智慧工廠是當今工廠在設(shè)備智能化、管理現(xiàn)代化、信息計算機化的基礎(chǔ)上達到的新的階段,很多制造企業(yè)都在大力布局智能工廠。然而當前我國大多數(shù)企業(yè)、行業(yè)智能制造系統(tǒng)都還處于局部應(yīng)用階段,只有少數(shù)大企業(yè)單項業(yè)務(wù)信息技術(shù)覆蓋面較高,關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)應(yīng)用系統(tǒng)之間實現(xiàn)了一定的協(xié)同和集成。當前,智能制造熱度高企,石化、鋼鐵、機械裝備制造、汽車制造、航空航天、飛機制造等行業(yè)紛紛開始探索建設(shè)智慧工廠。《中國制造2025》明確提出要推進制造過程智能化,在重點領(lǐng)域試點建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間,這必將加速智慧工廠在工業(yè)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用推廣。預(yù)計未來3-5年,全國將涌現(xiàn)出一批智慧工廠。
智慧工廠是實現(xiàn)智能制造的重要載體,主要通過構(gòu)建智能化生產(chǎn)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)化分布生產(chǎn)設(shè)施,實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化。由于產(chǎn)品制造工藝過程的明顯差異,離散制造業(yè)和流程制造業(yè)在智慧工廠建設(shè)的重點內(nèi)容有所不同。對于離散制造業(yè)而言,產(chǎn)品往往由多個零部件經(jīng)過一系列不連續(xù)的工序裝配而成,其過程包含很多變化和不確定因素,在一定程度上增加了離散型制造生產(chǎn)組織的難度和配套復(fù)雜性。企業(yè)常常按照主要的工藝流程安排生產(chǎn)設(shè)備的位置,以使物料的傳輸距離小。面向訂單的離散型制造企業(yè)具有多品種、小批量的特點,其工藝路線和設(shè)備的使用較靈活,因此,離散制造型企業(yè)更加重視生產(chǎn)的柔性,其智慧工廠建設(shè)的重點是智能制造生產(chǎn)線。
由于各個行業(yè)生產(chǎn)流程不同,加上各個行業(yè)智能化情況不同,智慧工廠有以下幾個不同的建設(shè)模式。
種模式是從生產(chǎn)過程數(shù)字化到智能工廠。在石化、鋼鐵、冶金、建材、紡織、造紙、醫(yī)藥、食品等流程制造領(lǐng)域,企業(yè)發(fā)展智能制造的內(nèi)在動力在于產(chǎn)品品質(zhì)可控,側(cè)重從生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)起步,基于品控需求從產(chǎn)品末端控制向全流程控制轉(zhuǎn)變。
第二種模式是從智能制造生產(chǎn)單元(裝備和產(chǎn)品)到智能工廠。在機械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和電子信息等離散制造領(lǐng)域,企業(yè)發(fā)展智能制造的核心目的是拓展產(chǎn)品價值空間,側(cè)重從單臺設(shè)備自動化和產(chǎn)品智能化入手,基于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品效能的提升實現(xiàn)價值增長。
第三種模式是從個性化定制到互聯(lián)工廠。在家電、服裝、家居等距離用戶的消費品制造領(lǐng)域,企業(yè)發(fā)展智能制造的重點在于充分滿足消費者多元化需求的同時實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟生產(chǎn),側(cè)重通過互聯(lián)網(wǎng)平臺開展大規(guī)模個性定制模式創(chuàng)新。