智能制造定義

智能制造是一項綜合系統工程，以傳統管理技術和標準化為基礎，通過將互聯網技術、設備聯網技術、云計算和大數據信息化技術廣泛應用于生產設施、控制、操作、制造執行、企業運營、分析決策、商業模式、協同創新過程，突出人的核心作用，實現自動化識別、記錄、分析、判斷、決策和優化，從而對傳統制造業進行改造升級，實現企業管理過程的智能化、柔性化、集成化。然而，制造過程的時間、安全、質量、效率、交期、成本、服務等依然是智能制造管理目標的主題。經典的管理技術如工業工程、精益生產、六西格瑪、管理體系等依然是智能制造管理的基石。無論任何系統在設計時都必須遵循相應的管理原則，這也是智能管理實施成功的關鍵所在。在智能制造中，這些管理工具必須在系統中進行工具化和智能化。例如，在設計倉庫管理系統（WMS）時，必須遵守一個原則-先進先出，并提供相應的自動化流程、預警放錯和反饋機制。在進行整體規劃或單一系統、甚至單一模塊設計時，必須遵守過程方法PDCA原則，形成閉環控制。設備聯網系統是實現智能制造的重要手段。設備聯網系統核心指導思想是實現分布式控制，分為三個部分：設備聯網通訊、生產程序傳輸、數據采集與監控。設備聯網通訊是設備聯網控制的核心部分，通過設備網口或網絡通訊模塊，對不同操作系統、不同性能的設備與服務器雙向并發遠程通訊，以實現設備與服務器的數據通信。在聯網系統中，程序管理系統平臺構架在客戶端/服務器體系結構上，產品數據集中放置在服務器中實現數據的集中和共享，包括產品結構樹的管理、加工程序的流程管理、人員權限的管理、安全管理、版本管理、產品及設備管理。采集與監控模塊負責設備實時信息的采集，包括遠程監控設備狀態、設備的運行參數、實時獲知每臺設備的當前加工產品狀況、產品加工的工藝參數、工單信息等。智能工廠是智能制造的重要組成部分，它利用設備聯網技術和監控預警手段來提高生產服務質量，并讓制程按照設定的流程工藝運行，減少人為干預。智能工廠還可以采集、分析、判斷、規劃、推理預測，并通過生產仿真系統和可視化手段實時呈現制造情景，并進行自行協調、自行優化。智能工廠的形成是自下而上的過程，從人和智能設施、智能管理形成智能工序，到多智能工序的集成形成智能產線，再到智能產線的集成形成智能車間，最終形成智能工廠。智能運營模式是智能制造成功的關鍵因素之一。通過建立標準化的流程體系和實現三項集成，可以實現智能運營模式。管理標準化是智能制造的基礎，建立標準化流程并進行縱深推進，使之嵌入自動化、信息化系統中，實現流程自動化，是智能制造實現的基礎工作之一。標準化的建設可以幫助理清思路和管理中千絲萬縷的關系，指導日常的管理工作，使管理有序和效益最大化。在建設時每個層次必須建立標準化，共性的標準要指導底層個性化標準，并有制約和協調作用。在建設的過程中，除了借鑒先進的管理模式，還必須突出領導作用，對標準化工作進行系統管理，運用過程方法，明確關鍵控制點，在運行的過程中不斷進行合格評定和持續改進。網狀集成是智能運營模式的另一個重要組成部分，通過端到端、橫向和縱向的網狀集成，形成智能的運營模式。縱向集成是指將企業內部各部門、各環節的信息進行整合，形成一個完整的信息流，實現企業內部的信息共享和協同。橫向集成是指將企業與供應商、客戶等外部組織的信息進行整合，形成一個完整的供應鏈信息流，實現企業與外部組織的信息共享和協同。端到端的集成則是將整個生產過程中的信息進行整合，實現生產過程的全面監控和控制。通過網狀集成，企業可以實現信息的實時共享和協同，提高生產效率和服務質量。企業內部的信息系統常常以不同的管理階段和職能為基礎，如采購、生產、銷售和財務等系統。這些系統將完整的業務鏈劃分成許多管理單元。然而，隨著企業新部門的出現，應用的互聯網技術、開發隊伍的經驗、服務范圍的限制、系統開發平臺和工具的不統一，以及管理過程和規范標準的缺失，導致各個信息系統之間的兼容性和集成性成為問題。這些問題使得企業陷入信息孤島，使信息無法全面流通。工業4.0的目標是打破信息孤島，實現企業內部所有環節信息的無縫鏈接，這是實現智能化的基礎。為此，需要建立一個以產品模型為核心的垂直體系，建立有效的溝通渠道和統一的任務流、數據流、信息流、物流和資金流，進行全流程的信息貫通，將企業不同層面的IT系統集成在一起，消除信息孤島現象，包括工人與班組、班組與部門、部門內部的集成、部門與部門、分廠和總廠、子公司和集團之間等。建立信息共享平臺，任何節點在平臺上進行交互，并使之可視可控。橫向集成是以產品供應鏈為核心，通過價值鏈及信息網絡進行資源整合，將企業內部和外部的IT系統進行無縫鏈接，建立社會化的分工協作，形成信息、物流、資源、數據協同體系，如企業內部價值鏈重構、研發協同、供應鏈協同等到不同企業間的價值鏈重構、研發協同、供應鏈協同，對資源、技術和信息進行合理化配置，實現包括內部的工程、計劃、生產、供應鏈、銷售及外部的市場、研發人員、供應商、外協商、經銷商、終端客戶等各個節點及角色之間的信息集成和共享。端對端集成是指將整個業務流程中的所有環節進行無縫鏈接，實現端到端的信息流通和數據共享。這種集成方式可以幫助企業實現信息的全流程管理，提高生產效率和質量，降低成本，提高客戶滿意度。在端對端集成中，需要