智能工厂的规划有哪些核心要素

在当前智能制造的热潮之下，很多企业都在规划建设智能工厂。那么，智能工厂的规划要考虑哪些核心要素？关注哪些维度？

智能工厂的智能化基因

在智能工厂里，人、机器和资源如同在一个社交网络里自然地相互沟通协作，生产出来的智能产品能够理解自己被制造的细节以及将如何使用，能够回答"哪组参数被用来处理我"、"我应该被传送到哪里"等问题。
同时，智能辅助系统将从执行例行任务中解放出来，使他们能够专注于创新；灵活的工作组织能够帮助工人把生活和工作实现更好地结合，个体顾客的需求将得到满足。

No.1

智能工厂核心架构

1. 三个集成：智能工厂中的三项集成包括：横向集成、纵向集成与端对端的集成。
纵向集成（车间）为了实现横向集成，需要帮助企业实现数字化工厂，数字化工厂是工业4.0演进的基础。
端到端集成（产业端）如果不能很好的实现供应链和服务互联网的整合，横向集成也很难轻松实现。
横向集成（生态）工业大数据可能战胜消费大数据，成为横向集成的爆破点，并成为未来制造生态的粘合剂。
将无处不在的传感器、嵌入式终端系统、智能控制系统、通信设施通过CPS形成一个智能网络，使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联，从而实现横向、纵向和端对端的高度集成，集成是实现工厂智能化的重点也是难点。
2. 数据处理：大数据分析
数据是智能工厂建设的血液，在各应用系统之间流动。在智能工厂运转的过程中，会产生设计、工艺、制造、仓储、物流、质量、人员等业务数据，这些数据可能分别来自ERP、MES、APS、WMS等应用系统。
因此，在智能工厂的建设过程中，需要一套统一的标准体系来规范数据管理的全过程，建立数据命名、数据编码和数据安全等一系列数据管理规范，保证数据的一致性和准确性。

No.2

智能工厂主要建设模式

由于各个行业生产流程不同，加上各个行业智能化情况不同，智能工厂有以下几个不同的建设模式。
 ▍第一种模式是从生产过程数字化到智能工厂。在石化、钢铁、冶金、建材、纺织、造纸、医药、食品等流程制造领域，企业发展智能制造的内在动力在于产品品质可控，侧重从生产数字化建设起步，基于品控需求从产品末端控制向全流程控制转变。
 ▍第二种模式是从智能制造生产单元(装备和产品)到智能工厂。在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等离散制造领域，企业发展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间，侧重从单台设备自动化和产品智能化入手，基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。
 ▍第三种模式是从个性化定制到互联工厂。在家电、服装、家居等距离用户Zui近的消费品制造领域，企业发展智能制造的重点在于充分满足消费者多元化需求的同时实现规模经济生产，侧重通过互联网平台开展大规模个性定制模式创新。 

智能工厂规划的核心要素

01

智能产线规划

智能产线是智能工厂规划的核心环节，企业需要根据生产线要生产的产品族、产能和生产节拍，采用价值流图等方法来合理规划智能产线，需要考虑如何节约空间，如何减少人员的移动，如何进行自动检测，从而提高生产效率和生产质量。企业建立新工厂非常强调少人化，因此要分析哪些工位应用自动化设备及机器人，哪些工位采用人工。

02

精益生产

很多制造企业采取按订单生产或按订单设计，满足小批量、多品种的生产模式。智能工厂需要实现零部件和原材料的准时配送，成品和半成品按照订单的交货期进行及时生产，建立生产现场的电子看板，通过拉动方式组织生产，采用安灯系统及时发现和解决生产过程中出现的异常问题。同时，推进目视化、快速换模，这是一个需要长期磨合的过程。

03

制造执行系统

MES（制造执行系统）是智能工厂规划落地的着力点，旨在加强MRP计划的执行功能，贯彻落实生产策划，执行生产调度，实时反馈生产进展。要充分考量面向生产一线工人、面向班组、面向一线生产保障人员等全部要素，以提高产品准时交付率、提升设备效能、减少等待时间为规划目标。

04

智能物流

推进智能工厂建设，生产现场的智能物流十分重要，尤其是对于离散制造企业。智能工厂规划时，要尽量减少无效的物料搬运，可以采用AGV、RGV（有轨穿梭车）或者悬挂式输送链等方式传递物料，此外还要充分考虑生产缓冲区、立体仓库和辊道系统的应用等问题。

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设备管理

设备是生产要素，发挥设备的效能（OEE—设备综合效率）是智能工厂生产管理的基本要求，OEE的提升标志产能的提高和成本的降低。因此，在智能工厂规划中，设备管理各模块，如 设备维保、健康档案、备件管理等也尤为重要，需要前置性考量。
建设智能工厂无疑是制造企业转型升级的重要方式，同时应围绕企业的中长期发展战略，根据自身产品、工艺、设备和订单的特点，合理规划智能工厂的建设蓝图。在推进规范化、标准化的基础上，从Zui紧迫需要解决的问题入手，务实推进智能工厂的建设。