在當(dāng)前智能制造的熱潮之下，很多企業(yè)都在規(guī)劃建設(shè)智能工廠,。眾所周知,，智能工廠的規(guī)劃建設(shè)是一個十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程,，為了少走彎路，本文整理了在建設(shè)中要考慮的十個核心要素以及需要關(guān)注的重點(diǎn)維度,。

　　數(shù)據(jù)的采集和管理

　　數(shù)據(jù)是智能工廠建設(shè)的血液,，在各應(yīng)用系統(tǒng)之間流動。在智能工廠運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中,，會產(chǎn)生設(shè)計,、工藝、制造,、倉儲,、物流、質(zhì)量,、人員等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),，這些數(shù)據(jù)可能分別來自ERP、MES,、APS,、WMS、QIS等應(yīng)用系統(tǒng),。生產(chǎn)過程中需要及時采集產(chǎn)量,、質(zhì)量、能耗,、加工精度和設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù),，并與訂單、工序,、人員進(jìn)行關(guān)聯(lián),，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的全程追溯。

　　此外,，在智能工廠的建設(shè)過程中,，需要建立數(shù)據(jù)管理規(guī)范，來保證數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性,。還要預(yù)先考慮好數(shù)據(jù)采集的接口規(guī)范,，以及SCADA（監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集）系統(tǒng)的應(yīng)用。企業(yè)需要根據(jù)采集的頻率要求來確定采集方式,，對于需要高頻率采集的數(shù)據(jù),，應(yīng)當(dāng)從設(shè)備控制系統(tǒng)中自動采集。

　　另外,，必要時,，還應(yīng)當(dāng)建立專門的數(shù)據(jù)管理部門，明確數(shù)據(jù)管理的原則和構(gòu)建方法,，確立數(shù)據(jù)管理流程與制度,，協(xié)調(diào)執(zhí)行中存在的問題,，并定期檢查落實優(yōu)化數(shù)據(jù)管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、流程和執(zhí)行情況,。

　　▲數(shù)據(jù)管理

　　設(shè)備聯(lián)網(wǎng)

　　實現(xiàn)智能工廠乃至工業(yè)4.0,，推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，實現(xiàn)MES應(yīng)用,，最重要的基礎(chǔ)就是要實現(xiàn)M2M,，也就是設(shè)備與設(shè)備之間的互聯(lián)，建立工廠網(wǎng)絡(luò),。

　　企業(yè)應(yīng)該對設(shè)備與設(shè)備之間如何互聯(lián),，采用怎樣的通信方式、通信協(xié)議和接口方式等問題建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),。在此基礎(chǔ)上,，企業(yè)可以實現(xiàn)對設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)之后,，可以實現(xiàn)DNC（分布式數(shù)控）應(yīng)用,。設(shè)備聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)采集是企業(yè)建設(shè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。

　　工廠智能物流

　　推進(jìn)智能工廠建設(shè),，生產(chǎn)現(xiàn)場的智能物流十分重要,，尤其是對于離散制造企業(yè)。智能工廠規(guī)劃時,，要盡量減少無效的物料搬運(yùn),。很多制造企業(yè)在裝配車間建立了集中揀貨區(qū)(Kitting Area)，根據(jù)每個客戶訂單集中配貨,，并通過DPS(Digital Picking System)方式進(jìn)行快速揀貨,，配送到裝配線，消除了線邊倉,。

　　離散制造企業(yè)在兩道機(jī)械工序之間可以采用帶有導(dǎo)軌的工業(yè)機(jī)器人,、桁架式機(jī)械手等方式來傳遞物料，還可以采用AGV,、RGV（有軌穿梭車）或者懸掛式輸送鏈等方式傳遞物料,。立體倉庫和輥道系統(tǒng)的應(yīng)用，也是企業(yè)在規(guī)劃智能工廠時,，需要進(jìn)行系統(tǒng)分析的問題,。

　　生產(chǎn)質(zhì)量管理和設(shè)備管理

　　提高質(zhì)量是企業(yè)永恒的主題,，在智能工廠規(guī)劃時,，生產(chǎn)質(zhì)量管理和設(shè)備管理更是核心的業(yè)務(wù)流程。貫徹質(zhì)量是設(shè)計,、生產(chǎn)出來,，而非檢驗出來的理念,。

　　質(zhì)量控制在信息系統(tǒng)中需嵌入生產(chǎn)主流程，如檢驗,、試驗在生產(chǎn)訂單中作為工序或工步來處理,；質(zhì)量控制的流程、表單,、數(shù)據(jù)與生產(chǎn)訂單相互關(guān)聯(lián),、穿透；構(gòu)建質(zhì)量管理的基本工作路線：質(zhì)量控制設(shè)置→檢測→記錄→評判→分析→持續(xù)改進(jìn),。

　　設(shè)備是生產(chǎn)要素,，發(fā)揮設(shè)備的效能（OEE—設(shè)備綜合效率）是智能工廠生產(chǎn)管理的基本要求。OEE的提升標(biāo)志產(chǎn)能的提高和成本的降低,。生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)需設(shè)置設(shè)備管理模塊,，使設(shè)備釋放出最高的產(chǎn)能，通過生產(chǎn)的合理安排,，使設(shè)備尤其是關(guān)鍵,、瓶頸設(shè)備減少等待時間。

　　在設(shè)備管理模塊中,，要建立各類設(shè)備數(shù)據(jù)庫,、設(shè)置編碼，及時對設(shè)備進(jìn)行維保,；通過實時采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),，為生產(chǎn)排產(chǎn)提供設(shè)備的能力數(shù)據(jù)；建立設(shè)備的健康管理檔案,，根據(jù)積累的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)建立故障預(yù)測模型,，進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)，最大限度地減少設(shè)備的非計劃性停機(jī),；要進(jìn)行設(shè)備的備品備件管理,。

　　智能廠房設(shè)計

　　智能廠房除了水、電,、汽,、網(wǎng)絡(luò)、通信等管線的設(shè)計外,，還要規(guī)劃智能視頻監(jiān)控系統(tǒng),、智能采光與照明系統(tǒng)、通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng),、智能安防報警系統(tǒng),、智能門禁一卡通系統(tǒng)、智能火災(zāi)報警系統(tǒng)等。采用智能視頻監(jiān)控系統(tǒng),，可以判斷監(jiān)控畫面中的異常情況,，并以最快和最佳的方式發(fā)出警報或觸發(fā)其它動作。

　　整個廠房的的工作分區(qū)（加工,、裝配,、檢驗、進(jìn)貨,、出貨,、倉儲等）應(yīng)根據(jù)工業(yè)工程的原理進(jìn)行分析，可以使用數(shù)字化制造仿真軟件對設(shè)備布局,、產(chǎn)線布置,、車間物流進(jìn)行仿真。在廠房設(shè)計時,，還應(yīng)當(dāng)思考如何降低噪音,，如何能夠便于設(shè)備靈活調(diào)整布局，多層廠房如何進(jìn)行物流輸送等問題,。

　　智能裝備的應(yīng)用

　　制造企業(yè)在規(guī)劃智能工廠時,，必須高度關(guān)注智能裝備的最新發(fā)展。機(jī)床設(shè)備正在從數(shù)控化走向智能化,，很多企業(yè)在設(shè)備上下料時采用了工業(yè)機(jī)器人,。未來的工廠中，金屬增材制造設(shè)備將與切削加工（減材）,、成型加工（等材）等設(shè)備組合起來,，極大地提高材料利用率。

　　除了六軸的工業(yè)機(jī)器人之外,，還應(yīng)該考慮SCARA機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人的應(yīng)用,，而協(xié)作機(jī)器人則將會出現(xiàn)在生產(chǎn)線上，配合工人提高作業(yè)效率,。

　　整個廠房的的工作分區(qū)（加工,、裝配、檢驗,、進(jìn)貨,、出貨、倉儲等）應(yīng)根據(jù)工業(yè)工程的原理進(jìn)行分析,，可以使用數(shù)字化制造仿真軟件對設(shè)備布局,、產(chǎn)線布置、車間物流進(jìn)行仿真,。在廠房設(shè)計時,，還應(yīng)當(dāng)思考如何降低噪音,，如何能夠便于設(shè)備靈活調(diào)整布局，多層廠房如何進(jìn)行物流輸送等問題,。

　　智能裝備的應(yīng)用

　　制造企業(yè)在規(guī)劃智能工廠時,，必須高度關(guān)注智能裝備的最新發(fā)展,。機(jī)床設(shè)備正在從數(shù)控化走向智能化,，很多企業(yè)在設(shè)備上下料時采用了工業(yè)機(jī)器人。未來的工廠中,，金屬增材制造設(shè)備將與切削加工（減材）,、成型加工（等材）等設(shè)備組合起來，極大地提高材料利用率,。

　　除了六軸的工業(yè)機(jī)器人之外,，還應(yīng)該考慮SCARA機(jī)器人和并聯(lián)機(jī)器人的應(yīng)用，而協(xié)作機(jī)器人則將會出現(xiàn)在生產(chǎn)線上,，配合工人提高作業(yè)效率,。

　　生產(chǎn)監(jiān)控及指揮系統(tǒng)

　　流程行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)線配置了DCS系統(tǒng)或PLC控制系統(tǒng)，通過組態(tài)軟件可以查看生產(chǎn)線上各個設(shè)備和儀表的狀態(tài),，但絕大多數(shù)離散制造企業(yè)還沒有建立生產(chǎn)監(jiān)控與指揮系統(tǒng),。

　　實際上，離散制造企業(yè)也非常需要建設(shè)集中的生產(chǎn)監(jiān)控與指揮系統(tǒng),，在系統(tǒng)中呈現(xiàn)關(guān)鍵的設(shè)備狀態(tài),、生產(chǎn)狀態(tài)、質(zhì)量數(shù)據(jù),，以及各種實時的分析圖表,。通過看板直觀展示。提供多種類型的內(nèi)容呈現(xiàn),，輔助決策,。

　　總之，要做好智能工廠的規(guī)劃,，需要綜合運(yùn)用這些核心要素,，從各個視角綜合考慮，從投資預(yù)算,、技術(shù)先進(jìn)性,、投資回收期、系統(tǒng)復(fù)雜性,、生產(chǎn)的柔性等多個方面進(jìn)行綜合權(quán)衡,、統(tǒng)一規(guī)劃，建立具有前瞻性和實效性的智能工廠,。