智慧工廠(chǎng)是現代工廠(chǎng)信息化發(fā)展的新階段，是在數字化工廠(chǎng)的基礎上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和設備監控技術(shù)加強信息管理和服務(wù)；清楚掌握產(chǎn)銷(xiāo)流程、提高生產(chǎn)過(guò)程的可控性、減少生產(chǎn)線(xiàn)上人工的干預、即時(shí)正確地采集生產(chǎn)線(xiàn)數據，以及合理的生產(chǎn)計劃編排與生產(chǎn)進(jìn)度。并加上綠色智能的手段和智能系統等新興技術(shù)于一體，構建一個(gè)高效節能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠(chǎng)。一般而言，智慧工廠(chǎng)的基本概念，至少應該包含制程管控可視化、系統監管全方位及制造綠色化等三層面。

1）制程管控可視化。在制程管控的同時(shí)，減少因系統故障造成偏差。而制程中的相關(guān)數據均可保留在數據庫中，讓管理者有完整信息進(jìn)行后續生產(chǎn)規劃，也可以依生產(chǎn)線(xiàn)系統的現況規劃機具的維修保養，也因為信息的整合，可據此建立產(chǎn)品制造的智能組合。

2）系統監管全方位是讓制造設備都具有感知能力，以傳感器做鏈接，系統可進(jìn)行識別、分析、推理、決策、以及控制功能。這類(lèi)制造裝備，可以說(shuō)是先進(jìn)制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的深度結合。值得注意的是，相關(guān)解決方案，并非只是安裝感測軟硬件，而是要建立一個(gè)擁有完整設備信息及回饋機制的資料庫，通過(guò)系統平臺累積各種信息，讓決策者掌握產(chǎn)品完成時(shí)程，即從訂單開(kāi)始，到產(chǎn)品制造完成、入庫的生產(chǎn)制程信息，都可在資料庫中一目了然，在遇到制程異常時(shí)，決策者亦可更為迅速反應，以促進(jìn)工廠(chǎng)有效運轉與生產(chǎn)，為市場(chǎng)提供更進(jìn)一步服務(wù)。

3）在制造綠色化方面，除了在制造上利用環(huán)保材料、留意污染等問(wèn)題，并與上下游廠(chǎng)商間，從資源、材料、設計、制造、廢棄物回收到再利用處理，以形成綠色產(chǎn)品生命周期管理的循環(huán)，更可通過(guò)綠色ICT（Information Communication Technology 信息技術(shù)與通信技術(shù)）的加值應用，延伸至綠色供應鏈的協(xié)同管理、綠色制程管理與智能環(huán)境監控等，協(xié)助上下游廠(chǎng)商與客戶(hù)之間共同創(chuàng )造符合環(huán)保的綠色產(chǎn)品。

智慧工廠(chǎng)早期多注重制程的智能化，這主要是來(lái)自于高科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，通過(guò)計算機平臺系統，直接監控機臺及生產(chǎn)線(xiàn)，適合應用在較為精密的產(chǎn)業(yè)上。如半導體芯片等相關(guān)制程，多需要在極度潔凈的無(wú)塵環(huán)境工作，人的變因反而有可能造成產(chǎn)品制程復雜化，因此自動(dòng)化乃至于智能制造成為這類(lèi)高科技廠(chǎng)商的最佳選擇。

從系統架構來(lái)看，智能制造可以將整個(gè)系統分為全方位制造系統、可重組智能系統以及智能化維護系統三個(gè)組合。毫無(wú)疑問(wèn)，智能制造的確是自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展方向，在制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節，幾乎都可廣泛應用人工智能技術(shù)，如專(zhuān)家系統可以用于工程設計、工藝過(guò)程設計、生產(chǎn)調度，以及故障診斷等技術(shù)，亦可將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )和模糊控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，應用于產(chǎn)品配方、生產(chǎn)調度等流程，實(shí)現制程智能化。

美國ARC將智慧工廠(chǎng)定義為：以制造為中心的數字制造、以設計為中心的數字制造、以管理為中心的數字制造，并考慮了原材料、能源供應、產(chǎn)品銷(xiāo)售的銷(xiāo)售供應，提出用工程技術(shù)、生產(chǎn)制造、供應鏈這三個(gè)維度來(lái)描述工廠(chǎng)的全部活動(dòng)。通過(guò)建立描述這三個(gè)維度的信息模型，利用適當的軟件，能夠完整表達圍繞產(chǎn)品設計、技術(shù)支持、生產(chǎn)制造以及原材料供應、銷(xiāo)售和市場(chǎng)相關(guān)的所有環(huán)節的活動(dòng)。實(shí)時(shí)數據的支持，實(shí)時(shí)下達指令指導這些活動(dòng)，全面優(yōu)化的并在三個(gè)維度之間交互，稱(chēng)為數字化工廠(chǎng)或智慧工廠(chǎng)，如圖1所示。

數字化工廠(chǎng)以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數據為基礎，在計算機虛擬環(huán)境中，對整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真、評估和優(yōu)化，并進(jìn)一步擴展到整個(gè)產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。數字化工廠(chǎng)主要解決產(chǎn)品設計和產(chǎn)品制造之間的“鴻溝”，實(shí)現產(chǎn)品生命周期中的設計，制造、裝配、物流等各個(gè)方面的功能，降低設計到生產(chǎn)制造之間的不確定性，在虛擬環(huán)境下將生產(chǎn)制造過(guò)程壓縮和提前，并得以評估與檢驗，從而縮短產(chǎn)品設計到生產(chǎn)的轉化的時(shí)間，并且提高產(chǎn)品的可靠性與成品率。

近年來(lái)，制造業(yè)面臨的競爭日趨激烈，消費者的需求瞬息萬(wàn)變，造成產(chǎn)品生命周期愈來(lái)愈短，定制化的產(chǎn)品日趨多樣，制造成本亦跟著(zhù)難以控制；此外，更加復雜的其它因素變項，使得廠(chǎng)商必須隨時(shí)面對不穩定的訂單、少量多樣的生產(chǎn)、生產(chǎn)良率的控制，以及備料庫存壓力等相關(guān)問(wèn)題，從中尋求一個(gè)能夠同時(shí)提升生產(chǎn)力及競爭力的關(guān)鍵策略，成為廠(chǎng)商關(guān)切方向。而整合平臺、軟件、硬件及機臺的共同發(fā)展，讓系統整合制造更加完整；讓工廠(chǎng)精確地管理原料、制程及產(chǎn)品，不但能夠因此降低成本，此外亦能提升效能。制造的智能化，讓制程更加精確，亦確立了工廠(chǎng)自動(dòng)化的新型態(tài)，向智慧工廠(chǎng)邁進(jìn)。

工廠(chǎng)的信息化建設發(fā)展經(jīng)歷了從IP網(wǎng)絡(luò )架構設計，到體現總控中心的信息管理，再到目前對工廠(chǎng)IT系統、通信系統、安防系統、火災報警系統及其它弱電系統的信息綜合管理?？梢源_定的是，智慧工廠(chǎng)的目標就是設法將IT與生產(chǎn)應用完美融合。

因此，IT基礎設施將是貫穿智慧工廠(chǎng)架構的最重要一環(huán)，它不僅傳遞信息，也承擔著(zhù)提供和制定標準的作用，更是未來(lái)信息整合的基礎。智慧工廠(chǎng)未來(lái)也將著(zhù)眼于如何打造一個(gè)現代信息通信環(huán)境，提供工廠(chǎng)全面的系統整合管理解決方案，讓工廠(chǎng)可以直接并即時(shí)的獲取制造設備的生產(chǎn)、運行和質(zhì)量數據，并利用整合的信息系統解決各類(lèi)問(wèn)題。

發(fā)展智能制造，我國具備一定基礎優(yōu)勢。我國工業(yè)化和信息化深度融合已推行多年，信息技術(shù)廣泛應用于制造業(yè)設計、生產(chǎn)等全流程，數字化工具、數控裝備等市場(chǎng)普及率迅速擴大，有效提高了我國制造業(yè)的自動(dòng)化和智能化水平。我國還在物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域具有先發(fā)優(yōu)勢。今年政府工作報告中提到的“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計劃，正是要推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據、物聯(lián)網(wǎng)等與現代制造業(yè)結合，推動(dòng)制造業(yè)向智能制造轉型。

無(wú)論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，世界各國都已取得這樣的共識：制造業(yè)是一個(gè)國家的重要支柱產(chǎn)業(yè)，對國家的繁榮富強和國防安全至關(guān)重要。我國已是制造大國，但還不是制造強國。與發(fā)達國家相比，我國的智能制造水平還有一定差距。高端傳感器、重要操作系統和數字化基礎的智能化水平還有待提高，工業(yè)機器人的普及應用還遠遠不夠，互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)的融合發(fā)展還有很大空間。尚不具備全面推廣智能制造的基礎與條件，因此，要以試點(diǎn)示范為引領(lǐng)，逐步解決智能制造裝備及其關(guān)鍵部件受制于人、高端工業(yè)軟件缺乏等問(wèn)題，搭建起智能制造基礎理論和技術(shù)體系，迅速提升制造業(yè)整體自動(dòng)化和數字化程度，從而逐步推廣智能制造應用。

來(lái)源：電氣行家