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直擊智慧工廠轉型痛點，我（wǒ）國（guó）智慧（huì）工廠三種建設模式分析
發布時間：2019-6-4
當前（qián），以信息物理係統技術為核心（xīn）的（de）第四次工（gōng）業革命浪潮正在席卷全球。而（ér）作為工業4.0的最大主題（tí），智慧工（gōng）廠可謂貫穿產（chǎn）業升級全過程，我國政（zhèng）府同樣出台了諸多支持政（zhèng）策，推動智慧工廠快速落地和普及。那麽，目前智慧工廠實施的（de）情況如何？未來的發展趨勢又是什麽？小（xiǎo）慕集眾家（jiā）之（zhī）言，通過分析智（zhì）慧工廠的現狀及其痛點，帶領大家來預（yù）測下其未來的發展趨勢。
智慧工廠的主要特征
從概念上看，智慧工廠是現代工廠（chǎng）信息化發展的新階段，也是工業互聯網時代的必然產物。所謂工業互聯網，是指工業係統與高級計算（suàn）、分析、感應技術以及互聯網連接融（róng）合應（yīng）用，通過智能機器間的連接，結合（hé）軟件和大數據分析，重構工業生產流程，不但能極大地提升生產效率，還能精準滿足各類消費者需求。而“智慧工廠”在數字化工廠的基礎上，利用工業互聯網領域的相關技術和設備，加強信息管理和服（fú）務，清楚地掌握產銷流程，提（tí）高生產過程的可控性，減少生產線上的人工幹預，即時正確地采集生產線數據，以及合理地編排生（shēng）產計劃調控生產進度。
智慧工廠（chǎng）擁有三個層次的基本架構，分（fèn）別為頂層的計劃層（céng）、中間的執行（háng）層以及底（dǐ）層的設備控製層，大（dà）致（zhì）可對應為ERP係統（tǒng）（企業資（zī）源（yuán）計（jì）劃）、MES係統（製造（zào）執（zhí）行係統）以及PCS係（xì）統（過程控製係統）。其主要特（tè）征包括：
利用（yòng）物聯網技術實現設（shè）備間高效的信息互聯，數字工廠向“物聯工廠”升級，操作人員可實現獲取生（shēng）產設備、物料、成品（pǐn）相互間的動態生產數據，滿足工廠24小時監測需求；
基於龐大（dà）數據庫實現數據挖掘與分析，使工廠（chǎng）具備自（zì）我學習能力，並在此基（jī）礎上完成能源消耗的優化、生產決策的自動判斷等（děng）任務；
引入基於計算機數控（kòng）機床、機器人等高度（dù）智能化的自動化生產線（xiàn），滿足個性化定（dìng）製柔性化生產需（xū）求，有（yǒu）效縮短產品生產周期，並同時大幅降低產品成本；
配套智能物流（liú）倉儲係統，通過自動化立體倉庫、自動輸送分揀係（xì）統、智能倉儲管理係（xì）統（tǒng）等實現倉庫（kù）管理過程中各環節數據（jù）錄入的實時性以（yǐ）及對於貨物出入庫管理的（de）高效性；
工廠內配（pèi）備電子看板顯示生產的實時動態，同（tóng）時（shí），操作（zuò）人（rén）員（yuán）可（kě）遠程參與生產過程的修正或（huò）指揮。
我國智慧（huì）工廠三種建設模式分析
由（yóu）於各個行業生產流程（chéng）不同，加上各個行業智能化情況不同，智（zhì）慧工（gōng）廠進一步細分（fèn）為三種建設模式。
1、從生產過（guò）程數字化到智慧工廠
在（zài）石化、鋼鐵、冶金、建材、紡織、造紙、醫藥、食品等流（liú）程製造領（lǐng）域，企業發展智能製造的內在動力在於產品品（pǐn）質可控，側重從（cóng）生產數字化建設起步，基於品控需求（qiú）從產品末端控製向全流程控製轉（zhuǎn）變。
2、從智能製造生產單元到智慧工廠（chǎng）
在機械、汽車、航空、船舶、輕（qīng）工、家用電器和電子信息等離散製造領域，企業發展智能製造的核心目（mù）的是拓（tuò）展產品（pǐn）價值空間，側重從單台設備自動化和產品智能化入手，基於生產效率（lǜ）和產（chǎn）品效能的提升（shēng）實現價值增長。
3、從個性化定製到互聯工廠
在家電、服裝、家居等距離用戶最近的消費品製造（zào）領域，企業發展智能製（zhì）造的重點在於充分滿足（zú）消費者（zhě）多元化需求的同時實現規模（mó）經濟生產，側重通過互聯網平台開展大規模個性定製模式創（chuàng）新。
總體而言，無論是基於何種模式，智慧工廠作（zuò）為繼自動（dòng）化工（gōng）廠、信息化工廠、智能化（huà）工廠之後一種更加高級的工廠運作模（mó）式，在各行業都有著不可（kě）估量的影（yǐng）響與作用，國（guó）內許多公司均已（yǐ）布局了智慧工（gōng）廠業務，進行了相（xiàng）關（guān）的（de）投資，各行業對智慧工廠的建設熱情隻增不減。
智慧工廠的痛（tòng）點
在智能工廠轉型的過程中，用戶（hù）痛點有很多，比如從業務維度考慮，用戶的需求通（tōng）常包括：如何確保訂單準時交付、如何縮短（duǎn）訂單（dān）生產過程時間、如何減少機台產線停機等待時間、如何減（jiǎn）少采購提前（qián）期、如何減少缺料情況等等都是企業經營者需要解決的問題。
在生產製造（zào）領域，目前麵對的最大問題不僅僅是生產方式的（de）落伍（wǔ），在與客戶對接、尋找訂單、產品交付上，目前的工（gōng）廠（chǎng）依舊沿用的是傳統的（de）尋找經銷商、按批量生產。批量化、規模化得生產方式，隻能適用於過去供給不足的情況。然而（ér）如今，隨著物質供給的不斷豐富，工（gōng）廠如果再經營這種大批量品種，不但難（nán）以在市場上（shàng）做出（chū）名堂，同時還要（yào）麵臨激（jī）烈的市場競爭。
綜（zōng）合市場信（xìn）息來看，如今在機械設備、汽（qì）車領域，很（hěn）多都是（shì）進（jìn）口的，一旦（dàn）出現零部件損壞，就要從原廠購買（mǎi）備件。然而工廠的供應鏈反應速度很慢，從（cóng）下（xià）單到收貨的周期大概要半年，而這些非標零部件往（wǎng）往是（shì）急件，如果不（bú）能迅速生產，勢必會影響（xiǎng）客戶的生產經營活動。
我國智慧工廠行業發（fā）展趨勢分析
通過以上所述的智慧工廠所存在的（de）痛點問題，無論是基於何種模式，智慧工廠作為繼自動化（huà）工廠、信息化工（gōng）廠、智能化工（gōng）廠之後一種更加高級的工廠運作模式，在各行（háng）業都（dōu）有著不可估量的影響與作用，國內（nèi）許多公（gōng）司均（jun1）已布局了智慧工廠業務，進行（háng）了相關的投資，各行業對智慧工廠的建設熱情隻增不減。
從（cóng）市場趨勢來看，智慧工廠是現代工業、製造業的大勢所趨，是實現企業轉型升級的一條優化路徑。根據當前各行業建設智（zhì）慧（huì）工廠的熱情及（jí）擴張速度（dù），預計（jì）未來幾年中國智慧工廠行業仍將（jiāng）保持10%以上的年均增速，到2022年，中國（guó）智（zhì）慧（huì）工廠行業市場規模（mó）有望突破1萬億元。
注：2019-2024年中國（guó）智慧工廠行（háng）業市場規模統計情況及預測（億元）圖片來源於前（qián）瞻產業研究院
從產品趨勢（shì）來看，智慧工廠（chǎng）將大量應用（yòng）機器人。在智慧工廠（chǎng）中，機器人帶來的自動化與智能化又不（bú）僅僅是純粹的自動化和智能化，而是轉換（huàn）成（chéng）更為（wéi）智慧化的人機協同，人不再（zài）提供單（dān）純勞力，而是做為決策及管理者;機器設備則擁有快（kuài）速應變及（jí）多方溝通（tōng）能力。除機器人的大量應用之外，智慧工廠的建構（gòu）中還有自（zì）動化檢（jiǎn）測（cè）、數據采集（jí）等智能製造設備（bèi），設備與（yǔ）設備之（zhī）間（jiān）能（néng）夠實現智慧化互通。
從技術趨勢方麵，得（dé）益於新技術的采用，智慧（huì）工廠可以建立與導（dǎo）入雲端，並進行雲端（duān）運算與大數據分析。比如（rú）CPS技術擁有編程、記憶與儲存能力，並可結合感測器和通訊（xùn）技術，嵌入CPS的實體設備（bèi）可連結到網（wǎng）路，可讓實體設備同時具有通訊、精準控製、遠程協同（tóng）與自主反應運作（zuò）。