智慧工廠在“工業(yè)4.0”的大背景下，如今已成加速建設(shè)發(fā)展之勢。紡織、汽車、電子，甚至是中藥行業(yè)，都逐漸開始打造智慧工廠。系統(tǒng)建設(shè)在智慧工廠的打造中，可以說是重中之重，它是工廠能否實現(xiàn)智能化的關(guān)鍵因素。本文將深入探索智慧工廠的系統(tǒng)解決方案。
智慧工廠的系統(tǒng)建設(shè)要點
一、技術(shù)選型
在智慧工廠建設(shè)中，應(yīng)根據(jù)企業(yè)的實際需求與發(fā)展戰(zhàn)略，選擇合適的先進技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)是智慧工廠的核心支撐要素。企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身的生產(chǎn)特點和業(yè)務(wù)流程，選擇能發(fā)揮效益的技術(shù)組合。
二、設(shè)備智能化升級
智慧工廠中的設(shè)備需具備互聯(lián)互通的能力，設(shè)備間的通信協(xié)議應(yīng)統(tǒng)一規(guī)范，確保數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠。利用傳感器和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測和分析。通過自動化技術(shù)和人工智能算法，實現(xiàn)設(shè)備的自動化和智能化控制。
三、供應(yīng)鏈協(xié)同
智慧工廠要和供應(yīng)商建立緊密的合作關(guān)系，實現(xiàn)供應(yīng)鏈的協(xié)同優(yōu)化。建立科學(xué)的庫存管理系統(tǒng)，實現(xiàn)庫存的精準(zhǔn)控制和優(yōu)化，以及高效的物流管理。
四、數(shù)據(jù)管理和安全
智慧工廠要建立完善的數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)，確保生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)得以及時、準(zhǔn)確地被采集和保存。同時，也要注意數(shù)據(jù)安全問題。
智慧工廠的核心系統(tǒng)建設(shè)
一、生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)
生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)是以保證生產(chǎn)過程的參量為被控制量，使其接近給定值或保持在給定范圍內(nèi)的自動控制系統(tǒng)。通過對過程參量進行控制，使生產(chǎn)過程中產(chǎn)品的產(chǎn)量提升、質(zhì)量提高和能耗降低。
智能生產(chǎn)過程控制是一種無需人工干預(yù)即可自主驅(qū)動智能機器實現(xiàn)目標(biāo)的過程，其主要類型包括分級梯階人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、模糊控制系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)、專家控制系統(tǒng)和基于規(guī)則的仿人工智能控制系統(tǒng)等。
二、智能數(shù)據(jù)分析預(yù)測和監(jiān)控系統(tǒng)
智能數(shù)據(jù)分析是運用統(tǒng)計學(xué)、機器學(xué)習(xí)、模式識別等數(shù)據(jù)分析工具，從數(shù)據(jù)中探尋知識的分析方法。智能數(shù)據(jù)分析預(yù)測是一個包含感知、認識、學(xué)習(xí)、調(diào)整和適應(yīng)等環(huán)節(jié)的循環(huán)過程，可根據(jù)目標(biāo)做出決策并采取行動，以得到期望的效果。
智能制造的實踐過程，即讓企業(yè)通過對設(shè)備運行數(shù)據(jù)的采集和分析，實現(xiàn)對生產(chǎn)制造過程進行判斷、構(gòu)思和決策等智能活動，最終使機器延伸或部分替代人在制造過程中的體力和腦力勞動，將制造自動化擴展到智能化、高度集成化和柔性化。
三、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)
供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)可實現(xiàn)供應(yīng)商、倉庫和生產(chǎn)車間之間的信息共享、協(xié)同作業(yè)，提升供應(yīng)鏈的透明度和反應(yīng)速度。它可縮短生產(chǎn)周期，降低企業(yè)的運營成本。供應(yīng)商可以通過系統(tǒng)了解自身產(chǎn)品的應(yīng)用情況，制定合理的補貨策略。通過優(yōu)化與供應(yīng)商的業(yè)務(wù)處理流程，進行密切的信息交換，增強對例外事件的管理能力和響應(yīng)速度。
四、管理中心
智能工廠管理中心，也就是智慧工廠可視化管理看板，通過大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，對積累掌握的供料安全庫存等生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行處理分析。它能幫助企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化管理，確保生產(chǎn)、物料、異常情況處于可控狀態(tài)，讓企業(yè)的一切盡在管理者掌控之中。
目前主要采用智能看板，對車間管理、訂單管理、生產(chǎn)排程、品質(zhì)管理、倉存管理、財務(wù)管理中的數(shù)據(jù)進行可視化管理，在管理過程中實現(xiàn)信息實時傳遞，提升溝通效率。
五、虛擬仿真系統(tǒng)
通過構(gòu)建虛擬工廠，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的模擬和優(yōu)化。在產(chǎn)品設(shè)計階段，可以通過虛擬仿真系統(tǒng)對產(chǎn)品性能和生產(chǎn)過程進行模擬，預(yù)先發(fā)現(xiàn)并解決可能出現(xiàn)的問題。
系統(tǒng)也支持在工廠中虛擬漫游。管理人員可以在虛擬環(huán)境中自由行走，觀察工廠的一切事物。比如點擊設(shè)備，查看其實時的運行狀態(tài)、能耗等相關(guān)數(shù)據(jù)信息。
智慧工廠的系統(tǒng)是支撐工廠高效自動化運行的關(guān)鍵前提，對于系統(tǒng)的建設(shè)，必須科學(xué)合理地進行規(guī)劃。隨著技術(shù)不斷更新迭代，需求不斷增多，智慧工廠也應(yīng)積極探索更多方案，才能更好地與時俱進。