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工廠智能制造方案范文第1篇

自19世紀(jì)工業(yè)革命以來(lái)，人類已先后經(jīng)歷了以解決動(dòng)力和機(jī)械化生產(chǎn)的工業(yè)1.0、以優(yōu)化生產(chǎn)線效率和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的工業(yè)2.0、以及通過(guò)自動(dòng)控制設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化生產(chǎn)的工業(yè)3.0，如今全球先進(jìn)制造業(yè)已開(kāi)始邁向結(jié)合資訊物理系統(tǒng)（CPS）、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)等智能化生產(chǎn)的工業(yè)4.0。

根據(jù)資策會(huì)產(chǎn)業(yè)情報(bào)研究所的綜合測(cè)算，2019年全球智能制造市場(chǎng)將上看2691億美元；而諮詢公司Capgemini則預(yù)估，智慧工廠未來(lái)5年將為全球制造業(yè)注入5000億到1.5兆美元的附加值。兩岸制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈高度分工融合，面對(duì)全球工業(yè)4.0的競(jìng)爭(zhēng)與龐大市場(chǎng)，以及對(duì)岸卯足全力發(fā)展智慧制造的勢(shì)頭，臺(tái)灣業(yè)者應(yīng)當(dāng)緊抓這一輪產(chǎn)業(yè)大變局的新機(jī)遇。

按「中國(guó)制造2025規(guī)劃進(jìn)程，大陸將以2025、2035、2045年分3步走，轉(zhuǎn)型為「制造強(qiáng)國(guó)，重點(diǎn)將發(fā)展新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人等十大領(lǐng)域，整個(gè)智能制造布局將涵蓋智能生產(chǎn)、智能工廠、智能物流與智能服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。

國(guó)際統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)Statista的資料顯示，2017年大陸的工具機(jī)消費(fèi)位列世界第一，占全球總額的32.5﹪，超過(guò)排在其后的美國(guó)、德國(guó)、日本、意大利等國(guó)的總和。臺(tái)灣機(jī)械工業(yè)同業(yè)公會(huì)的統(tǒng)計(jì)則顯示，同年臺(tái)灣工具機(jī)零元件出口總額有49.7﹪輸往大陸，而除了美國(guó)和日本以外，其他主要出口國(guó)家均為一帶一路沿線國(guó)家。Deloitte的《2018年中國(guó)智能制造報(bào)告》指出，大陸已是全世界最大的工業(yè)機(jī)器人消費(fèi)市場(chǎng)，未來(lái)5年也會(huì)是增長(zhǎng)速度最大的市場(chǎng)，未來(lái)甚至將超過(guò)北美、日本及德國(guó)的消費(fèi)總額。

臺(tái)灣在精密機(jī)械與關(guān)鍵零組件具全球性競(jìng)爭(zhēng)力，尤其臺(tái)中是全球精密機(jī)械產(chǎn)業(yè)聚集密度最高的城市，特別是臺(tái)灣在具有「機(jī)械之母的工具機(jī)產(chǎn)業(yè)方面去年出口總額占全球比重第4位，專利申請(qǐng)案排名全球第6位。臺(tái)灣精密機(jī)械企業(yè)應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)，加速向智慧機(jī)械轉(zhuǎn)型升級(jí)，同時(shí)把握機(jī)遇積極融入大陸智能制造的供應(yīng)鏈，進(jìn)而向一帶一路等全球市場(chǎng)輸出。

工廠智能制造方案范文第2篇

在信息技術(shù)與制造技術(shù)深度整合邁向數(shù)字化、智能化制造的進(jìn)程中，“工業(yè)4.0”已成為引發(fā)商業(yè)模式創(chuàng)新甚至商業(yè)革命，催生新興業(yè)態(tài)的發(fā)酵劑。

“工業(yè)4.0”納入“兩化融合”路線圖

在2011年的德國(guó)漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，“工業(yè)4.0”理念被首次提出。它包含了由集中式控制向分散式增強(qiáng)型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。

在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組，并由此產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域和合作形式。德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為，“工業(yè)4.0”代表了以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。通過(guò)制造新秩序的重新建立，推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

可以看出，“工業(yè)4.0”與我國(guó)力推的“兩化融合”戰(zhàn)略具有很高的共通性，兩化融合是工業(yè)4.0實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，中國(guó)版的工業(yè)4.0某種程度上即等同于兩化深度融合。專家指出，互聯(lián)網(wǎng)正在推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化，并將取代傳統(tǒng)的機(jī)械和人工生產(chǎn)模式。

工業(yè)4.0以生產(chǎn)流程為基礎(chǔ)，融合“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”，實(shí)質(zhì)是聚焦信息化與自動(dòng)化技術(shù)的高度集成，聯(lián)動(dòng)整個(gè)制造產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈，幫助制造企業(yè)提升運(yùn)營(yíng)效益，化解生產(chǎn)成本攀升的壓力，并以工業(yè)智能化推動(dòng)生產(chǎn)力躍升。

在德國(guó)智能工廠典范西門子安貝格工廠，“工業(yè)4.0”產(chǎn)生的運(yùn)作績(jī)效非常顯著。分解生產(chǎn)管理指標(biāo)會(huì)發(fā)現(xiàn)，在交期承諾上，安貝格已實(shí)現(xiàn)100%小量客制化訂單以及100%訂單24小時(shí)內(nèi)交貨；在不擴(kuò)廠、不加人的基礎(chǔ)上，安貝格的生產(chǎn)量提高了8倍，良率高達(dá)99.9988%，而同時(shí)，安貝格的庫(kù)存水平接近于0。

將德國(guó)提出的“工業(yè)4.0”理念納入中國(guó)“兩化融合”路線圖，消除其水土不服的弊端，無(wú)疑更符合中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展模式。

互聯(lián)網(wǎng)重新定義制造產(chǎn)業(yè)

有專家曾指出：“互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步向制造環(huán)節(jié)滲透，并徹底改變制造業(yè)。過(guò)去的制造只是一個(gè)環(huán)節(jié)，但隨著互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)的融合加劇，它的含義已經(jīng)發(fā)生巨大變化，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)制造到營(yíng)銷、服務(wù)，構(gòu)成了閉環(huán)，從而徹底改變了工業(yè)的生產(chǎn)模式?！?/p>

伴隨著“工業(yè)4.0”浪潮而來(lái)的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，迫使制造業(yè)必須重新思考經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略與商業(yè)模式，如制造服務(wù)化、定制化。

未來(lái)的一切產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)脈動(dòng)都將扭轉(zhuǎn)到以消費(fèi)者為中心，這意味著就連最為傳統(tǒng)的制造產(chǎn)業(yè)也必須接近顧客才能迅速地響應(yīng)市場(chǎng)。

如今，在C2B（Customer to Business）和C2M（Customer to Manufactory）模式下，消費(fèi)者在制造廠商自有的營(yíng)銷平臺(tái)上直接下單的情境已不再只是腦海中的畫面而已。個(gè)性化訂制、按需制造、眾包眾設(shè)、異地協(xié)同設(shè)計(jì)、微電商等互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合的創(chuàng)新應(yīng)用模式不斷涌現(xiàn)，“與用戶交互、讓用戶吐槽、最終由用戶定義”對(duì)制造業(yè)的商業(yè)模式是一種徹底的顛覆。

對(duì)制造業(yè)而言，能否為客戶量身訂制服務(wù)解決方案，逐漸成為企業(yè)能否成功，甚至能否存活的關(guān)鍵因素。

正如《風(fēng)口：把握產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的創(chuàng)業(yè)新機(jī)會(huì)》一書中所言，通過(guò)與產(chǎn)業(yè)上下游族群“合謀”，企業(yè)的生產(chǎn)及研發(fā)方式得以改變；通過(guò)物流智能化、去中間環(huán)節(jié)化，企業(yè)的物流及銷售方式得以創(chuàng)新；通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)金融，企業(yè)的資本獲取方式也變得不同。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，正在改變企業(yè)價(jià)值的創(chuàng)造方式。

建構(gòu)“工業(yè)4.0”驅(qū)動(dòng)變革模型

作為“工業(yè)4.0”的兩大主題之一，智能生產(chǎn)是當(dāng)前相當(dāng)一部分已用先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備武裝車間的制造企業(yè)非常關(guān)注的議題。

自動(dòng)化并不等同于智能化。應(yīng)用了自動(dòng)化設(shè)備，建立了無(wú)人化工廠，企業(yè)就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)4.0了嗎？答案當(dāng)然是否定的。

在互聯(lián)工廠的探索實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，走向智能互聯(lián)，創(chuàng)造用戶全流程最佳體驗(yàn)，是必須恪守的核心。

從工業(yè)1.0、2.0、3.0，再到工業(yè)4.0，作為服務(wù)本土制造業(yè)時(shí)間最久的ERP廠商，30余年來(lái)始終關(guān)注中國(guó)制造產(chǎn)業(yè)的變遷，同時(shí)擁有超過(guò)5萬(wàn)家的龐大制造客戶群體。

在企業(yè)信息化領(lǐng)域深耕多年的鼎捷軟件認(rèn)為，在ERP、APS、MES等軟件系統(tǒng)支撐下，在自動(dòng)化設(shè)備的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，將會(huì)帶給制造企業(yè)更為智慧的運(yùn)作，催生更大的生產(chǎn)效益。

據(jù)鼎捷軟件總裁葉子禎介紹，依據(jù)“馬斯洛需求層次理論”和“沙錐模型”原理，將企業(yè)在不同發(fā)展階段的重點(diǎn)策略劃分為不同層次，并對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”理念中的不同驅(qū)動(dòng)變革的類型，針對(duì)性的提出解決方案。

從最開(kāi)始階段的追求低成本、高質(zhì)量、高效率，進(jìn)階到互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代要求的高速度，再到產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先企業(yè)探索創(chuàng)新商業(yè)模式，企業(yè)必須首先準(zhǔn)確定位自身所處發(fā)展階段的關(guān)鍵策略，再找到與“工業(yè)4.0”的對(duì)接點(diǎn)，才能借用對(duì)應(yīng)的解決方案，準(zhǔn)確跨入“工業(yè)4.0”的追逐戰(zhàn)中。而這也是鼎捷軟件現(xiàn)在及未來(lái)將要協(xié)助制造企業(yè)伙伴實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

在追求“低成本、高質(zhì)量”的策略指引下，企業(yè)可以通過(guò)機(jī)器自動(dòng)化轉(zhuǎn)變?nèi)斯どa(chǎn)實(shí)現(xiàn)，這樣的策略定位對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能工廠”驅(qū)動(dòng)類型，可采用設(shè)備自動(dòng)化（FA）的系列解決方案。在實(shí)現(xiàn)了設(shè)備自動(dòng)化后，這類企業(yè)就具備了智能化的能力。

定位在“高效率、高速度”策略的企業(yè)，對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能生產(chǎn)”驅(qū)動(dòng)類型，在這個(gè)階段，ERP等軟件應(yīng)用成為核心，它能與智能工廠的自動(dòng)化設(shè)備串接起來(lái)，很好地連接制造執(zhí)行系統(tǒng)。

而在最高層次的創(chuàng)新策略階段，對(duì)應(yīng)“工業(yè)4.0”的“智能互聯(lián)”驅(qū)動(dòng)類型，在這個(gè)階段，“隨需而至，隨需而制”是核心訴求點(diǎn)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的連接，企業(yè)實(shí)現(xiàn)縱向、橫向的全面整合，形成從研發(fā)到銷售再到售后服務(wù)的完整價(jià)值鏈閉環(huán)。同時(shí)，隨著轉(zhuǎn)型為大規(guī)模定制化生產(chǎn)，企業(yè)的商業(yè)模式也從B2C轉(zhuǎn)向C2B。

“智能生產(chǎn)是鼎捷最擅長(zhǎng)的領(lǐng)域，也是過(guò)去30年一直在鉆研的領(lǐng)域。而為了幫助處于不同策略階段的企業(yè)抓住工業(yè)4.0的契機(jī)，鼎捷的商業(yè)模式會(huì)相應(yīng)的向上（智能互聯(lián)）和向下（智能工廠）延伸，為企業(yè)提供創(chuàng)新的價(jià)值服務(wù)?！比~子禎認(rèn)為，轉(zhuǎn)型喊了那么多年，這一次對(duì)企業(yè)而言，真的不一樣。

共創(chuàng)智能制造生態(tài)圈

在面向“智能工廠”的商業(yè)模式拓展上，鼎捷已積極行動(dòng)，并有所舉措。近期，鼎捷與研華科技的戰(zhàn)略合作塵埃落定，這意味著鼎捷為企業(yè)提供的信息化解決方案將貫穿智能工廠、智能生產(chǎn)及智能互聯(lián)三大驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)，未來(lái)交付給用戶的將是全周期、一體化的智能制造解決方案。

作為全球智能系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)廠商，研華科技在中國(guó)臺(tái)灣上市多年，其分支機(jī)構(gòu)分布在全球21個(gè)國(guó)家、92個(gè)主要城市，擁有超過(guò)7000名員工，為客戶提供完整的系統(tǒng)集成、硬件、軟件、以客戶為中心的設(shè)計(jì)服務(wù)和全球物流支持等產(chǎn)品與服務(wù)。在設(shè)備自動(dòng)化領(lǐng)域，研華科技更擁有覆蓋運(yùn)動(dòng)控制、機(jī)器視覺(jué)、人機(jī)界面、工控運(yùn)算平臺(tái)、PAC運(yùn)算平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集及電機(jī)驅(qū)動(dòng)等多個(gè)種類的豐富產(chǎn)品系列。

此次戰(zhàn)略同盟的達(dá)成，鼎捷可借助發(fā)達(dá)的物理信息系統(tǒng)（CPS），彌補(bǔ)自身在物聯(lián)網(wǎng)層級(jí)解決方案的不足，提供給客戶完整的智能制造生態(tài)圈。而研華科技將會(huì)借助鼎捷ERP、ERPII等全系解決方案，彌補(bǔ)其在“工業(yè)4.0”智能制造頂層架構(gòu)中信息化能力上的不足。

在鼎捷與研華這樣的外部智能系統(tǒng)廠商共同構(gòu)建的智能制造生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)線的物料將會(huì)被快速的標(biāo)識(shí)為信息產(chǎn)品，并通過(guò)CPS系統(tǒng)快速在物聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行交互，同時(shí)將信息提交給MES系統(tǒng)和頂層的ERP、PLM等與生產(chǎn)計(jì)劃、物流、能耗和經(jīng)營(yíng)相關(guān)的系統(tǒng)。最后指令通過(guò)頂層的智能互聯(lián)網(wǎng)端快速下達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人化的敏捷生產(chǎn)，并達(dá)到資源利用及生產(chǎn)效能的最大化。

精進(jìn)管理 實(shí)現(xiàn)更智能的生產(chǎn)運(yùn)作

必須看到，現(xiàn)階段的制造企業(yè)僅僅有自動(dòng)化的設(shè)備是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須為冷冰冰的機(jī)器加上更多的手，更多的眼，更發(fā)達(dá)的腦，實(shí)現(xiàn)“智動(dòng)化”，才是成為“工業(yè)4.0”時(shí)代互聯(lián)工廠的核心。

對(duì)此，葉子禎舉了一個(gè)案例，一家企業(yè)利用自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行，將生產(chǎn)到儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)所需的時(shí)間大大縮短，可以提升總體運(yùn)營(yíng)效益的31%。而通過(guò)管理自動(dòng)化，企業(yè)可進(jìn)一步將從研發(fā)到訂單達(dá)交到生產(chǎn)排程到采購(gòu)備料的制造前置端所需時(shí)間再次縮短，還可繼續(xù)提升總體效益的31%，從而使得對(duì)價(jià)值鏈的整體優(yōu)化效益達(dá)62%。

可見(jiàn)，設(shè)備自動(dòng)化與管理智能化的疊加，在提升制造現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)效能的同時(shí)，將進(jìn)一步提升企業(yè)內(nèi)外部協(xié)同運(yùn)營(yíng)管理效能，為制造企業(yè)帶來(lái)更為智慧的運(yùn)作，催生更大的生產(chǎn)效益。

在“智能生產(chǎn)”這一深耕了30余年的領(lǐng)域，鼎捷將智能生產(chǎn)劃分為生產(chǎn)管理智能化、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)智能化、供應(yīng)鏈管理智能化、售后服務(wù)智能化、財(cái)務(wù)服務(wù)智能化和經(jīng)營(yíng)管理智能化6大主議題，其下又分解成眾多子議題。針對(duì)每個(gè)主議題及關(guān)聯(lián)的子議題，鼎捷都設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的“4.0成熟模型”，從LV1-LV4，代表了自動(dòng)化和智能化水準(zhǔn)從低到高。

比如，針對(duì)生產(chǎn)管理智能化議題，鼎捷從流程自動(dòng)化和管理智能化兩個(gè)維度，設(shè)定了LV1準(zhǔn)確掌握產(chǎn)出-LV2實(shí)時(shí)掌握進(jìn)度-LV3實(shí)時(shí)監(jiān)控異常-LV4自適應(yīng)調(diào)控這一成熟模型，鼎捷將協(xié)助企業(yè)在這一模型中定位現(xiàn)狀（處于何層級(jí)），并提供如何進(jìn)階到下一層次的產(chǎn)品與服務(wù)，以幫助企業(yè)從全人工的傳統(tǒng)作業(yè)進(jìn)入全自動(dòng)的智能化作業(yè)。

轉(zhuǎn)型C2B 邁向場(chǎng)景時(shí)代的智能互聯(lián)

在實(shí)現(xiàn)了“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”兩大主題后，訴求創(chuàng)新商業(yè)模式的制造企業(yè)將開(kāi)始構(gòu)建產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)下的“智能互聯(lián)”情境，從B2C轉(zhuǎn)型C2B，這也成為“工業(yè)4.0”驅(qū)動(dòng)類型中的頂層架構(gòu)。

廣州一家名為“尚品宅配”的家居企業(yè)，憑借其獨(dú)特的C2B+O2O定制模式，在受房地產(chǎn)行業(yè)低迷影響而增長(zhǎng)乏力的家具行業(yè)，仍能夠?qū)崿F(xiàn)60%的年復(fù)合增長(zhǎng)，僅廣州的一家體驗(yàn)店在2014年就實(shí)現(xiàn)了2億元營(yíng)業(yè)額。

憑借大數(shù)據(jù)的設(shè)計(jì)體系加上柔性的供應(yīng)鏈，尚品宅配保證了高周轉(zhuǎn)、低庫(kù)存的核心競(jìng)爭(zhēng)力，這也使得其可以滿足消費(fèi)者多樣的個(gè)性化需求，并高效、快速的完成復(fù)雜的家具定制。

可見(jiàn)，以C2B模式為核心的“智能互聯(lián)”離不開(kāi)“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”的雙重支撐?！岸ㄖ啤焙汀耙?guī)模化”，從來(lái)是站在現(xiàn)代消費(fèi)的兩端，勢(shì)不兩立。前者是一個(gè)高端消費(fèi)的代名詞，后者則往往意味著平價(jià)、大眾和標(biāo)準(zhǔn)化。但“智能工廠”與“智能生產(chǎn)”的實(shí)現(xiàn)，為兩者間的串聯(lián)提供了可能，“工業(yè)4.0”意味著大規(guī)模定制化時(shí)代的真正到來(lái)。

為了協(xié)助已走在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型前沿的制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)“智能互聯(lián)”，鼎捷面對(duì)“工業(yè)4. 0”與“互聯(lián)網(wǎng)+”共同構(gòu)成的Prosumer新場(chǎng)景時(shí)代，從微企互聯(lián)聚合到全渠道零售，同時(shí)整合智能制造，融合成跨界合作生態(tài)系統(tǒng)。

“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，以消費(fèi)者為中心，輻射到消費(fèi)者的朋友圈、家庭、工作，圍繞衣食住行各方面，通過(guò)全渠道零售，直接面對(duì)生產(chǎn)工廠。”葉子禎總裁介紹道。

這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)被鼎捷解讀為“企業(yè)互聯(lián)的三環(huán)一線”，其中“一線”代表了從人工生產(chǎn)作業(yè)到智能化生產(chǎn)作業(yè)的管理精進(jìn)過(guò)程，“三環(huán)”則指制造業(yè)的供應(yīng)鏈環(huán)、流通零售的銷售鏈環(huán)、微企的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)，并向外拓展到協(xié)同設(shè)計(jì)、協(xié)同服務(wù)、協(xié)同供應(yīng)、協(xié)同生產(chǎn)、協(xié)同商業(yè)、協(xié)同物流等幾朵協(xié)同云。

鼎捷將“三環(huán)一線”的生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)在自身的服務(wù)云平臺(tái)上，在“一線”的層面協(xié)助企業(yè)持續(xù)精進(jìn)管理，實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)；在“三環(huán)”的層面提供信息服務(wù)、運(yùn)營(yíng)服務(wù)，協(xié)助企業(yè)形成自己的生意運(yùn)作。這也將全面改變企業(yè)的研發(fā)模式、生產(chǎn)模式、銷售模式、配送模式，協(xié)助企業(yè)構(gòu)成智能互聯(lián)網(wǎng)。

中國(guó)的工業(yè)化進(jìn)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于歐美，追趕需要時(shí)間和超乎常人的堅(jiān)忍。

如果說(shuō)“工業(yè)4.0”是德國(guó)在面對(duì)美國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)和中國(guó)的制造成本雙重侵襲下，試圖摸索未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)的途徑、重建產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的戰(zhàn)略選擇。

那么，融入“兩化融合”精神的“工業(yè)4.0”路線圖，則代表了中國(guó)在由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型過(guò)程中的頂層設(shè)計(jì)和路徑選擇。

工廠智能制造方案范文第3篇

當(dāng)前，工業(yè)4.0概念延伸的智能工廠（Smart Factory） 成為了產(chǎn)業(yè)界和經(jīng)濟(jì)界的熱門話題。這場(chǎng)機(jī)器與機(jī)器對(duì)話的工業(yè)革命，正在世界各地悄悄興起。智能工廠把制造自動(dòng)化擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。通過(guò)人與智能機(jī)器的合作，去擴(kuò)大、延伸和部分地取代技術(shù)專家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。它智能制造將在第三次工業(yè)革命的基礎(chǔ)上，從自動(dòng)化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。那么到底什么是智能工廠？智能工廠的德國(guó)和中國(guó)樣本是什么樣子，本文將向讀者系統(tǒng)地展示。

智能工廠的定義和特征

2017年3月，由國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心主辦、中國(guó)發(fā)展研究基金會(huì)承辦的中國(guó)發(fā)展高層論壇2017年年會(huì)上，工信部部長(zhǎng)苗圩在會(huì)上肯定了我國(guó)制造業(yè)不斷創(chuàng)新的成果，并認(rèn)為在工業(yè)4.0智能工廠時(shí)代工業(yè)機(jī)器人創(chuàng)新中心的建設(shè)將不斷提速。2017年4月7日，由e-works數(shù)字化企業(yè)網(wǎng)主辦的“2017深圳智能工廠高峰論壇”在深圳召開(kāi)。深圳市也在準(zhǔn)備于今年12月開(kāi)幕的深圳國(guó)際先進(jìn)制造與智能工廠展，智能工廠的發(fā)展已經(jīng)成為未來(lái)趨勢(shì)。

當(dāng)前，智能制造熱度高企，石化、鋼鐵、機(jī)械裝備制造、汽車制造、航空航天、飛機(jī)制造等行業(yè)紛紛開(kāi)始探索建設(shè)智能工廠。作為“中國(guó)制造2025”的主攻方向，總理一直高度關(guān)注智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展?？偫碓诮衲甑摹墩ぷ鲌?bào)告》中剛剛提出2017年要全面深入實(shí)施《中國(guó)制造2025》。《中國(guó)制造2025》明確提出要推進(jìn)制造過(guò)程智能化，在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間，這必將加速智能工廠在工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。

工信部印發(fā)的《原材料工業(yè)兩化深度融合推進(jìn)計(jì)劃（2015～2018年）》也提出，要以智能工廠示范為著力點(diǎn)，推動(dòng)企業(yè)向服務(wù)型和智能型轉(zhuǎn)變，提升我國(guó)原材料工業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

實(shí)際上，早在這些戰(zhàn)略和計(jì)劃之前，包括數(shù)字化工廠、智能工廠以及智能制造等概念就已經(jīng)出現(xiàn)。只不過(guò)，原來(lái)的概念都是建立在“數(shù)字化工廠”的基礎(chǔ)之上。數(shù)字化工廠的本質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)信息的集成，通過(guò)對(duì)企業(yè)全部流程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，將物理工廠變成數(shù)字化工廠。

而今提出的智能工廠，是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)加強(qiáng)信息管理服務(wù)，提高生產(chǎn)過(guò)程可控性、減少生產(chǎn)線人工干預(yù)，以及合理計(jì)劃排程。同時(shí)，集初步智能手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)于一體，構(gòu)建高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠?？梢钥闯觯悄芄S的本質(zhì)是人機(jī)交互，也就是賦予智能工廠自主判斷、自我學(xué)習(xí)、自行維護(hù)能力，能夠采集、分析、判斷、規(guī)劃和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和流程；也可以利用可視技術(shù)進(jìn)行推理預(yù)測(cè)，利用仿真及多媒體技術(shù)，將實(shí)境擴(kuò)增展示設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。

當(dāng)然，概念上的實(shí)現(xiàn)需要技術(shù)的支撐，沒(méi)有硬件的支持，智能工廠也是空中樓閣。

在硬件配備上，智能工廠主要是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、柔性、低耗能模式生產(chǎn)的工廠。比如智能工廠配備的智能儀表等要具有自我監(jiān)測(cè)、自我維護(hù)的感知能力，能夠理解環(huán)境信息和自身信息，并進(jìn)行分析和判斷；智能設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通和實(shí)時(shí)控制，通過(guò)設(shè)備間的互聯(lián)來(lái)提高設(shè)備間的協(xié)同作業(yè)的能力，從而使生產(chǎn)模塊間的搭配方式更靈活、更自由；同時(shí)還要有系統(tǒng)的軟件來(lái)支撐，實(shí)現(xiàn)總體數(shù)據(jù)整合，通過(guò)進(jìn)行大數(shù)據(jù)智能分析來(lái)建立專家系統(tǒng)，進(jìn)行智能決策。

除此之外，由于智能工廠主要在3C制造、物流倉(cāng)儲(chǔ)、食品飲料、機(jī)械制造、材料加工、包裝、汽車、醫(yī)藥、消費(fèi)品等行業(yè)應(yīng)用較多，所以智能工廠的生產(chǎn)設(shè)備需要具備足夠的安全性、可靠性、可用性和可維護(hù)性，并符合人機(jī)工程理念；生產(chǎn)流程能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理，生產(chǎn)物料、生產(chǎn)過(guò)程、物流、倉(cāng)儲(chǔ)、銷售、應(yīng)用數(shù)據(jù)可追溯；此外一般還需要具備生產(chǎn)可視化系統(tǒng)，能快速提供完整、準(zhǔn)確、及時(shí)、一致的生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)資源、生產(chǎn)物流、操作人員等信息，并支持移動(dòng)和固定客戶端。智能工程還需要配備完善的產(chǎn)品質(zhì)量管理系統(tǒng)和測(cè)試檢驗(yàn)系統(tǒng)，以讓產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可控達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。

智能工廠的德國(guó)樣本：西門子、博世、巴斯夫和奧迪

作為工業(yè)4.0概念的提出者，德國(guó)也是第一個(gè)實(shí)踐智能工廠的國(guó)家。

位于德國(guó)巴伐利亞州東部城市安貝格的西門子工廠就是基于互聯(lián)網(wǎng)智能工廠的早期案例。西門子工廠主要生產(chǎn)可編程邏輯控制器（PLC）及相關(guān)產(chǎn)品，產(chǎn)品種類達(dá)1000多種。安貝格工廠可以看做是所有智能工廠的原型工廠。該工廠將工藝的規(guī)劃與工程化、生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)劃與工程化、仿真優(yōu)化及驗(yàn)證全部實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，并且能夠達(dá)到實(shí)體與數(shù)字信息同步，達(dá)到設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試信息一體化的聯(lián)動(dòng)，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)變化，都能在整個(gè)環(huán)節(jié)上同步進(jìn)行變更，強(qiáng)調(diào)的是集成的、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

正是依賴統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和聯(lián)動(dòng)機(jī)制，安貝格工廠僅通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)就可以進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，大多數(shù)設(shè)備都在無(wú)人操作狀態(tài)下進(jìn)行挑選和組裝。安貝格工廠為全球6萬(wàn)多家客戶提品，達(dá)到自接到訂單，最短可達(dá)到一天之內(nèi)為用戶提品，生產(chǎn)組織形式真正高效、靈活。這個(gè)占地10萬(wàn)平方米的廠房?jī)?nèi)，員工僅有1000名，最令人驚嘆的是，每100萬(wàn)件產(chǎn)品中，次品約為15件，可靠性達(dá)到99%，追溯性更是達(dá)到100%。

位于德國(guó)洪堡的博世工廠主要生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，作為博世公司旗下智能工廠的代表，博世工廠主要解決的是機(jī)器與人之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，在博世工廠，人始終能在智能生產(chǎn)中找到一席之地，而且人是整個(gè)生產(chǎn)體系中最靈活的一部分。尤其是在很多裝配的精細(xì)環(huán)節(jié)，機(jī)器的出錯(cuò)率依然很高，所以博世工S也建立了工人同機(jī)器人“混搭”而成的生產(chǎn)線，這樣就將人力轉(zhuǎn)移到更加靈巧和復(fù)雜的工序中去。

為了便于人機(jī)對(duì)話，博世工廠生產(chǎn)線所有零件都有一個(gè)獨(dú)特的射頻識(shí)別碼，能同沿途關(guān)卡自動(dòng)“對(duì)話”。每經(jīng)過(guò)一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，讀卡器會(huì)自動(dòng)讀出相關(guān)信息，反饋到控制中心進(jìn)行相應(yīng)處理，從而提高整個(gè)生產(chǎn)效率。獨(dú)立的射頻碼給博世公司旗下工廠的20多條生產(chǎn)線帶來(lái)了低成本高效率的回報(bào)。目前博世在全球十家工廠每個(gè)月掃描200萬(wàn)個(gè)射頻碼。而這種讓每個(gè)零件都能說(shuō)話的技術(shù)，也是智能工廠的重要體現(xiàn)形式。

德國(guó)巴斯夫化工集團(tuán)凱澤斯勞滕工廠也是智能工廠的佼佼者。還是對(duì)于射頻碼的利用，傳統(tǒng)化工巨頭巴斯夫則在這方面更進(jìn)一步。巴斯夫位于凱澤斯勞滕的試點(diǎn)智能工廠所生產(chǎn)的洗發(fā)水和洗手液已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。隨著網(wǎng)上的測(cè)試訂單的下達(dá)，其生產(chǎn)流水線上的空洗手液瓶貼著的射頻識(shí)別標(biāo)簽會(huì)自動(dòng)地跟生產(chǎn)機(jī)器進(jìn)行通訊，告知后者它需要何種肥皂、香料、瓶蓋顏色和標(biāo)記。在這樣的流水線上，每一瓶洗手液都有可能跟傳送帶上的下一瓶全然不同。值得注意的是，巴斯夫化工集團(tuán)的很多理念已經(jīng)引起了歐洲化工界的普遍注意。德國(guó)Dechema協(xié)會(huì)2016年9月公布的白皮書“化工企業(yè)的數(shù)字化”更是將巴斯夫工廠作為典型案例進(jìn)行解析，PROCESS雜志于2016年10月在德國(guó)維爾茨堡舉辦的“第六屆數(shù)字化工廠”論壇的總結(jié)認(rèn)為，智能化工工廠是全數(shù)字化控制的、建立在數(shù)字化流程設(shè)備基礎(chǔ)之上的綜合化工生產(chǎn)基地。其主導(dǎo)思想是：為復(fù)雜的流程工藝設(shè)備開(kāi)發(fā)數(shù)字化的3D模型，從流程設(shè)備的規(guī)劃設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造和安裝調(diào)試開(kāi)始，在流程設(shè)備的整個(gè)壽命周期內(nèi)都可以使用的3D模型。而巴斯夫智能工廠建設(shè)以來(lái)的第一號(hào)目標(biāo)就是，每一臺(tái)真實(shí)的流程設(shè)備都有一個(gè)完整的、可供智能化網(wǎng)絡(luò)使用的數(shù)字化圖像數(shù)據(jù)。

奧迪一直都十分重視生產(chǎn)線技術(shù)的創(chuàng)新和突破。目前，奧迪在生產(chǎn)的許多方面都已經(jīng)達(dá)到了“智能工廠”的要求。例如，通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)工具“世界之窗”（Window to the World）系統(tǒng)，預(yù)生產(chǎn)中心的員工能夠?qū)⑻摂M3D零部件投影到汽車上，從而實(shí)現(xiàn)虛擬世界與現(xiàn)實(shí)世界的汽車開(kāi)發(fā)精確結(jié)合。在奧迪模具部門，先進(jìn)的3D打印設(shè)備能夠生產(chǎn)出復(fù)雜的金屬零部件，其智能工具可以通過(guò)準(zhǔn)確的高壓分配對(duì)金屬板材進(jìn)行沖壓，精確度高達(dá)百分之一毫米。在英戈?duì)査顾毓S的裝配車間，機(jī)器人與員工在生產(chǎn)線上并肩工作，機(jī)器人以適當(dāng)?shù)乃俣群头先梭w工學(xué)的位置向員工傳送零部件。

在奧迪智能工廠中的零件物流運(yùn)輸全部由無(wú)人駕駛系統(tǒng)完成。小型化、輕型化的機(jī)器人將取代人工來(lái)實(shí)現(xiàn)瑣碎零件的安裝固定。奧迪智能工廠發(fā)明的柔性抓取機(jī)器人最大特點(diǎn)在于柔性觸手，這種結(jié)構(gòu)類似于變色龍舌頭，抓取零件更加靈活。除了抓取普通零件外，柔性抓取機(jī)器人還可以抓取螺母、墊片之類的細(xì)微零件。

奧迪的在線雜志《Encounter》還展望了未來(lái)汽車生產(chǎn)的遠(yuǎn)景：放棄傳統(tǒng)的裝配線，采用獨(dú)立智能工作臺(tái)（competence islands）生產(chǎn)汽車，所有的部件由3D打印制作，無(wú)人機(jī)負(fù)責(zé)材料的運(yùn)輸，汽車則在生產(chǎn)完成后自動(dòng)駛離生產(chǎn)線。

可以看到，德國(guó)的智能工廠主要依賴數(shù)字化、模擬仿真、模塊化及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，和基于自己產(chǎn)品的物料清單、工藝清單的數(shù)字化、信息化與自動(dòng)化的高度融合，來(lái)實(shí)現(xiàn)智能工程的穩(wěn)定運(yùn)行。

智能工廠的中國(guó)樣本：格力、美的、海爾和鴻海

美的已在合肥、武漢、廣州空調(diào)生產(chǎn)中心建設(shè)了三座智能工廠。所謂“智能”，指工廠在設(shè)備自動(dòng)化、生產(chǎn)透明化、物流智能化、管理移動(dòng)化、決策數(shù)據(jù)化進(jìn)行了升級(jí)和改造。主要用于美的家電空調(diào)等產(chǎn)品的制造。工廠內(nèi)建有智能化中控中心，可實(shí)現(xiàn)線上線下數(shù)據(jù)共享，通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)終端實(shí)時(shí)了解數(shù)據(jù)，接入平臺(tái)。

據(jù)悉，美的智能工廠的設(shè)計(jì)與搭建共耗時(shí)兩年時(shí)間，前期走訪德國(guó)、日本等國(guó)調(diào)研，累計(jì)投入50億元。廠內(nèi)共布設(shè)有1500臺(tái)機(jī)器人，改用智能工廠后，訂單交付周期縮短50%，效率增長(zhǎng)100%。在C2M（Consumer to Manufacturer，反向定制）的制造模式下，客戶從下訂單到收貨，12天完成，還可全程訂單跟蹤。在美的的智能制造產(chǎn)業(yè)布局中，庫(kù)卡作為主體，幫助美的集團(tuán)在機(jī)器人本體生產(chǎn)、工業(yè)自動(dòng)化方案、系統(tǒng)集成、以及智能物流等領(lǐng)域全面布局。

在格力空調(diào)武漢生產(chǎn)線，已實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。經(jīng)過(guò)格力人不懈的努力，格力在智能制造上取得了矚目的成就，自主研發(fā)的智能產(chǎn)品覆蓋了工業(yè)機(jī)器人、智能AGV、數(shù)控機(jī)械手、大型自動(dòng)化線體、數(shù)控機(jī)床、智能檢測(cè)設(shè)備、工業(yè)零部件等10多個(gè)領(lǐng)域，上百種規(guī)格產(chǎn)品，超百項(xiàng)專利技術(shù)。整個(gè)格力電器武漢工廠共安裝了120臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，這些機(jī)器人和自動(dòng)化生產(chǎn)線都是格力自己研發(fā)生產(chǎn)的，具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在格力智能總裝工廠里面，AGV智能物流系統(tǒng)自動(dòng)將需要的物料運(yùn)達(dá)指定地點(diǎn)，然后由機(jī)器人接力，將物料提上生產(chǎn)線，自動(dòng)打上螺釘螺母，之后在計(jì)算機(jī)控制的生產(chǎn)線上，由機(jī)器人自動(dòng)安裝底盤、插管、頂蓋等各個(gè)部件，中間還穿插人工輔助的以機(jī)器人操作為主的焊接和制冷劑灌注等工藝流程。最后在末端進(jìn)行自動(dòng)化套袋、包裝，一臺(tái)空調(diào)就生產(chǎn)出來(lái)了。

海爾先后建造了沈陽(yáng)冰箱、鄭州空調(diào)、佛山滾筒、膠州空調(diào)、青島熱水器、FPA電機(jī)、青島模具和中央空調(diào)七大互聯(lián)工廠。在不斷改良、迭代中追求高精度下的高效率。海爾的智能工廠可以實(shí)現(xiàn)信息在“人―人”、“人―物”、“物―物”之間自動(dòng)傳遞的理念，此外柔性生產(chǎn)線、智能互聯(lián)工廠可以滿足為用戶大規(guī)模定制的需求。

海爾打造的智能平臺(tái)COSMOPlat是“企業(yè)和智能制造資源最專業(yè)的連接者”，能夠幫助更多的企業(yè)更快、更準(zhǔn)確的向大規(guī)模定制轉(zhuǎn)型。作為中國(guó)首個(gè)、也是最大的自主研發(fā)和創(chuàng)新的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”平臺(tái)，COSMOPlat目前有20多套相關(guān)軟件均屬海爾自主產(chǎn)權(quán)開(kāi)發(fā)。它既不等同于美國(guó)由“軟”至“硬”的模式，也跟德國(guó)以“硬”求“軟”的模式不同，而是海爾在打造互聯(lián)工廠的實(shí)踐中，逐步構(gòu)建的一個(gè)開(kāi)放共享的生態(tài)體系。該平臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心用戶可以全流程參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)、生產(chǎn)制造、物流配送、迭代升級(jí)等環(huán)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從大規(guī)模制造到大規(guī)模定制的快速轉(zhuǎn)型?，F(xiàn)在海爾COSMOPlat平臺(tái)上聚集了上億的用戶資源，同時(shí)還聚合了300萬(wàn)+的生態(tài)資源，形成了用戶與資源、用戶與企業(yè)、企業(yè)與資源的3個(gè)“雙邊市場(chǎng)”。目前海爾的COSMOPlat與通用電氣的Predix、西門子的Mindsphere平臺(tái)已經(jīng)成為智能制造的代表平臺(tái)，推動(dòng)中國(guó)的制造業(yè)不斷向智能制造領(lǐng)域邁進(jìn)。

鴻海集團(tuán)布局的智能工廠已經(jīng)擴(kuò)及在中國(guó)28個(gè)廠區(qū)，智能工廠朝向無(wú)紙化、無(wú)人化和圖像化發(fā)展。目前鴻海正在與英特爾（Intel）合作，推動(dòng)富士康在武漢智能工廠轉(zhuǎn)型。 鴻海集團(tuán)積極布局機(jī)器人、高階設(shè)備、數(shù)控機(jī)床、智能生產(chǎn)、智能工廠與系統(tǒng)整合。透過(guò)建立平臺(tái)，累積龐大的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，逐步具有分析能力，朝向軟硬整合目標(biāo)前進(jìn)。鴻海集團(tuán)在中國(guó)持續(xù)布局熄燈工廠，目前集團(tuán)熄燈工廠數(shù)超過(guò)5個(gè)，有望增加到10個(gè)，包括成都制造平板計(jì)算機(jī)的塑料成型、噴涂、CNC加工等制程，就采用熄燈工廠模式。 此外，鴻海集團(tuán)在重慶廠區(qū)的一體成型計(jì)算機(jī)以及顯示器部分制程，以及鄭州廠區(qū)的CNC工廠，也采用熄燈工廠模式。

中國(guó)建造“智能工廠”還需要苦練內(nèi)功

2017年3月，上海市經(jīng)信委印發(fā)了《關(guān)于上海創(chuàng)新智能制造應(yīng)用模式和機(jī)制的實(shí)施意見(jiàn)》，以加快上海智能制造發(fā)展，實(shí)施期限為2017-2020年。《意見(jiàn)》指出，培育10家引領(lǐng)性智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商，建設(shè)100家示范性智能工廠，帶動(dòng)1000家企業(yè)實(shí)施智能化轉(zhuǎn)型。此外，唐山曹妃甸區(qū)出臺(tái)《打造北京曹妃甸F代產(chǎn)業(yè)加工制造基地工作方案》，提出通過(guò)創(chuàng)新協(xié)同制造模式，到2020年，聯(lián)合北京打造5個(gè)智能工廠或互聯(lián)工廠，建設(shè)50條（個(gè)）自動(dòng)化生產(chǎn)線或數(shù)字化車間。

工廠智能制造方案范文第4篇

中國(guó)航天科技集團(tuán)總工程師楊海成先生在主席致辭中說(shuō)：“此次大會(huì)召開(kāi)之時(shí)，恰逢中國(guó)制造2025 頒布和互聯(lián)網(wǎng)+ 全面推動(dòng)，在我國(guó)與德國(guó)及其他友好國(guó)家密切合作之際，我相信，本次大會(huì)將會(huì)提供豐富的“大餐”，幫助參會(huì)嘉賓洞察和了解全球先進(jìn)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勝之道?！痹跁?huì)議期間，來(lái)自大中型骨干企業(yè)、行業(yè)研究機(jī)構(gòu)和解決方案供應(yīng)商的多位專家、學(xué)者暢談“工業(yè)4.0”和“智能制造”，本刊記者輯錄片斷于此，以饗讀者。

走向智慧工廠時(shí)代

中國(guó)航天科技集團(tuán)總工程師楊海成

基于中國(guó)制造2025 整體規(guī)劃，中國(guó)制造業(yè)將走向何方？現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，使人類進(jìn)入到了一個(gè)基于智慧和網(wǎng)絡(luò)的智能機(jī)器大生產(chǎn)時(shí)代，這是新一輪工業(yè)革命的重要特征。過(guò)去，機(jī)器替代人的一部分體力，今后，將替代人的一部分智力，這將使人類進(jìn)入到一個(gè)智慧的大生產(chǎn)階段。中國(guó)制造從傳統(tǒng)工廠向數(shù)字工廠的邁進(jìn)，需要大量付出，從數(shù)字工廠邁向智能工廠，則更為艱苦，在國(guó)家戰(zhàn)略框架的引領(lǐng)下，中國(guó)的制造業(yè)一定能產(chǎn)生翻天覆地的變化，一定能走在全球制造業(yè)的前列。

數(shù)字化工廠是工業(yè)4.0的基礎(chǔ)

同濟(jì)大學(xué)中德先進(jìn)制造技術(shù)中心執(zhí)行主任沈斌教授

工業(yè)4.0 的核心是“產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈相關(guān)的活動(dòng)、能力和速度，實(shí)時(shí)掌握所有信息，在任何的時(shí)間點(diǎn)導(dǎo)出優(yōu)化的價(jià)值”，可以概括為“信息”和“速度”。工業(yè)4.0 的基礎(chǔ)，首先是數(shù)字，企業(yè)的所有活動(dòng)都要數(shù)字化，數(shù)字化工廠是邁向工業(yè)4.0 的第一步，數(shù)字化工廠是工業(yè)4.0 的基礎(chǔ)。

工業(yè)4.0有多遠(yuǎn)

新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司總裁曲道奎

第一，工業(yè)4.0 是否已經(jīng)來(lái)臨，還是懸浮在空中？前三次工業(yè)革命的最大區(qū)別在于，以前是生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量的大幅提高和生產(chǎn)成本的降低，基核心點(diǎn)在于規(guī)?；?，而第四次工業(yè)革命更著重于靈活性，即柔性和智能，同時(shí)深度考慮資源要素，其核心點(diǎn)是以智能設(shè)備為支撐的數(shù)字化、智能化和萬(wàn)物互聯(lián)。工業(yè)4.0 本質(zhì)上依然是制造模式的變革，制造裝備的變革?，F(xiàn)在信息化的平臺(tái)、環(huán)境和設(shè)備都已出現(xiàn)并已相對(duì)成熟，完全可以支撐起工業(yè)4.0，不過(guò)自身需要繼續(xù)向更完善、更精細(xì)化的方面發(fā)展。

第二，工業(yè)4.0 不是單獨(dú)的工業(yè)4.0 革命，還將帶來(lái)更廣泛的社會(huì)相關(guān)變革，是一種系統(tǒng)化的變革。

從Physical到Cyber，再到Physical

中航工業(yè)信息技術(shù)中心首席顧問(wèn)寧振波研究員

想了解智能制造，必先深入了解CPS，欲深入了解CPS，必須了解Cyber。Cyber 被譯為“信息”，但其實(shí)Cyber 的含義與信息(Information) 概念迥異。Cyber 有控制、網(wǎng)絡(luò)、協(xié)同、眾創(chuàng)、虛擬的含義，Cyber 實(shí)質(zhì)上指的是一種控制機(jī)制，而控制的載體才是信息(Information)。所以，現(xiàn)在CPS，只能有一個(gè)譯法，那就是：賽博—物理系統(tǒng)，而非信息—物理系統(tǒng)。

在Physical 物理時(shí)代，制造業(yè)用的方法是制作出實(shí)體后的試錯(cuò)法，而在Cyber 時(shí)代，能通過(guò)建模的方法，來(lái)確定是否可以投產(chǎn)。Cyber 空間中的Physical，是指從數(shù)字樣機(jī)到實(shí)物產(chǎn)品。所以未來(lái)的制造模式是從Physical 到Cyber，再到Physical。

加強(qiáng)中德交流，共同發(fā)展

德工業(yè)4.0產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟常務(wù)副理事長(zhǎng)李萬(wàn)林博士

除智能生產(chǎn)外，德國(guó)業(yè)界把“智能服務(wù)”添加到工業(yè)4.0 的范疇中，這就使得整個(gè)產(chǎn)業(yè)都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，可以實(shí)時(shí)地獲取數(shù)據(jù)，憑借數(shù)據(jù)支持在產(chǎn)業(yè)鏈中隨時(shí)對(duì)解決方案進(jìn)行優(yōu)化。工業(yè)4.0 可以實(shí)現(xiàn)了人—物體—系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，開(kāi)創(chuàng)大規(guī)模生產(chǎn)下的個(gè)性化定制模式。

針對(duì)工業(yè)4.0，全球幾大國(guó)都提出了相似的方針對(duì)策，本質(zhì)區(qū)別不大。中德之間要增加多層次、全方位的交流，這對(duì)兩國(guó)戰(zhàn)略目標(biāo)的達(dá)成都會(huì)大有裨益。

深入研究中國(guó)的智能制造戰(zhàn)略

工廠智能制造方案范文第5篇

“‘中國(guó)制造2025’是一個(gè)發(fā)展的、動(dòng)態(tài)的概念，是一個(gè)理解未來(lái)信息技術(shù)與工業(yè)融合發(fā)展的多棱鏡?！敝袊?guó)工程院院士、原副院長(zhǎng)鄔賀銓對(duì)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息》記者說(shuō)。

2015年10月15至16日，來(lái)自全球的企業(yè)精英與學(xué)界專家匯聚青島，共同探討了互聯(lián)網(wǎng)如何改造工業(yè)，中國(guó)制造2025如何實(shí)現(xiàn)、互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)變革之路何去何從等問(wèn)題。

第四次工業(yè)革命：將開(kāi)啟集散制造模式

眾所周知，當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)下行，而工業(yè)經(jīng)濟(jì)下行的壓力有加大趨勢(shì)。據(jù)工信部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2015年1到8月規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)增加值增幅6.3%，其中8月份是6.1%。

“‘十二五’以來(lái)同期最低的，虧損企業(yè)的面在擴(kuò)大，現(xiàn)在全國(guó)20%的企業(yè)虧損?！比珖?guó)政協(xié)常委、經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任、工業(yè)和信息化部原部長(zhǎng)李毅中預(yù)計(jì)，尚未公布的9月份數(shù)據(jù)更加不樂(lè)觀，可能會(huì)更低。

工業(yè)生產(chǎn)者出廠價(jià)格指數(shù)（PPI）9月份剛公布，連續(xù)43個(gè)月負(fù)增長(zhǎng)，而且負(fù)5.9%，負(fù)的越來(lái)越多，需求明顯不足，進(jìn)出口前三個(gè)季度下降了7.7%。據(jù)李毅中回憶，這在過(guò)去是沒(méi)有過(guò)的，企業(yè)效率下滑如此迅速，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況困難，1到8月份規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入累計(jì)只增長(zhǎng)1.3%，利潤(rùn)下降了1.9%。

但在工業(yè)經(jīng)濟(jì)整體每況日下時(shí)，令人稍感安慰的是新力崛起。所謂新力指的是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，近幾年迅速發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的活力和動(dòng)力。

從去年到現(xiàn)在，高科技產(chǎn)業(yè)增加值的增速，始終比工業(yè)增加值的增速高5個(gè)百分點(diǎn)，像電動(dòng)汽車、工業(yè)機(jī)器人這些高端產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)量明顯增加，甚至成幾倍的增加。

在工業(yè)企業(yè)利潤(rùn)總趨勢(shì)下滑的情況下，高新技術(shù)制造業(yè)利潤(rùn)增幅是14.6%。投資方面，僅有的18.7%的工業(yè)投資中，僅高技術(shù)制造業(yè)投資就占了13.3%。

但李毅中明確指出，在制造業(yè)里，高新技術(shù)制造業(yè)增加值占比只有不到12%，這意味著：新興產(chǎn)業(yè)在加快發(fā)展，但它增加的那一塊還補(bǔ)不上傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)減弱掉下來(lái)的那一塊，所以新興產(chǎn)業(yè)還要再加快發(fā)展。

“新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)行穩(wěn)致遠(yuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，既要發(fā)展新產(chǎn)業(yè)，新技術(shù)，把它做大做強(qiáng)，也要致力于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重構(gòu)再造，給它增加動(dòng)力，把它做優(yōu)做強(qiáng)，所以我認(rèn)為這兩者必須同時(shí)發(fā)力，不能偏廢，不能失衡?！崩钜阒姓f(shuō)。

中國(guó)工程院院士、快速制造國(guó)家工程研究中心主任盧秉恒將這場(chǎng)新舊更迭的變革稱為“第四次工業(yè)革命”。

“信息時(shí)代以機(jī)器代替人的智力，再一次回歸到多品種小批量的生產(chǎn)，滿足消費(fèi)群體的個(gè)性化需求，進(jìn)而形成了一個(gè)集散制造的模式?！北R秉恒認(rèn)為，這是這場(chǎng)以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的變革最明顯的特征。

中國(guó)版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃――《中國(guó)制造2025》，已經(jīng)由國(guó)務(wù)院于2015年5月8日正式公布。

在李毅中看來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)具體可包含四個(gè)方面內(nèi)容：一個(gè)是數(shù)字化的智能制造；一個(gè)是大規(guī)模的個(gè)性化定制；一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)化的協(xié)同制造；第四是社會(huì)化的服務(wù)性制造。

這四個(gè)方面又尤以智能制造為核心?？偠灾ヂ?lián)網(wǎng)+制造業(yè)不但是指制造業(yè)，它會(huì)同時(shí)釋放和引發(fā)出更多的投資機(jī)會(huì)、發(fā)展機(jī)遇和改革措施，帶動(dòng)輻射到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)步的多個(gè)領(lǐng)域。

個(gè)性、透明的互聯(lián)工廠：以海爾智能制造探索為例

智能制造是中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)+制造業(yè)的核心，也是第四次工業(yè)革命的重點(diǎn)。以海爾在智能制造上的探索為例，在海爾集團(tuán)董事局主席兼CEO張瑞敏的眼中，海爾智能制造是以用戶全流程最佳體驗(yàn)為核心目的，將工廠完全向用戶“透明”，這也充分展示海爾對(duì)智能制造的高度自信。

參觀海爾的智能制造工廠可見(jiàn)，借助安裝在工廠里的攝像頭，把互聯(lián)工廠開(kāi)放給用戶，用戶可以通過(guò)移動(dòng)設(shè)備看到四個(gè)海爾整機(jī)互聯(lián)工廠的每條生產(chǎn)線的生產(chǎn)畫面。而接下來(lái)用戶需求會(huì)連接到互聯(lián)工廠，讓產(chǎn)品從研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)全流程對(duì)用戶透明、可視。

同時(shí)，用戶可通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)掌握互聯(lián)工廠的生產(chǎn)進(jìn)度。讓用戶從產(chǎn)品購(gòu)買者變身了“產(chǎn)品設(shè)計(jì)者與生產(chǎn)監(jiān)督者”，真正做到了定制全流程的透明化和可視化，讓工廠與用戶零距離。

其實(shí)早在2000年初，張瑞敏就為海爾的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型制定了路線和方向。實(shí)質(zhì)即為將產(chǎn)品和工廠都變成智能化，也就是說(shuō)在產(chǎn)品這方面要變成一個(gè)智慧生活的整體解決方案，在工廠這方面要轉(zhuǎn)型為互聯(lián)工廠。

“在智慧生活這方面，原來(lái)由單一生產(chǎn)硬件產(chǎn)品到提供整個(gè)智慧生活的場(chǎng)景解決方案。在互聯(lián)工廠這方面，從大規(guī)模制造向大規(guī)模定制方面轉(zhuǎn)型?！睆埲鹈羧缡亲骷?xì)化。

為此，海爾針對(duì)用戶提出“智慧家庭”概念，并率先推出全球首個(gè)U+智慧生活開(kāi)放平臺(tái)，搭建智慧生活七大生態(tài)圈，包括空氣、洗護(hù)、用水、美食、安全、健康和娛樂(lè)，憑借建立開(kāi)放生態(tài)圈，吸引全球顛覆引領(lǐng)資源，真正開(kāi)始了實(shí)現(xiàn)從硬件生產(chǎn)到軟件和服務(wù)的個(gè)性化定制轉(zhuǎn)變的探索。

海爾的智慧烤箱正是這一探索的落地實(shí)踐。在傳統(tǒng)的家庭烘焙中，硬件、食譜和食材這三者是割裂的。而海爾的智慧烤箱將把它變成一個(gè)和用戶交互的生態(tài)圈。

海爾作出的市場(chǎng)分析表明，現(xiàn)在用戶關(guān)注的不再是單純一個(gè)烤箱，而是一個(gè)烤箱它烘焙的解決方案。

由此海爾希望通過(guò)它關(guān)注這個(gè)解決方案來(lái)倒逼產(chǎn)品的不斷迭代，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中所有各方，食材供應(yīng)商，培訓(xùn)方都進(jìn)入系統(tǒng)里面實(shí)現(xiàn)和用戶交互，最終形成完整的生態(tài)圈幫助用戶實(shí)現(xiàn)智慧生活。

“通過(guò)無(wú)縫化，透明化，可視化，通過(guò)和用戶交互，包括眾創(chuàng)定制，下單、生產(chǎn)、交付全流程的可視，這個(gè)可視還不是完全的用戶使用過(guò)程的結(jié)束，而剛剛是一個(gè)開(kāi)始，通過(guò)用戶使用體驗(yàn)再回頭和用戶實(shí)現(xiàn)交互，形成閉環(huán)迭代?！焙柤译姰a(chǎn)業(yè)集團(tuán)副總裁陳錄城認(rèn)為，海爾的互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型和傳統(tǒng)制造業(yè)最大的不同在于，當(dāng)用戶下單，一臺(tái)家電賣出去的時(shí)候，海爾對(duì)用戶的交互服務(wù)才剛剛開(kāi)始。

讓陳錄城最為津津樂(lè)道的是沈陽(yáng)冰箱工廠。這是由海爾構(gòu)建的，全球家電業(yè)第一個(gè)互聯(lián)工廠。高精度和高效率提升明顯，而且實(shí)現(xiàn)了全流程各個(gè)節(jié)點(diǎn)的可視。

在用戶價(jià)值方面，傳統(tǒng)的工廠一條線頂多生產(chǎn)20種型號(hào)，沈陽(yáng)冰箱一條線上可以生產(chǎn)500多種型號(hào)，柔性較高，訂單交付周期能從傳統(tǒng)的20多天縮短至7天，陳錄城自稱這一時(shí)間仍有壓縮空間。目前整個(gè)集團(tuán)在全球的59個(gè)工廠初步建成的樣板有7個(gè)，其中有5個(gè)整機(jī)工廠，2個(gè)模塊工廠。

智能制造離不開(kāi)對(duì)大數(shù)據(jù)的整合與應(yīng)用。據(jù)陳錄城介紹，海爾家電把所有用戶的數(shù)據(jù)、產(chǎn)品的數(shù)據(jù)以及供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)，包括供應(yīng)商這些所有的數(shù)據(jù)把它互聯(lián)起來(lái)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)模型的建設(shè)，探索的方向就是自學(xué)習(xí)，自優(yōu)化，自控制，自判斷這個(gè)方向發(fā)展。

“這個(gè)生態(tài)圈是基于用戶零距離前提下搭建起來(lái)的，大家可以看外圈就是用戶全流程參與，它是一個(gè)并聯(lián)的生態(tài)圈，內(nèi)圈是一個(gè)用戶交互圈，從交互、設(shè)計(jì)、購(gòu)買、使用、體驗(yàn)和迭代。”陳錄城演講的PPT上畫了兩個(gè)圈，這兩個(gè)圈疊加起來(lái)我們形成了一個(gè)優(yōu)關(guān)方增值的生態(tài)系統(tǒng)。

在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)里面，海爾的創(chuàng)客、一流的資源，包括設(shè)計(jì)資源、模塊商，設(shè)備商，物流資源和服務(wù)資源都加入進(jìn)去，在這個(gè)平臺(tái)上創(chuàng)造出共同的用戶價(jià)值，然后共同分享這個(gè)價(jià)值。

陳錄城也承認(rèn)，海爾探索是不斷試錯(cuò)的過(guò)程，尤其是在用戶的定制和互聯(lián)可視這方面，還要通過(guò)整合全球一流的資源，在海爾開(kāi)放平臺(tái)上不斷探索。

張瑞敏總結(jié)近年來(lái)海爾集團(tuán)從轉(zhuǎn)型探索發(fā)展中獲得了一些成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為最重要的探索就是，企業(yè)在轉(zhuǎn)型過(guò)程中將黃金圈法則作為了轉(zhuǎn)型思想依據(jù)和思維模式

2012年，張瑞敏啟動(dòng)了海爾的“網(wǎng)絡(luò)化”發(fā)展戰(zhàn)略；2013年，海爾提出“企業(yè)無(wú)領(lǐng)導(dǎo)，管理無(wú)邊界，供應(yīng)鏈無(wú)尺度”的“三無(wú)戰(zhàn)略”；如今，“三化”取代了“三無(wú)”，即：企業(yè)平臺(tái)化，員工創(chuàng)客化，用戶人性化。

企業(yè)平臺(tái)化就是顛覆傳統(tǒng)企業(yè)科層制，用戶的個(gè)性化則顛覆了產(chǎn)銷分離制，在滿足用戶的個(gè)性化需求的同時(shí)，企業(yè)的動(dòng)力，也就是員工就變成創(chuàng)客，顛覆了雇傭制。到最后企業(yè)只有三種人，平臺(tái)主，小微主，創(chuàng)客。

未來(lái)變革之勢(shì)：推進(jìn)國(guó)際交流合作

在中國(guó)制造2025正式前，今年3月，中證公司專門開(kāi)了一個(gè)指數(shù)叫“工業(yè)4.0指數(shù)”，把市場(chǎng)上和4.0這個(gè)概念相關(guān)的股票集合在一起，這個(gè)指數(shù)近段時(shí)間漲勢(shì)頗猛，跑贏了大盤。有股評(píng)分析師說(shuō)，主要是因?yàn)槟藸栆獊?lái)了，有望實(shí)現(xiàn)她的再次訪華，市場(chǎng)對(duì)于中國(guó)和德國(guó)之間的工業(yè)4.0合作不乏也產(chǎn)生了些興趣和聯(lián)想。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息》記者梳理發(fā)現(xiàn)，實(shí)際上在去年總理訪問(wèn)德國(guó)的時(shí)候，就跟德國(guó)總理默克爾共同探討了中德在工業(yè)4.0方面的合作。據(jù)鄔賀銓透露，中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)計(jì)劃的提出，也受到德國(guó)工業(yè)4.0的影響。

據(jù)悉，中國(guó)工程院負(fù)責(zé)在研究咨詢項(xiàng)目中國(guó)制造的時(shí)候，曾經(jīng)也有中國(guó)工程院訪問(wèn)團(tuán)到德國(guó)西門子公司學(xué)習(xí)德國(guó)工業(yè)4.0，應(yīng)該說(shuō)在中國(guó)制造2025路線圖制定過(guò)程中是參考了德國(guó)工業(yè)4.0的。

但鄔賀銓指出，兩國(guó)工業(yè)發(fā)展首先是起點(diǎn)不同，德國(guó)已經(jīng)完成了工業(yè)化，中國(guó)還處在工業(yè)化過(guò)程之中，還有不少企業(yè)處于2.0、3.0階段。其次，覆蓋范圍也有所不同，在中國(guó)，雖然消費(fèi)型互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的不錯(cuò)，但整個(gè)商業(yè)體系還不夠完備，未來(lái)還有巨大發(fā)展空間，互聯(lián)網(wǎng)+并不限于產(chǎn)業(yè)。中國(guó)也將需要繼續(xù)向德國(guó)、美國(guó)及其他國(guó)家學(xué)習(xí)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的過(guò)程中仍應(yīng)推進(jìn)多方合作。

然而，工業(yè)4.0在德國(guó)是如何實(shí)現(xiàn)的呢？德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院院士赫爾茨克分享了這一過(guò)程，總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)。

當(dāng)2006年德國(guó)總理默克爾提出來(lái)工業(yè)4.0概念的時(shí)候，她召集了一個(gè)由科學(xué)家組成的委員會(huì)來(lái)決定這個(gè)戰(zhàn)略的可行性。隨后逐漸形成了包括業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)者、學(xué)者、科研者共同組成的專業(yè)小組去調(diào)查了解它的可行性。

之后這個(gè)小組開(kāi)展了一系列的產(chǎn)業(yè)集群性研究，在這過(guò)程當(dāng)中找到一些可行性的應(yīng)用，如何不斷地去持續(xù)提高科技的使用，使得能夠在經(jīng)濟(jì)當(dāng)中發(fā)揮更大的作用。包括像能源、天氣、交通運(yùn)輸、電信、社區(qū)，在這些方面當(dāng)然里面有很多互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)，形成了諸多產(chǎn)業(yè)集群化的應(yīng)用，并且不斷發(fā)展。

“與此同時(shí)，我們也有一些國(guó)家級(jí)這樣的平臺(tái)，在工業(yè)4.0平臺(tái)基礎(chǔ)之上還包括一些智能服務(wù)方面，它們都是由兩個(gè)部長(zhǎng)領(lǐng)銜，在研究部部長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)部部長(zhǎng)領(lǐng)銜之下，當(dāng)然還有工作組，包括一些來(lái)自于產(chǎn)業(yè)界，還有產(chǎn)學(xué)研整個(gè)結(jié)合的群體。”赫爾茨克通過(guò)具體介紹人員分配，強(qiáng)調(diào)了在實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0過(guò)程中，德國(guó)政府對(duì)于組織聯(lián)合業(yè)界與學(xué)界發(fā)揮的重要作用。