構(gòu)和相應(yīng)的運(yùn)行規(guī)則。

2、通過(guò)企業(yè)間研發(fā)系統(tǒng)的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新資源、設(shè)計(jì)能力的集成和對(duì)接。

3、通過(guò)企業(yè)間管理系統(tǒng)、服務(wù)支撐系統(tǒng)的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力與服務(wù)能力的集成和對(duì)接，以及制造過(guò)程各環(huán)節(jié)和供應(yīng)鏈的并行組織和協(xié)同優(yōu)化。

4、利用工業(yè)云、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識(shí)解析等技術(shù)，建有圍繞全生產(chǎn)鏈協(xié)同共享的產(chǎn)品溯源體系，實(shí)現(xiàn)企業(yè)間涵蓋產(chǎn)品生產(chǎn)制造與運(yùn)維服務(wù)等環(huán)節(jié)的信息溯源服務(wù)。

5、針對(duì)制造需求和社會(huì)化制造資源，開(kāi)展制造服務(wù)和資源的動(dòng)態(tài)分析和柔性配置。

6、建有工業(yè)信息安全管理制度和技術(shù)防護(hù)體系，具備網(wǎng)絡(luò)防護(hù)、應(yīng)急響應(yīng)等信息安全保障能力。

通過(guò)持續(xù)改進(jìn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化制造資源協(xié)同云平臺(tái)不斷優(yōu)化，企業(yè)間、部門(mén)間創(chuàng)新資源、生產(chǎn)能力和服務(wù)能力高度集成，生產(chǎn)制造與服務(wù)運(yùn)維信息高度共享，資源和服務(wù)的動(dòng)態(tài)分析與柔性配置水平顯著增強(qiáng)。

四、大規(guī)模個(gè)性化定制模式

1、產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)差異化的定制參數(shù)，組合形成個(gè)性化產(chǎn)品。

2、建有工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)個(gè)性化定制服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)定制參數(shù)選擇、三維數(shù)字建模、虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等方式，實(shí)現(xiàn)與用戶(hù)深度交互，快速生成產(chǎn)品定制方案。

3、建有個(gè)性化產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)用戶(hù)的個(gè)性化需求特征進(jìn)行挖掘和分析。

4、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)個(gè)性化定制平臺(tái)與企業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、計(jì)劃排產(chǎn)、柔性制造、營(yíng)銷(xiāo)管理、供應(yīng)鏈管理、物流配送和售后服務(wù)等數(shù)字化制造系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)協(xié)同與集成。

通過(guò)持續(xù)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)方法、個(gè)性化定制平臺(tái)、個(gè)性化產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷優(yōu)化，形成完善的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的企業(yè)研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)、供應(yīng)鏈管理和服務(wù)體系，快速、低成本滿足用戶(hù)個(gè)性化需求的能力顯著提升。

五、遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)模式

1、智能裝備/產(chǎn)品配置開(kāi)放的數(shù)據(jù)接口，具備數(shù)據(jù)采集、通信和遠(yuǎn)程控制等功能，利用支持IPv4、IPv6等技術(shù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),采集并上傳設(shè)備狀態(tài)、作業(yè)操作、環(huán)境情況等數(shù)據(jù)，并根據(jù)遠(yuǎn)程指令靈活調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。

2、建立智能裝備/產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)平臺(tái)，能夠?qū)ρb備/產(chǎn)品上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行有效篩選、梳理、存儲(chǔ)與管理，并通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、分析，提供在線檢測(cè)、故障預(yù)警、故障診斷與修復(fù)、預(yù)測(cè)性維護(hù)、運(yùn)行優(yōu)化、遠(yuǎn)程升級(jí)等服務(wù)。

3、實(shí)現(xiàn)智能裝備/產(chǎn)品遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)平臺(tái)與產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)（PLM）、客戶(hù)關(guān)系管理系統(tǒng)（CRM）、產(chǎn)品研發(fā)管理系統(tǒng)的協(xié)同與集成。

4、建立相應(yīng)的專(zhuān)家?guī)旌蛯?zhuān)家咨詢(xún)系統(tǒng)，能夠?yàn)橹悄苎b備/產(chǎn)品的遠(yuǎn)程診斷提供決策支持，并向用戶(hù)提出運(yùn)行維護(hù)解決方案。

5、建立信息安全管理制度，具備信息安全防護(hù)能力。

通過(guò)持續(xù)改進(jìn)，建立高效、安全的智能服務(wù)系統(tǒng)，提供的服務(wù)能夠與產(chǎn)品形成實(shí)時(shí)、有效互動(dòng)，大幅度提升嵌入式系統(tǒng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、智能決策支持系統(tǒng)的集成應(yīng)用水平。

審核編輯 ：李倩