近年来，全球科技创新活跃，以智能化为核心的新一轮产业革命席卷国内外。制造业正从规模化走向定制化和快速灵活响应，工厂数字化、智能化成为未来制造业转型升级的必然。在工业4.0、工业互联网、物联网、云计算等的繁荣下，世界知名制造企业纷纷开展智能工厂建设实践。

麦肯锡全球研究所预测，到2025年，智能工厂的经济影响每年将达到1.2万亿至3.7万亿美元。在中国当前政策和投资趋势的推动下，仅制造业、智能工厂和工业物联网就可以在未来15年内创造1960亿美元的累计GDP增长。

事实上，在“德国工业4.0”和“美国第三次工业革命”提出后，“智能工厂”成为近两年中国自动化行业的热门话题，对中国制造业的各种描述、解读和建议意见也如潮水般涌出。中国政府也出台了许多扶持政策，促进智能工厂的快速落地和普及。

有专家表示智慧工厂，智能工厂将是未来工业体系的关键特征。在智能工厂中，人、机器和资源自然地相互通信和协作，就像在社交网络中一样。

我们可以看到，尽管“中国制造在全球制造业中扮演着重要角色，但始终无法摆脱低端标签”。随着原材料、能源、人工等成本的不断上升，为了达到降本增效的目的，“中国制造”开始面临巨大的挑战。因此，在制造业中运用自动化和信息技术来改进制造工艺，寻求产业升级已成为中国制造业从业者的普遍共识。

我国传统产业规模化，但信息化、自动化整体水平仍落后于欧美等制造强国，多数企业仍处于从工业20-3.0转型阶段，与智能工厂差距较大。近年来，许多I工厂实施了自动化和信息化改造，但投产后的效果并不理想。主要原因是智能工厂没有从自动化和信息化集成的角度进行整体规划，以至于自动化和信息化成为“孤岛”。

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随着科技的不断发展，传统工厂人员的人工成本不断上升，同行业竞争加剧，制造原材料成本上升，迫使传统制造业改变现有的生产模式建立先进的生产体系​​，降低综合成本。在激烈的市场竞争中占据有利位置，争得头把交椅。

现在中国制造业已经全面进入大规模集成化、专业化时代，原有的电气化生产线加MES（ERP）车间生产管理模式已经不能满足大型制造业的要求。创新生产工艺，转变生产观念迫在眉睫。

智能工厂系统就是在这个时代背景下应运而生的。

1、什么是智能工厂系统？

智能工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。以数字化工厂为基础，利用物联网技术和设备监控技术加强信息化管理和服务；清晰掌握生产销售过程，提高生产过程的可控性，减少人工对生产线的干预，实时、正确采集生产线数据。以及合理的生产计划和生产排程。此外，融合绿色智能手段和智能系统等新兴技术，打造高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。

2、智能工厂在制造和生产上有什么特点？

(1) 完善的系统自协调能力和适应性：可通过特定的传感器或数据接收设备采集工厂的实时环境数据，对数据进行分析判断，制定符合自身行为的规划方案。

(2)数据与生产过程可视化的实际应用：通过广泛分布的信号采集处理系统、图像处理系统、数据可视化技术，以丰富的数据展示工厂数据，实时还原复杂的生产过程通过动态动画。跟踪变得简单明了。（大数据处理、数据可视化、机器学习代替人工检测功能）

(3)协调、重组和扩展特性：系统中的各个组根据工作任务，负责自行形成最佳的系统结构。

(4) 自学习和维护能力：通过系统自学习功能，在制造过程中实现数据库的补充和更新，并自动进行故障诊断，具有故障排除和维护能力，或通知正确的系统执行. （例：AGV自动充电功能）

3. 智能工厂的功能组件有哪些？

（1）智能车间：自动化生产、智能维护、快速包装

智能车间是整个智能工厂的核心功能模块。在原厂电气化基础上升级改造，加装各种控制器，使生产过程简单易学。可实现工人快速培训、快速入职、减少培训。降低生产成本的支出；对生产过程进行程序化，减少生产过程中不良品的产生，有效减少生产过程中不可抗拒的损失，严格控制原材料质量（检测体系），从源头控制提高产品整体质量（例：自动成型机的详细说明）；以现有MES为控制中心，以单台自动化设备为终端，产品生产一键交付，设备维护智能化管理，有效缩短维护响应时间，保障生产车间高效运转；初检合格后，成品或半成品进入自动化车间分装系统，进入生产线控制系统（TCS），减少不必要的分装和转运环节，提高劳动效率。

（2）智能仓储中转系统（WCS、WMS、TCS）：成品（半成品）自动中转，自动入库出库，仓库管理完全自动化。

智能仓储转运系统作为工厂生产调度器发挥着重要作用。从生产车间接收成品（半成品），从订单需求（或下一级生产车间的半成品加工需求）调出成品。在实际工作中，上级生产车间与下级生产车间（或中转车间）之间的生产与转运矛盾往往是不可调和的。智能仓中转系统，缓解上下车间生产矛盾，严格控制上下车间库存。进行合理分配，

科学调度；仓储中转系统可实现全自动化出入库，减少仓库维护人员数量，提高仓储效率比。

(3) 智能质控：智能化产品质量控制

智能质控依托工厂大数据和人工智能技术，对智能工厂质控环节的历史数据和当前数据进行处理分析，构建计算机视觉识别网络，利用统计原理对产品进行精准质量分析，防止次品流入市场，影响企业品牌形象。

(4) 整合相关管理系统：与ERP、MES系统整合

与工厂现有ERP、MES系统集成，实现订单、原材料管控、人员管理、成本分析、生产计划、生产实施、仓储物流、成品入市的无缝对接，工厂生产管理是完全智能。

(5) 产品追溯体系：产品生产全周期追溯

产品溯源一直是困扰工厂生产较为严重的问题之一。产品追溯系统从半成品开始为该产品生成唯一的工厂识别码，该码存在于整个生产周期。可通过识别码追踪定位生产机器。中转时间、入库时间、存储位置信息、出库时间，有效降低不合格产品的管理成本，确保责任到人。

4. 智能工厂的未来展望

如果把工厂比作人体，那么生产设备和工厂结构就是人体的骨骼智慧工厂，电气系统就是人体的肌肉组织，软件系统就相当于人体的中枢神经系统。三者相互配合，缺一不可，构成一个完整的智能工厂体系。近年来智能工厂的发展喜人，但也存在不少不足。大数据的应用还没有真正落地。一些工厂只有数据，找不到合适的方法来有效利用；系统集成难度大，可靠性有保证。这更难。整个智能工厂系统涉及机械设计、电气系统设计、软件系统设计、项目管理、和人员管理。有时甚至有数百家设备供应商。如何有效地将复杂、孤立的子系统整合为一体，要实现高效、精准，还有很长的路要走。