【引 言】

今年AIGC的大火，讓很多行業(yè)專家都直呼AI時(shí)代來(lái)臨,，全面AI應(yīng)用將很快覆蓋全社會(huì)各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域,，所有的產(chǎn)品基于大模型都可能要重新開(kāi)發(fā)一遍，也就是AI2.0到來(lái),。對(duì)于制造行業(yè),，AI將為制造工廠帶來(lái)全新的管理理念和技術(shù)突破，智能工廠也將代替數(shù)字化車間,，被企業(yè)越來(lái)越關(guān)注重視,。下面我們就簡(jiǎn)單聊一下什么是智能工廠？智能工廠,、智慧工廠雖然大家都在提及,，但是究竟指的是什么，每個(gè)企業(yè)都有自己的一套標(biāo)準(zhǔn)和見(jiàn)解,。個(gè)人基于國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系以及十多年在制造行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)背景給出了個(gè)人對(duì)智能工廠的理解以供大家參考,。

01

什么是智能工廠？

智能工廠就是深化融合了新一代信息技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)管理模式,，通過(guò)先進(jìn)的軟硬件技術(shù),，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程各個(gè)業(yè)務(wù)協(xié)同以及最大程度上的自動(dòng)化替代，并且以工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng),，以數(shù)智化創(chuàng)新重構(gòu)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)工廠各個(gè)業(yè)務(wù)之間無(wú)縫銜接,、互聯(lián)互通的一種工廠管理與生產(chǎn)模式,。結(jié)合國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系,，智能工廠是實(shí)現(xiàn)企業(yè)智能制造體系的關(guān)鍵技術(shù)，是屬于智能制造體系結(jié)構(gòu),，也就是說(shuō)智能制造內(nèi)容包含智能工廠,。

02

智能工廠包含哪些模塊？

主要包括智能工廠設(shè)計(jì),、智能工廠交付,、智能設(shè)計(jì)、智能生產(chǎn),、智能管理,、工廠智能物流、集成優(yōu)化等7個(gè)部分,。主要規(guī)定智能工廠設(shè)計(jì)和交付等過(guò)程,，以及工廠內(nèi)設(shè)計(jì)、生產(chǎn),、管理,、物流及系統(tǒng)集成等內(nèi)容。

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智能工廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

主要包括智能工廠的設(shè)計(jì)要求,、設(shè)計(jì)模型,、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、設(shè)計(jì)文件深度要求以及協(xié)同設(shè)計(jì) 等總體規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn),；物理工廠數(shù)據(jù)采集,、工廠布局，虛擬工廠參考架構(gòu),、工藝流程及布局模型,、生產(chǎn)過(guò)程模型和組織模型、仿真分析,，實(shí)現(xiàn)物理工廠與虛擬工廠之間的信息交互等物理 /虛擬工廠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),。

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智能工廠交付標(biāo)準(zhǔn)

主要包括設(shè)計(jì)、實(shí)施階段數(shù)字化交付通用要求,、內(nèi)容要求,、質(zhì)量要求等數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn) 及智能工廠項(xiàng)目竣工驗(yàn)收要求標(biāo)準(zhǔn)。

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智能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

主要包括基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的參數(shù)化模塊化設(shè)計(jì),、基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）設(shè)計(jì),、協(xié)同設(shè)計(jì)與仿真、多專業(yè)耦合仿真優(yōu)化,、配方產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與仿真標(biāo)準(zhǔn),；基于制造資源數(shù)字化模型的工藝設(shè)計(jì)與仿真標(biāo)準(zhǔn)；試驗(yàn)方法,、試驗(yàn)數(shù)據(jù)與流程管理等試驗(yàn)設(shè)計(jì)與仿真標(biāo)準(zhǔn),。

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智能生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)

主要包括計(jì)劃建模與仿真,、多級(jí) 計(jì)劃協(xié)同、可視化排產(chǎn),、動(dòng)態(tài)優(yōu)化調(diào)度等計(jì)劃調(diào)度標(biāo)準(zhǔn),；作 業(yè)文件自動(dòng)下發(fā)與執(zhí)行、設(shè)計(jì)與制造協(xié)同,、制造資源動(dòng)態(tài)組 織,、流程模擬、生產(chǎn)過(guò)程管控與優(yōu)化,、異常管理及防呆防錯(cuò) 機(jī)制等生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),；智能在線質(zhì)量監(jiān)測(cè)、預(yù)警和優(yōu)化控制,、 質(zhì)量檔案及質(zhì)量追溯等質(zhì)量管控標(biāo)準(zhǔn),；基于知識(shí)的設(shè)備運(yùn)行 狀態(tài)監(jiān)控與優(yōu)化、維修維護(hù),、故障管理等設(shè)備運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn),。

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智能管理標(biāo)準(zhǔn)

主要包括原材料、輔料等質(zhì)量檢 驗(yàn)分析等采購(gòu)管理標(biāo)準(zhǔn),；銷售預(yù)測(cè),、客戶服務(wù)管理等銷售管 理標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)備健康與可靠性管理,、知識(shí)管理等資產(chǎn)管理標(biāo)準(zhǔn),；能流管理、能效評(píng)估等能源管理標(biāo)準(zhǔn),；作業(yè)過(guò)程管控,、應(yīng)急 管理、?；饭芾淼劝踩芾順?biāo)準(zhǔn),；環(huán)保實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù) 警等環(huán)保管理標(biāo)準(zhǔn),。

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工廠智能物流標(biāo)準(zhǔn)

主要包括工廠內(nèi)物料狀態(tài)標(biāo)識(shí)與信息跟蹤,、作業(yè)分派與調(diào)度優(yōu)化、倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)功能要求等智能倉(cāng)儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),；物料分揀,、配送路徑規(guī)劃與管理等智能配送標(biāo)準(zhǔn)。

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集成優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)

主要包括滿足工廠內(nèi)業(yè)務(wù)活動(dòng)需求的軟硬件集成,、系統(tǒng)解決方案集成服務(wù)等集成標(biāo)準(zhǔn),；操作與控制優(yōu)化、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的全生命周期業(yè)務(wù)優(yōu)化等優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。

隨著技術(shù)和生產(chǎn)先進(jìn)管理的逐漸成熟,，工廠管理依靠一套MES與ERP的時(shí)代已經(jīng)越來(lái)越遠(yuǎn),，僅僅依靠IT只能將部分業(yè)務(wù)搬到線上，只能實(shí)現(xiàn)部分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的可視化,，所以不管從工廠的生產(chǎn)執(zhí)行還是管理都具備非常大的優(yōu)化空間,，企業(yè)更需要一個(gè)符合時(shí)代潮流的智能制造應(yīng)用場(chǎng)景——智能工廠,。

03

智能工廠的關(guān)鍵特點(diǎn)有什么,？

• 自動(dòng)化生產(chǎn)：智能工廠利用機(jī)器人和自動(dòng)化設(shè)備完成各種生產(chǎn)任務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)高度的生產(chǎn)自動(dòng)化和流程優(yōu)化,。這不僅提高了生產(chǎn)效率,，還降低了錯(cuò)誤率和勞動(dòng)力成本。

• 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策：智能工廠通過(guò)傳感器,、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)分析技術(shù),，實(shí)時(shí)采集和分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)，提供關(guān)鍵的生產(chǎn)指標(biāo)和洞察,，幫助管理層做出更加準(zhǔn)確和即時(shí)的決策,。

• 靈活生產(chǎn)能力：智能工廠具有高度的靈活性和可調(diào)整性，可以迅速適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化,。通過(guò)智能化的生產(chǎn)設(shè)備和柔性制造系統(tǒng),，可以實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品切換和定制化生產(chǎn)。

• 智能供應(yīng)鏈管理：智能工廠通過(guò)與供應(yīng)商和客戶之間的數(shù)字化連接,，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的實(shí)時(shí)可見(jiàn)性和協(xié)作,。這有助于優(yōu)化供應(yīng)鏈的運(yùn)作，減少庫(kù)存占用和響應(yīng)時(shí)間,，提高整體供應(yīng)鏈的效率和適應(yīng)性,。

• 資源和能源效率：智能工廠通過(guò)監(jiān)控和管理能源消耗，優(yōu)化生產(chǎn)資源的利用效率,。通過(guò)節(jié)能設(shè)備,、智能能源管理系統(tǒng)和可持續(xù)生產(chǎn)方法，可以降低對(duì)自然資源的依賴,，減少環(huán)境影響,。

• 數(shù)字化轉(zhuǎn)型和創(chuàng)新：智能工廠推動(dòng)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，通過(guò)引入新技術(shù)和創(chuàng)新的商業(yè)模式,，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)模式的優(yōu)化和創(chuàng)新,。這對(duì)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)力提升有著重要的作用。

04

新一代智能工廠解決方案是什么,？

新一代智能工廠需要在數(shù)字化車間的基礎(chǔ)上,，打通IT側(cè)和OT側(cè)，不僅在數(shù)據(jù)上實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通,，深度融合,，還要在業(yè)務(wù)上進(jìn)行融合優(yōu)化,，同時(shí)也對(duì)企業(yè)的IT和OT方面的人才提出更高的要求，ITOT雙方不僅要懂IT技術(shù),，也要懂現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)和應(yīng)用場(chǎng)景融合優(yōu)化,。只有實(shí)現(xiàn)了IT和OT的全面融合，才能為智能工廠打下結(jié)實(shí)基礎(chǔ),。當(dāng)然僅僅IT和OT目前看還不夠,，還需要加上AI這一熱門神器，隨著AI技術(shù)的越來(lái)越成熟,，各種模型算法和應(yīng)用開(kāi)始走向工廠,，比如基于統(tǒng)籌算法等實(shí)現(xiàn)的工廠智能排程，幫助計(jì)劃部門大大提升計(jì)劃效率,，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)計(jì)劃可視化,、科學(xué)化、敏捷化以及可追溯,，根本上解決傳統(tǒng)紙質(zhì)Excel排程難題,。

再比如通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)（CV）以及機(jī)器學(xué)習(xí)，用友幫助鋼鐵企業(yè)解決了采購(gòu)廢鋼過(guò)程中人工判級(jí)難度大,，客觀性不強(qiáng)的這樣一個(gè)難點(diǎn)痛點(diǎn),，用友基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)采用AI數(shù)據(jù)分析，對(duì)廢鋼采購(gòu)過(guò)程中的每一車進(jìn)行精準(zhǔn)的判級(jí),，在判級(jí)過(guò)程中對(duì)每一車廢鋼采集20-40張圖片,，對(duì)每一張圖片的每一個(gè)單體進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別，一一確定它的等級(jí),，當(dāng)這一車采集完畢后在進(jìn)行綜合判級(jí),，結(jié)束后自動(dòng)對(duì)接采購(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)算，最終幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)遠(yuǎn)程可追溯的廢鋼判級(jí)場(chǎng)景,。

以上AI的應(yīng)用無(wú)不說(shuō)明,，AI對(duì)于企業(yè)工廠升級(jí)智能工廠的強(qiáng)大支撐和賦能。所以新一代智能工廠等于基于企業(yè)制造業(yè)務(wù)核心模型打通ITOT深度融合再加上人工智能在工廠各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的賦能,，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)個(gè)性定制,、產(chǎn)銷協(xié)同、敏捷運(yùn)籌,、智能生產(chǎn),、精準(zhǔn)品質(zhì)、高校設(shè)備以及優(yōu)化決策,。

這里在普及一下什么是ITOT融合,？

IT和OT融合是指信息技術(shù)（IT）和運(yùn)營(yíng)技術(shù)（OT）之間的合作和協(xié)同，以實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和管理,。IT通常涉及計(jì)算機(jī)技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件開(kāi)發(fā)等方面，比如PLM,、ERP,、CAX等，而OT通常涉及工程,、制造,、自動(dòng)化、輸配電,、交通運(yùn)輸?shù)葘?shí)體運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)方面,，比如DCS,、PLC,、SCADA等。在IT和OT相互融合的過(guò)程中,，可以融合物聯(lián)網(wǎng)（IoT）,、云計(jì)算、大數(shù)據(jù),、人工智能,、機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù)和領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)更好的數(shù)據(jù)集成,、信息共享,、應(yīng)用創(chuàng)新和業(yè)務(wù)價(jià)值的提升。例如,，智能制造,、智慧城市、智能交通等領(lǐng)域,，都需要IT和OT之間的融合,，以促進(jìn)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展和持續(xù)優(yōu)化。

最后,，個(gè)人認(rèn)為智能工廠是一種模式而不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),，是伴隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展和需求的不斷提起而被不斷優(yōu)化不斷迭代的一種模式。換句話來(lái)說(shuō),，智能工廠是一個(gè)基于先進(jìn)技術(shù)和數(shù)字化平臺(tái)的現(xiàn)代化制造工廠,，它通過(guò)集成自動(dòng)化、智能化和信息化技術(shù),，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的高效,、靈活、可持續(xù)和智能化。另外,，智能工廠的實(shí)施和運(yùn)營(yíng)需要充分考慮技術(shù)投資,、人員培訓(xùn)、安全保障和數(shù)據(jù)隱私等方面的挑戰(zhàn),。但是,，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的下降，智能工廠將在未來(lái)的制造業(yè)中扮演越來(lái)越重要的角色,，為企業(yè)帶來(lái)更多的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和商業(yè)機(jī)會(huì),。

「作者簡(jiǎn)介」

馬騰飛，用友網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司,，智能制造事業(yè)部售前咨詢專家,，深耕智能制造領(lǐng)域，專注于智能制造MOM研究與實(shí)踐,。具備軟件和硬件技術(shù)相結(jié)合背景,，精通PLM、MOM以及Scada等相關(guān)業(yè)務(wù)咨詢,、售前,、實(shí)施能力。

業(yè)務(wù)專長(zhǎng)：智能工廠,、MOM,、PLM

擅長(zhǎng)行業(yè)：離散制造、裝備制造