蔡曉丹建議，應(yīng)大力發(fā)展多層次的智能裝備產(chǎn)業(yè)，迎合中小型企業(yè)的實(shí)際需要;政府可重點(diǎn)扶持一批建設(shè)使用智能工廠的龍頭企業(yè)，并通過建立融資、租賃平臺(tái)和企業(yè)人才實(shí)習(xí)基地的方式，推動(dòng)智能工廠進(jìn)入實(shí)體經(jīng)濟(jì);打通不同信息系統(tǒng)平臺(tái)之間的信息壁壘，實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的信息兼容、貫通和支持。

　　如今，智能制造日益成為未來制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)和核心內(nèi)容。隨著我國(guó)實(shí)施制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)——《中國(guó)制造2025》正式發(fā)布。地方和企業(yè)積極響應(yīng)，紛紛出臺(tái)系列推進(jìn)方案和配套措施。實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0或中國(guó)制造2025的前提之一是構(gòu)建智能工廠，其核心要素包括信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能認(rèn)知、社交媒體、云計(jì)算與移動(dòng)以及M2M。智能工廠構(gòu)成了工業(yè)4.0的一個(gè)關(guān)鍵特征。智能工廠將從現(xiàn)在通過中央控制中的模式轉(zhuǎn)向通過自行優(yōu)化和控制其制造流程來實(shí)現(xiàn)。

　　建立智慧工廠的必要性

　　建立智能化工廠是企業(yè)未來發(fā)展的需要。不論是食品行業(yè)還是其他行業(yè)，最初的生產(chǎn)都是大批量生產(chǎn)，隨著技術(shù)及時(shí)代的發(fā)展，市場(chǎng)上產(chǎn)品同質(zhì)化越來越嚴(yán)重;另一方面客戶的個(gè)性化需求逐漸增強(qiáng)，迫使企業(yè)由大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向多品種小批量生產(chǎn)，更進(jìn)一步，將逐步轉(zhuǎn)向個(gè)性化定制生產(chǎn)。“十三五”先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域及工信部?jī)苫诤蠈＜医M成員、國(guó)家信息化專家咨詢委員會(huì)委員敬石開介紹：“市場(chǎng)需求的變化使得各行各業(yè)逐步開始進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，要求生產(chǎn)線具有高度的柔性，能夠進(jìn)行模塊化的組合，以滿足生產(chǎn)不同產(chǎn)品的需求。與此同時(shí)，為了響應(yīng)客戶的需求，需要及時(shí)對(duì)客戶的信息進(jìn)行收集、處理及反饋，也促使企業(yè)開始關(guān)注自己的數(shù)字化、信息化建設(shè)，各種實(shí)用的系統(tǒng)逐步上線;更進(jìn)一步為了提升生產(chǎn)效率，使得設(shè)備與設(shè)備之間、設(shè)備與人之間要有信息互通和良好的交互，又要求利用相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。總體來說，智能制造的出現(xiàn)是生產(chǎn)發(fā)展一定程度的必然趨勢(shì)，技術(shù)的革新、市場(chǎng)的需求以及政策的引導(dǎo)都將智能制造推向了歷史的前端。

　　工業(yè)4.0時(shí)代下的智慧工廠

　　工業(yè)4.0包括智慧工廠和智能制造。智慧工廠主要是對(duì)傳統(tǒng)意義上的工廠的改造，包括工廠設(shè)施的智能化、環(huán)境的優(yōu)化以及工作的便利性;而智能制造是針對(duì)產(chǎn)品，包括其設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造等整個(gè)流程。研華(中國(guó))公司工業(yè)自動(dòng)化事業(yè)群智能制造行業(yè)發(fā)展經(jīng)理謝波表示：“在工業(yè)4.0概念提出之前，我國(guó)就已經(jīng)提出了智慧工廠的概念，智慧工廠定義雖然比工業(yè)4.0狹義，但更多地反映了我國(guó)在提出工業(yè)4.0概念前對(duì)于發(fā)展符合中國(guó)制造2025的愿景。”關(guān)于中國(guó)當(dāng)前智慧工廠的建設(shè)進(jìn)程與存在的問題，謝波認(rèn)為，中國(guó)最早的智慧工廠概念，在討論的時(shí)候是有所保留的。市面上關(guān)于智慧工廠1.0、2.0的說法與界定，從當(dāng)前中國(guó)正在進(jìn)行智慧工廠建設(shè)的進(jìn)程來看，其偏向于整個(gè)自動(dòng)化信息化集成的數(shù)字化、透明化更多一點(diǎn)，應(yīng)該算是工業(yè)1.0的目標(biāo)。那么從工業(yè)4.0的概念范圍來講，中國(guó)原創(chuàng)性的智慧工廠建設(shè)如何與國(guó)際進(jìn)行接軌?

　　在工業(yè)4.0概念中對(duì)于智能化要求的描述是設(shè)備自適應(yīng)柔性制造、信息感知及端到端溝通，并具有預(yù)警和自診斷能力。謝波表示：“在中國(guó)制造2025定義的范疇里，智能工廠1.0或2.0并不具備討論價(jià)值，最重要的還是制造業(yè)本身細(xì)分的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立。比如機(jī)器加工制造與電子制造雖然都是離散制造但是完全不一樣的制造情境和制造工藝、市場(chǎng)需求，其行業(yè)要求標(biāo)準(zhǔn)也必然不同。與工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)相較，這個(gè)更重要。這也是目前工信部正在做的事——從目前工信部公布的94個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目的申報(bào)中可以看到：大部分項(xiàng)目的設(shè)立是針對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或是集成標(biāo)準(zhǔn)，或是建模標(biāo)準(zhǔn)來提出設(shè)立。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的提出，不僅為各行業(yè)推進(jìn)智慧工廠與智能制造提供了系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)，也為工業(yè)自動(dòng)化行業(yè)進(jìn)行工業(yè)4.0建設(shè)提供了技術(shù)研發(fā)方向。

　　2010年我國(guó)第一次超過美國(guó)成為全球第一制造大國(guó)，但工業(yè)大而不強(qiáng)的問題仍然突出，對(duì)于中國(guó)智能工廠的發(fā)展之路，貝加萊銷售經(jīng)理潘俊表示沒必要照著葫蘆畫瓢，加倍投入、更新設(shè)備，未必能取得更好的效果。要分步實(shí)施，根據(jù)工廠特點(diǎn)，逐步優(yōu)化才最實(shí)際。分步實(shí)施就是從一個(gè)車間或一條生產(chǎn)線小范圍實(shí)施，積累經(jīng)驗(yàn)，再逐漸擴(kuò)大實(shí)施范圍，最后實(shí)現(xiàn)工廠的互聯(lián)互通。

　　智慧工廠中的關(guān)鍵技術(shù)

　　大數(shù)據(jù)

　　在工業(yè)4.0深入人心的今天，大數(shù)據(jù)被認(rèn)為是其中最關(guān)鍵的技術(shù)之一，并在西方工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中作為數(shù)據(jù)分析的核心，被看作是全世界工業(yè)振興的關(guān)鍵技術(shù)。無獨(dú)有偶，在我國(guó)李克強(qiáng)總理提出的《中國(guó)制造2025》中，大數(shù)據(jù)也是作為新一代的信息技術(shù)被列做重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。無論是我國(guó)還是其他國(guó)家，發(fā)展智能制造，大數(shù)據(jù)絕不可少。目前，大數(shù)據(jù)已經(jīng)無可爭(zhēng)議地成為解決世界很多人類無法攻破的難題的科學(xué)方法。借助大數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù)，依托云計(jì)算平臺(tái)，幫助分析數(shù)字工廠運(yùn)行過程，提供決策支持，并通過移動(dòng)互聯(lián)方式展現(xiàn)。

　　機(jī)器人

　　目前，很多行業(yè)都會(huì)使用機(jī)器人處理很多棘手的、重復(fù)的作業(yè)，這些機(jī)器人在傳統(tǒng)工廠中更加靈活、穩(wěn)定、廉價(jià)，并且用途更廣，隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展，未來的機(jī)器人將會(huì)更加智能與適用，最終可以與人類一起工作與學(xué)習(xí)并承擔(dān)更加多的責(zé)任以及扮演更多的角色。在智慧工廠中，這些機(jī)器人也可協(xié)同作戰(zhàn)，保證作業(yè)快速、高效、流暢的進(jìn)行。

　　云計(jì)算

　　云計(jì)算這個(gè)詞近年來可謂是火爆全球。在智慧工廠里，需要做到信息與數(shù)據(jù)共享，然而云計(jì)算就充分發(fā)揮它的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，只要用幾毫秒的時(shí)間就可以對(duì)你的指令作出反應(yīng)，并且性能完美，非常適合生產(chǎn)過程中為用戶提供驅(qū)動(dòng)、工業(yè)監(jiān)測(cè)等一系列服務(wù)。

　　增材制造

　　相對(duì)于之前的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，增材制造略顯陌生。但令人欣喜的是有些企業(yè)已經(jīng)知曉并踏入了這個(gè)領(lǐng)域。增材制造技術(shù)是指基于離散-堆積原理，由零件三維數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)直接制造零件的科學(xué)技術(shù)體系，例如3D打印技術(shù)。西北工業(yè)大學(xué)凝固技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的黃衛(wèi)東教授稱這種新技術(shù)為“數(shù)字化增材制造”，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)宋天虎秘書長(zhǎng)稱其為“增量化制造”，其實(shí)它就是不久前引起社會(huì)廣泛關(guān)注的“三維打印”技術(shù)的一種。西方媒體把這種實(shí)體自由成形制造技術(shù)譽(yù)為將帶來“第三次工業(yè)革命”的新技術(shù)。進(jìn)入工業(yè)4.0，這種增材制造方法將在小批量定制產(chǎn)品的生產(chǎn)中更加廣泛地應(yīng)用，它可以催生多種復(fù)雜而輕巧造型設(shè)計(jì)。高性能且分散的增材制造系統(tǒng)將減少運(yùn)輸距離和庫(kù)存。例如，航空公司已將增材制造工藝應(yīng)用于新設(shè)計(jì)中，既能減輕飛機(jī)重量，還能降低鈦等原料的費(fèi)用。

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

　　增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(簡(jiǎn)稱 AR)，是一種實(shí)時(shí)地計(jì)算攝影機(jī)影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù)，這種技術(shù)的目標(biāo)是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實(shí)世界并進(jìn)行互動(dòng)。這種技術(shù)已出現(xiàn)近30年。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持各種服務(wù)，比如你可以在倉(cāng)庫(kù)里挑選部件并通過移動(dòng)設(shè)備發(fā)送維修指令。這些系統(tǒng)目前正處于起步階段，未來，企業(yè)將更加廣泛的使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為工人提供實(shí)時(shí)信息，改進(jìn)決策和工作程序。目前這種系統(tǒng)已經(jīng)以谷歌眼鏡的形式進(jìn)入了市場(chǎng)，工人可以透過虛擬現(xiàn)實(shí)的眼鏡看到實(shí)際的場(chǎng)景。另一個(gè)應(yīng)用程序是虛擬培訓(xùn)。西門子已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)虛擬智慧工廠操作員培訓(xùn)模塊，利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡，創(chuàng)造了以智慧工廠人員處理突發(fā)事件的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的3D環(huán)境。隨著隨身電子產(chǎn)品運(yùn)算能力的提升，預(yù)期增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的用途將會(huì)越來越廣。

　　目前我國(guó)智慧工廠的精彩案例

　　談了這么久的智能制造，那么中國(guó)到底有哪些值得一提的智能工廠相關(guān)應(yīng)用呢?

　　海爾互聯(lián)智能工廠。海爾家電產(chǎn)業(yè)集團(tuán)副總裁陳錄城介紹，早在2012年海爾就開始了互聯(lián)工廠的實(shí)踐，致力于打造按需設(shè)計(jì)、按需制造、按需配送的體系。為實(shí)現(xiàn)從大規(guī)模制造向個(gè)性化定制的轉(zhuǎn)型，海爾轉(zhuǎn)型為開放的平臺(tái)，以模塊化為基礎(chǔ)的互聯(lián)工廠是為用戶提供個(gè)性化定制體驗(yàn)的“主體”，而用戶交互定制平臺(tái)和模塊商資源平臺(tái)則為用戶提供了個(gè)性化定制體驗(yàn)。

　　海爾互聯(lián)智能工廠通過搭建信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了工廠運(yùn)營(yíng)狀況的透明化。在該工廠中，現(xiàn)場(chǎng)1.2萬(wàn)個(gè)傳感器，每秒鐘采集1.5萬(wàn)條信息，每天產(chǎn)生3.2G的數(shù)據(jù)。對(duì)用戶來說，每一筆定單實(shí)時(shí)可視，對(duì)工廠來說，每個(gè)問題都可以提前預(yù)警，信息到人，及時(shí)閉環(huán)關(guān)差。從生產(chǎn)的產(chǎn)品都是用戶交互和用戶需要的，到生產(chǎn)過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的跟蹤顯差，這樣，也就保障了智能工廠高精度和高效率運(yùn)營(yíng)。

　　跳出制造范疇，長(zhǎng)遠(yuǎn)來說，對(duì)于致力于打造價(jià)值生態(tài)圈的海爾來說，互聯(lián)網(wǎng)智能工廠有利于智能制造模式在生態(tài)圈內(nèi)的擴(kuò)散和復(fù)制，實(shí)現(xiàn)攸關(guān)方的共贏。而這種模式一旦成功，還可以向其他企業(yè)輸出，成為推動(dòng)“中國(guó)制造”整體前進(jìn)的引擎。

　　長(zhǎng)虹集團(tuán)智能工廠。隨著經(jīng)營(yíng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，四川長(zhǎng)虹集團(tuán)逐漸認(rèn)識(shí)到，原有的經(jīng)營(yíng)管理模式，已經(jīng)不能滿足日益迫切的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)需要，提升經(jīng)營(yíng)管理效率，特別是提升制造效率已經(jīng)成為了當(dāng)務(wù)之急。“智能工廠是一個(gè)比無人工廠還先進(jìn)的理念。”工程技術(shù)中心工業(yè)工程部部長(zhǎng)巫江介紹道，長(zhǎng)虹深化了互聯(lián)網(wǎng)思維，提出了區(qū)別于傳統(tǒng)生產(chǎn)制造模式的智能制造概念，這完全是一個(gè)全新的標(biāo)準(zhǔn)化模式，我們管它叫“多階段混聯(lián)離散生產(chǎn)模式”，通俗點(diǎn)說，也就是“智能工廠”。如今，該模式已成功運(yùn)用至長(zhǎng)虹集團(tuán)旗下的電視、冰箱、空調(diào)、注塑無人工廠等多個(gè)領(lǐng)域。

　　該模式以傳感器、企業(yè)服務(wù)總線、制造執(zhí)行系統(tǒng)等技術(shù)為支撐，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)、產(chǎn)品、設(shè)備工作狀態(tài)的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在充分滿足大批量生產(chǎn)的同時(shí)，也可滿足多品種小批量混線生產(chǎn)。未來，市場(chǎng)對(duì)刻制化產(chǎn)品的需求，對(duì)質(zhì)量控制的需求，對(duì)生產(chǎn)線快速響應(yīng)的需求，以及庫(kù)存與物流對(duì)資金鏈的影響，高能耗和高污染對(duì)環(huán)境的影響等，都將給自動(dòng)化產(chǎn)品制造帶來極大的挑戰(zhàn)，但同時(shí)也帶來了更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。

　　這是個(gè)最好的時(shí)代，也是個(gè)最壞的時(shí)代，未來的工廠越來越難做，而智能化、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高新科技與傳統(tǒng)工廠的融合才是未來的主流走向，也是最有競(jìng)爭(zhēng)力的走向，也必將成為時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)。