伴隨著科技的進(jìn)步、技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)更新?lián)Q代的速度也日益加快，智慧工廠這一個(gè)概念也早已從舊時(shí)王謝堂前燕，飛入尋常百姓家。
自德國(guó)政府于2013年在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式發(fā)布，“工業(yè)4.0”概念就已席卷全球，并被認(rèn)為是以信息物理系統(tǒng)（CPS）技術(shù)為核心的第四次工業(yè)革命。
智慧工廠指的是通過大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)增強(qiáng)信息管理和服務(wù)，從而制定并安排合理有效的生產(chǎn)計(jì)劃和策略，它是智能制造的核心載體，需要做一些預(yù)測(cè)性維護(hù)或者是預(yù)測(cè)機(jī)器的能耗等，大型企業(yè)的生產(chǎn)場(chǎng)景中，經(jīng)常涉及跨工廠、跨地域設(shè)備維護(hù)，遠(yuǎn)程問題定位等場(chǎng)景。與此同時(shí)智能工廠需要被收集和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)愈來愈多，現(xiàn)有工廠智能化改造時(shí)，需要將工廠內(nèi)設(shè)備如控制器、傳感器、執(zhí)行器進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，現(xiàn)有生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，移動(dòng)設(shè)備多，有線網(wǎng)絡(luò)部署重新鋪設(shè)和改造成本高，施工難度大，很難滿足需求；現(xiàn)有的WIFI和4G無線網(wǎng)絡(luò)無法滿足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于大帶寬、低時(shí)延、大量連接等網(wǎng)絡(luò)需求。
智慧工廠被認(rèn)為是5G技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景之一。運(yùn)用5G網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)設(shè)備無縫連接，并進(jìn)一步打通設(shè)計(jì)、采購(gòu)、倉(cāng)儲(chǔ)、物流等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，滿足工業(yè)環(huán)境下設(shè)備互聯(lián)和遠(yuǎn)程交互應(yīng)用需求。面向工廠智能化升級(jí)需求，推出5G+智慧工廠方案，方案通過5G工業(yè)網(wǎng)關(guān)，連接工廠設(shè)備，為設(shè)備連接提供高性能、高速率、高可靠、低時(shí)延5G網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)將工廠現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖诉\(yùn)維管理平臺(tái)，搭建連接工廠內(nèi)外的人與機(jī)器為中心的全方位信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠維護(hù)全面升級(jí)，生產(chǎn)資源按需分配、個(gè)性化生產(chǎn)。
智慧工廠的主要特征包括：
1、運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間高效率的信息互聯(lián)，數(shù)字工廠向“物聯(lián)工廠”升級(jí)，操作人員可實(shí)現(xiàn)獲取生產(chǎn)設(shè)備、物料、成品燈相互間的動(dòng)態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，滿足工廠24小時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)需求；
2、基于龐大數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘與分析，使工廠具有自我學(xué)習(xí)能力，并在這個(gè)基礎(chǔ)上完成能源消耗的優(yōu)化、生產(chǎn)決策的自動(dòng)判斷等任務(wù)；
3、引進(jìn)基于計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等高度智能化的自動(dòng)化生產(chǎn)線，滿足個(gè)性化定制柔性化生產(chǎn)需求，有效縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，并同時(shí)大幅度降低產(chǎn)品成本；
4、搭配智能物流倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)，通過自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、自動(dòng)輸送分揀系統(tǒng)、智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)管理過程中各關(guān)鍵環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)錄入的實(shí)時(shí)性以及對(duì)于貨物出入庫(kù)管理的高效性；
5、工廠內(nèi)配備電子看板顯示生產(chǎn)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，與此同時(shí)，操作人員可遠(yuǎn)程參與生產(chǎn)過程的修正或指揮。
十四五規(guī)劃在新基建的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步加快了制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐，對(duì)5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、AI、工業(yè)大數(shù)據(jù)、工業(yè)軟件等技術(shù)或產(chǎn)品作了更進(jìn)一步的強(qiáng)調(diào)，未來制造業(yè)的發(fā)展趨向?qū)⑹歉咝Ч?jié)能、綠色環(huán)保的智慧工廠。
智慧工廠是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，以數(shù)據(jù)為軸激發(fā)企業(yè)智慧化進(jìn)程，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)增強(qiáng)信息管理和服務(wù)，清晰把握產(chǎn)銷流程、提升生產(chǎn)過程的可控性、減少生產(chǎn)線上人工的干預(yù)、即時(shí)正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，以及合理的生產(chǎn)計(jì)劃編排與生產(chǎn)進(jìn)度。
智慧工廠包含工廠運(yùn)營(yíng)管理的五個(gè)方面，制造資源控制、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)管、物流過程管控、生產(chǎn)執(zhí)行跟蹤、質(zhì)量工作監(jiān)督，通過對(duì)MES、QMS、ERP、SCM等系統(tǒng)的集成以及對(duì)自動(dòng)化設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)的對(duì)接，打造企業(yè)的智慧工廠管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)制造管理的統(tǒng)一化與數(shù)字化。
1、制造資源控制
主要指的是對(duì)制造過程中的人、機(jī)、料等相關(guān)的生產(chǎn)資源的管理。涉及到對(duì)BOM單的自動(dòng)生成、原材料及輔料的領(lǐng)用、半成品與線邊倉(cāng)的管理、成品的投入產(chǎn)出情況等，需要對(duì)物料齊套率、物料損耗比率、半成品周轉(zhuǎn)、投入產(chǎn)出比、回收率等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控與分析，保證制造資源及時(shí)到位、高效流轉(zhuǎn)、降損再造；設(shè)備效率對(duì)制造資源的影響巨大，應(yīng)從設(shè)備巡檢、故障管理、備件管理、技術(shù)檔案等四個(gè)方面進(jìn)行管控，運(yùn)用電子掃碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)一物一碼、一人一碼的管理模式，打造企業(yè)設(shè)備全流程精準(zhǔn)管理系統(tǒng)；自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了無人工廠的誕生，但是無人工廠的局限性很大，許多企業(yè)并不適合，因此 現(xiàn)在來看，人員還是制造資源的核心之一，結(jié)合工藝流程改進(jìn)、生產(chǎn)計(jì)劃排程、人員排班管理，可達(dá)到優(yōu)化生產(chǎn)效率、維持生產(chǎn)節(jié)拍的目的。
2、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)管
這是對(duì)7S管理的數(shù)字化改造。一方面運(yùn)用基于傳感器建立的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)完成對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)與狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集、流水線作業(yè)關(guān)鍵崗位產(chǎn)能數(shù)據(jù)的采集，解決了原本7S管理數(shù)據(jù)采集的滯后性與人工采集造成誤差的問題；另一方面運(yùn)用視頻監(jiān)控及其圖像識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備停機(jī)、傳送帶卡料、產(chǎn)品積壓、員工離崗等異常情況的預(yù)警推送，作為7S管理評(píng)分的有力依據(jù)；最終通過數(shù)據(jù)分析軟件FineBI對(duì)接生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)及其上述采集到的數(shù)據(jù)，進(jìn)行多層次對(duì)比分析，輔助生產(chǎn)管理者進(jìn)行有效決策。
3、物流過程管控
它包含供應(yīng)商發(fā)貨、工廠內(nèi)部周轉(zhuǎn)、客戶發(fā)貨三個(gè)環(huán)節(jié)。運(yùn)用車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大數(shù)據(jù)處理技術(shù)將物流車輛的實(shí)時(shí)地理位置與行車軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，完成對(duì)供應(yīng)商和客戶兩個(gè)環(huán)節(jié)的物流過程管控；運(yùn)用AGV小車實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)領(lǐng)用、半成品自動(dòng)周轉(zhuǎn)、成品自動(dòng)入庫(kù)，打造無人分揀、智能搬運(yùn)的智慧倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)系統(tǒng)，大大提升了工廠內(nèi)部物流的周轉(zhuǎn)效率。
4、生產(chǎn)執(zhí)行跟蹤
這是指對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控及其對(duì)實(shí)施結(jié)果的管理決策，結(jié)合MES系統(tǒng)與數(shù)據(jù)分析工具FineBI，讓各層級(jí)管理人員可以隨時(shí)了解生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，包括出勤情況、計(jì)劃生產(chǎn)進(jìn)度、計(jì)劃完成率及效率等，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)異常在線分析和閉環(huán)跟進(jìn)，優(yōu)化數(shù)據(jù)提取及分析模式，減負(fù)賦能，提前管理，建立問題找人，分層管理機(jī)制。
5、質(zhì)量工作監(jiān)督
這套流程涵蓋來料品質(zhì)管控、制程品質(zhì)管控、出貨品質(zhì)管控三個(gè)環(huán)節(jié)，從質(zhì)量策劃、質(zhì)量檢驗(yàn)、質(zhì)量保證、質(zhì)量監(jiān)督、質(zhì)量改善、質(zhì)量服務(wù)、體系和流程等七個(gè)方面重點(diǎn)建設(shè)，運(yùn)用編碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和物料的批次管控，減少因批量質(zhì)量問題造成的成本損失，同時(shí)用SPC方法分析工序過程能力與質(zhì)量管控水平，確保產(chǎn)品質(zhì)量保持在合理的范圍內(nèi)波動(dòng)。