智能制造系统解决方案和智能工厂发展趋势.pdf

智能制造系统解决方案和智能工厂发展趋势 当前，我国大多数企业、行业智能制造系统都还处于局部应用阶段，只有少数 大企业单项业务信息技术覆盖面较高，关键业务环节应用系统之间实现了一定 的协同和集成。从制造企业生产力水平来看，大量企业处于工业 2.0 要补课， 有些企业处于工业 3.0 待普及，有个别企业处于工业 4.0 要示范。 智能制造系统解决方案发展趋势 据行业专业人士分析，今后国内智能制造系统解决方案将面临三大发展趋势。 第一大趋势：智能制造是一项系统性工程， 系统解决方案领域的合作将更加活跃。 智能制造发展具有复杂性、 系统性， 涉及设计、 生产、 物流、 销售、 服务等产品全生命 周期，涉及执行设备层、控制层、管理层、企业层、云服务层、网络层等企业系统架构，需 要实现横向集成、 纵向集成和端到端集成。 限于资金投入不足、 技术研发周期较长以及工艺 壁垒等因素， 单个系统解决方案商很难满足各个细分行业的智能制造发展需要， 企业间将不 断加强协同创新，以强化智能制造系统解决方案供应能力。 第二大趋势： 智能制造系统架构将进一步完善， 工业软件领域的集成与发展将成 为重点。 从企业系统架构来看，国内目前还没有出现能够打通整个架构体系的智能制造解决方 案商， 但随着技术水平的不断进步， 系统解决方案提供商将不断完善架构体系。 智能制造系 精选 统解决方案主要依托于软硬件产品及系统， 实现制造要素和资源的相互识别、 实时交互、 信 息集成。 从硬件层面来看， 基于成本大幅降低的现实需要， 硬件中通用性强的部分将日趋模 块化、 标准化发展。 从软件层面来看，工业软件存在于智能制造的每个角落，智能制造解决 方案将更加倚重于与硬件层关系密切的软件部分 （SFC、MES 、ERP 、PLM ）的集成与发展， 其中 MES 是软件层中最核心部分。 我国智能工厂发展趋势分析 当前，智能制造热度高企，石化、钢铁、机械装备制造、汽车制造、航空航天、飞机制 造等行业纷纷开始探索建设智能工厂。《中国制造 2025 》明确提出要推进 制造过程智能 化，在重点领域试点建设智能工厂 / 数字化车间，这必将加速智能工厂在工业行业领域的应 用推广。预计未来 3-5 年，全国将涌现出一批智能工厂。 智能工厂的内涵及建设重点 智能工厂是实现智能制造的重要载体，主要通过构建智能化生产系统、网络化分布生 产设施，实现生产过程的智能化。企业基于 CPS 和工业互联网构建的智能工厂原型，主要 包括物理层、信息层、大数据层、工业云层、决策层。其中，物理层包含工厂内不同层级的 硬件设备， 从最小的嵌入设备和基础元器件开始， 到感知设备、制造设备、 制造单元和生产 线，相互间均实现互联互通。以此为基础，构建了一个“可测可控、可产可管”的纵向集成 环境。信息层涵盖企业经营业务各个环节，包含研发设计、生产制造、营销服务、物流配送 等各类经营管理活动， 以及由此产生的众创、 个性化定制、 电子商务、可视追踪等相关业务。 在此基础上，形成了企业内部价值链的横向集成环境，实现数据和信息的流通和交换。 精选 纵向集成和横向集成均以 CPS 和工业互联网为基础， 产品、 设备、制造单元、 生产线、 车间、 工厂等制造系统的互联互通， 及其与企业不同环节业务的集成统一， 则是通过数据应 用和工业云服务实现，并在决策层基于产品、 服务、设备管理支撑企业最