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智能工厂建设之国内表的近况分析

颁布日期：

2017-11-17

近年来，智能造作热潮席卷全球，造作业强国德国与美国别离提出“德国工业4.0”、“美国先进造作/工业互联网”，同时我国提出“中国造作2025”是国度战术更沉要的行动。从狭义上来看，智能工厂是移动通讯网络、数据传感监测、信息交互集成、优质人为智能等智能造作有关技术、产品及系统在工厂层面的具体利用，以实现出产系统的智能化、网络化、柔性化、绿色化。从广义上来看，智能工厂是以造作为基础，向产业链高低游同步延长，涵盖了产品全性命周期智能化执行与实现的组织载体。智能工厂（Smart Factory）、数字化工厂（Digital Factory）作为智能造作沉要的实际领域，已引起了造作企业的宽泛关注和各级当局的高度器沉。本文将分析国内表智能工厂建设的近况。
一、国表智能工厂建设的近况分析
近年来，全球各重要经济体都在强力推动造作业的发展，多优良造作企业都发展了智能工厂建设实际。例如，西门子安贝格电子工厂实现了多种类工控机的混线出产；FANUC公司实现了机械人和伺服电机出产过程的高度自动化和智能化，并利用自动化立体仓库在车间内的各个智能造作单元之间传递物料，实现了更高720幼时无人值守；施耐德电气实现了电气开关造作和包装过程的全自动化；美国哈雷戴维森公司宽泛利用以加工中心和机械人组成的智能造作单元，实现大批量定造；三菱电机名古屋造作所选取人机结合的新型机械人装配产线，实现从自动化到智能化的转变，显著提高了单元出产面积的产量。

智能工厂建设之国内表的近况分析

图1 西门子德国安倍格工厂

二、国内智能工厂建设的近况分析
随着工业4.0、工业互联网、物联网、云推算、大数据、社交网络、智能化设备、机械社区等新一轮产业刷新和技术革命的急剧鼓起，现代工业信息化发展已迈入建设智能工厂的汗青新阶段。为了紧抓这一发展机缘，在国度部署执行造作强国战术布局的布景下，企业加快推动信息技术与工业技术不休融合，一系列新模式、新业态、新特点日益凸显。?
我国在航空、航天、船舶、汽车、家电、轨路交通、食品饮料、造药、设备造作、家居等各行各业对出产和装配线进行自动化、智能化刷新，以及成立全新的智能工厂的需要极度旺盛，当前涌现出成都数字化工厂、海尔、美的等智能工厂建设的样板。

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图2西门子成都数字化工厂

例如：成都数字化工厂选取Siemens PLM软件，通过虚构化产品设计和规划实现了信息无缝互联，使工厂全面通明化，实现虚构设计与现实出产相融合；PLM，MES，自动化成立在一个数据库平台上，利用MES和TIA将产品及出产全性命周期进行集成，大幅度缩短产品上市功夫；自动监控质量确保品质，质量一次通过率可达99.9985%；物流实现全自动化，大幅缩短补充上货功夫，促使出产效能提高，实现了机机互联、机物互联和人机互联，成立了高度智能化的出产加工节造系统，实现了数字化双胞胎（Digital Twin）的智能工厂。

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图3 数字化双胞胎

但是，我国造作企业在推动智能工厂建设方面，还存在诸多问题与误区：
1、行业对智能工厂认知水平分歧，建设水平分化差距较大。智能工厂属于舶来词，在国表蓬勃国度有比力丰硕的实际基础和经验，但就我国而言，目前存在各个行业对智能工厂建设的认知水平分歧，建设水平参差不齐的问题。关于智能工厂的认知重要有以下几个方面：一是智能工厂建设是选取三维数字化设计和仿真技术，实现产品研发设计的效能和质量；二是智能工厂建设是选取工业机械人、高端数控机床、PLC等智能造作设备，提高造作设备的自动化和智能化水平；三是智能工厂建设是把传感器、处置器、通讯�？槿谌氩分�，实现产品的可追忆、可鉴别、可定位；四是智能工厂建设是构建基于互联网的C2B模式，实现产品个性化自主设计，满足消费者个性化定造需要等等。这些对智能工厂的认知重要集中在产品、设备、出产、治理、服务等某个方面以及研发设计、出产造作、售后服务等某个环节的智能化刷新，全面性和系统性较为不及。而基于对智能工厂的分歧认知，行业之间建设水平分化差距较大。

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图4 智能工厂

2、智能工厂建设的系统性规划不及，全性命周期价值创造力有待加强智能工厂建设是一项复杂的系统性工程，涉及研发设计、出产造作、仓储物流、市场营销、售后服务、信息征询等各个环节，必要企业安身于萦绕产品的全性命周期价值链，实现造作技术和信息技术在各个环节的融合发展。限于资金投入不及、智能出产设备和技术不足以及认知不够深刻等成分，我国企业智能工厂建设整体来看不足系统性规划，覆盖的环节还有待美满。固然大型龙头企业有相对长远的规划布局，但从总体上来看，我国企业建设智能工厂的全性命周期特点仍不显著。一是企业不足两全规划，各部门、各业务板块之间资源整合力度还有待提高，出格是企业内部门间的横向数据对接、信息共享和业务协同。二是企业普遍不足从产品研发、设计、出产、物流到服务的全信息流治理，难以实现全数环节的无缝衔接和信息集成。

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图5 智能工厂规划

3、对表技术依存度依然较高，安全可控能力有待进一步提升。一是从智能设备领域来看，国内智能设备市场国产化率仍较低。目前，国表品牌占据国内工业机械人市场的主导职位，国内工业机械人受造于基础工业的差距，在关键零部件伺服电机、减速器、节造器等方面自主研发出产能力较弱，与国表品牌相比，在精密度、靠得住性和不变性方面还有较大差距。我国数控机床产业大而不强，国内出产高效汽车引擎、飞机发起机涡轮盘、飞机机身、高速列车优等的高端数控机床仍分歧水平地依赖国表品牌。二是从工业节造领域来看，国内信息安全的局势较为严格。国表有关建设与钻研起步较早，已有较成熟的尺度、产品、服务系统，同时检测认证、安全防护产品等主题技术及工具也较为成熟。国内不足自主可控的检测认证技术与工具，有关尺度、安全征询评估等方面仍处于索求建设阶段。目前，国内工业节造系统尚以国表产品为主，运维服务还重要依赖于国表供给商，能够说国内大无数工业节造系统仍根基处于不设防状态。
4、目前国内表智能设备供给商越来越多，智能化的设备大量的涌现。但是在以下几个方面却存在着问题：自动化设备方面，盲目采办自动化设备和自动化产线。好多造作企业依然以为推动智能工厂就是自动化和机械人化，盲目钻营“黑灯工厂”，推动单工位的机械人刷新，奉行机械

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