智能制造基本概念解讀

1、智能制造基本概念解讀前言德國(guó)工業(yè)4.0、美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和中國(guó)制造2025這三大國(guó)家戰(zhàn)略雖在表述上不一樣， 但本質(zhì)上異曲同工，核心都是智能制造。2017年用友網(wǎng)絡(luò)股份XX-制造事業(yè)部也正式更 名為“智能制造事業(yè)部”，以響應(yīng)國(guó)家號(hào)召推動(dòng)智能制造的發(fā)展。但是，智能制造尚處于 不斷發(fā)展過(guò)程中，社會(huì)各界的認(rèn)識(shí)和理解各有不同。目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)還沒(méi)有關(guān)于智能制造 的準(zhǔn)確定義。在用友公司內(nèi)部也沒(méi)有明確的關(guān)于智能制造的定義。為此本人查閱了相關(guān)資 料，并將學(xué)習(xí)過(guò)程中的摘錄與筆記整理成本文，以供大家進(jìn)行概念普與。由于時(shí)間緊迫、 資料有限，錯(cuò)誤與疏漏難免，望大家積極反饋（hhpyonyou.），以便與時(shí)修正。2015年

2、5月8日，國(guó)務(wù)院印發(fā)關(guān)于中國(guó)制造2025的通知。通知中明確提出要大 力推進(jìn)智能制造，以帶動(dòng)各個(gè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化水平和智能化水平，加速培育我國(guó)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng) 動(dòng)力，搶占新一輪產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。通知中明確了五大工程來(lái)推動(dòng)中國(guó)制造2025的落地， 智能制造工程為五大工程中的其中一個(gè)。為了進(jìn)一步落實(shí)中國(guó)制造2025,2016年12月8日，工業(yè)和信息化部、財(cái)政部聯(lián)合制 定了智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）。智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）對(duì)智能制造給出了較為明確的定義。智能制 造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù) 等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、

3、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生 產(chǎn)方式。推動(dòng)智能制造，能夠有效縮短產(chǎn)品研制周期、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低運(yùn) 營(yíng)成本和資源能源消耗，并促進(jìn)基于互聯(lián)網(wǎng)的眾創(chuàng)、眾包、眾籌等新業(yè)態(tài)、新模式的孕育 發(fā)展。智能制造具有以智能工廠(chǎng)為載體，以關(guān)鍵制造環(huán)節(jié)智能化為核心，以端到端數(shù)據(jù)流 為基礎(chǔ)、以網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)為支撐等特征，這實(shí)際上指出了智能制造的核心技術(shù)、管理要求、主 要功能和經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，體現(xiàn)了智能制造對(duì)于我國(guó)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的重要作 用。2.智能制造的發(fā)展目標(biāo)智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）明確了智能制造的發(fā)展目標(biāo)。2025年前，推進(jìn)智能制造發(fā)展實(shí)施“兩步走”戰(zhàn)略：第一步，到2020年

4、，智能制造 發(fā)展基礎(chǔ)和支撐能力明顯增強(qiáng)，傳統(tǒng)制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造，有條件、有基 礎(chǔ)的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)智能轉(zhuǎn)型取得明顯進(jìn)展；第二步，到2025年，智能制造支撐體系基本建立， 重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。由于我國(guó)制造業(yè)發(fā)展水平參差不齊，有的處于2.0階段，有的處于3.0階段，有的在 走向4.o階段。我國(guó)實(shí)現(xiàn)智能制造必須2.0、3.0、4.0并行發(fā)展，既要在改造傳統(tǒng)制造方 面“補(bǔ)課”，又要在綠色制造、智能升級(jí)方面“加課”。對(duì)于制造企業(yè)而言，應(yīng)著手于完 成傳統(tǒng)生產(chǎn)裝備網(wǎng)絡(luò)化和智能化的升級(jí)改造，以與生產(chǎn)制造工藝數(shù)字化和生產(chǎn)過(guò)程信息化 的升級(jí)改造。對(duì)于裝備供應(yīng)商和系統(tǒng)集成商，應(yīng)加快實(shí)現(xiàn)安全可控的智能裝備

5、與工業(yè)軟件 的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，以與提供智能制造頂層設(shè)計(jì)與全系統(tǒng)集成服務(wù)。鑒于此2020年前，我們 的發(fā)展目標(biāo)是：推進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造； 在有條件、有基礎(chǔ)的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，建立智能轉(zhuǎn)型的試點(diǎn)示X企業(yè)。3.智能制造系統(tǒng)架構(gòu)為落實(shí)國(guó)務(wù)院中國(guó)制造2025的戰(zhàn)略部署，加快推進(jìn)智能制造發(fā)展，發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)的 規(guī)X和引領(lǐng)作用，指導(dǎo)智能制造標(biāo)準(zhǔn)化工作的開(kāi)展，工業(yè)和信息化部、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委 員會(huì)共同組織制定了國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2015年版）。該標(biāo)準(zhǔn)于2015 年12月29日正式發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)智能制造系統(tǒng)架構(gòu)給出了一個(gè)認(rèn)知度較高的模型。智能制造系統(tǒng)架構(gòu)通過(guò)生命周期、系統(tǒng)層級(jí)和智能功能三個(gè)維度構(gòu)建

6、完成，主要解決 智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)和框架的建模研究。如圖1所示。飪游i*素系統(tǒng)集成11聯(lián)互通信飪游i*素系統(tǒng)集成11聯(lián)互通信息融合協(xié)同 企業(yè)車(chē)間新興業(yè)態(tài)智能功能圖1智能制造系統(tǒng)架構(gòu)3.1.生命周期生命周期是由設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、物流、銷(xiāo)售、服務(wù)等一系列相互聯(lián)系的價(jià)值創(chuàng)造活動(dòng)組成 的鏈?zhǔn)郊?。生命周期中各?xiàng)活動(dòng)相互關(guān)聯(lián)、相互影響。不同行業(yè)的生命周期構(gòu)成不盡一 樣。3.2.系統(tǒng)層級(jí)系統(tǒng)層級(jí)自下而上共五層，分別為設(shè)備層、控制層、車(chē)間層、企業(yè)層和協(xié)同層。智能 制造的系統(tǒng)層級(jí)體現(xiàn)了裝備的智能化和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(ip)化，以與網(wǎng)絡(luò)的扁平化趨勢(shì)。具 體包括：設(shè)備層級(jí)包括傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識(shí)別、機(jī)器、機(jī)械和裝

7、置等，是企業(yè) 進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)；控制層級(jí)包括可編程邏輯控制器(PLC)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)、 分布式控制系統(tǒng)(DCS)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制系統(tǒng)(FCS)等；車(chē)間層級(jí)實(shí)現(xiàn)面向工廠(chǎng)/車(chē)間的生產(chǎn)管理，包括制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)等；企業(yè)層級(jí)實(shí)現(xiàn)面向企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理，包括企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(ERP)、產(chǎn)品生命周 期管理(PLM)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(SCM)和客戶(hù)關(guān)系管理系統(tǒng)(CRM)等；協(xié)同層級(jí)由產(chǎn)業(yè)鏈上不同企業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)共享信息實(shí)現(xiàn)協(xié)同研發(fā)、智能生產(chǎn)、精 準(zhǔn)物流和智能服務(wù)等。智能功能智能功能包括資源要素、系統(tǒng)集成、互聯(lián)互通、信息融合和新興業(yè)態(tài)等五層。資源要素包括設(shè)計(jì)施工圖紙、產(chǎn)品工藝

8、文件、原材料、制造設(shè)備、生產(chǎn)車(chē)間和工廠(chǎng) 等物理實(shí)體，也包括電力、燃?xì)獾饶茉?。此外，人員也可視為資源的一個(gè)組成部分。系統(tǒng)集成是指通過(guò)二維碼、射頻識(shí)別、軟件等信息技術(shù)集成原材料、零部件、能源、 設(shè)備等各種制造資源。由小到大實(shí)現(xiàn)從智能裝備到智能生產(chǎn)單元、智能生產(chǎn)線(xiàn)、數(shù)字化車(chē) 間、智能工廠(chǎng)，乃至智能制造系統(tǒng)的集成?；ヂ?lián)互通是指通過(guò)有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)等通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)機(jī)器之間、機(jī)器與控制系統(tǒng)之間、企 業(yè)之間的互聯(lián)互通。信息融合是指在系統(tǒng)集成和通信的基礎(chǔ)上，利用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)， 在保障信息安全的前提下，實(shí)現(xiàn)信息協(xié)同共享。新興業(yè)態(tài)包括個(gè)性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維和工業(yè)云等服務(wù)型制造模式。示例解析-互聯(lián)互通主聯(lián)

9、互遷信息融合新咒業(yè)志智能功能n圖2工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在智能制造系統(tǒng)架構(gòu)中的位置工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)位于智能制造系統(tǒng)架構(gòu)生命周期的所有環(huán)節(jié)、系統(tǒng)層級(jí)的設(shè)備、控制、工 廠(chǎng)、企業(yè)和協(xié)同五個(gè)層級(jí)，以與智能功能的互聯(lián)互通。4.智能制造試點(diǎn)示X為深入貫徹落實(shí)中國(guó)制造2025，加快實(shí)施智能制造工程。工業(yè)和信息化部于 2015年4月制定“智能制造試點(diǎn)示X2015專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案”，并確定首批46家智能 制造試點(diǎn)示X單位。這46家試點(diǎn)示X單位分為以下六類(lèi)：以智能工廠(chǎng)為代表的流程制造試點(diǎn)示X；以數(shù)字化車(chē)間為代表的離散制造試點(diǎn)示X；以信息技術(shù)深度嵌入為代表的智能裝備和產(chǎn)品試點(diǎn)示X；以個(gè)性化定制、網(wǎng)絡(luò)協(xié)同開(kāi)發(fā)、電子商務(wù)為代表的智能制造

10、新業(yè)態(tài)新模式試點(diǎn)示 X；以物流信息化、能源管理智慧化為代表的智能化管理試點(diǎn)示X；以在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程診斷與云服務(wù)為代表的智能服務(wù)試點(diǎn)示X；2016年4月，再次制定“智能制造試點(diǎn)示X2016專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案”，并確定63 家智能制造試點(diǎn)示X單位。這63家試點(diǎn)示X單位分為以下五類(lèi)：離散型智能制造試點(diǎn)示X流程型智能制造試點(diǎn)示X網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造試點(diǎn)示X大規(guī)模個(gè)性化定制試點(diǎn)示X遠(yuǎn)程運(yùn)維服務(wù)試點(diǎn)示X通過(guò)2兩年試點(diǎn)示X企業(yè)實(shí)施效果匯總測(cè)算，各指標(biāo)平均變化情況如下（簡(jiǎn)稱(chēng)兩提升、 三降低）：運(yùn)營(yíng)成本降低20%；產(chǎn)品研發(fā)周期縮短29%；生產(chǎn)效率提高25%；產(chǎn)品不良率降低20%；能源利用率提高7%；從試點(diǎn)企業(yè)統(tǒng)計(jì)情況看，國(guó)

11、產(chǎn)軟件主要集中于經(jīng)營(yíng)管理、物流倉(cāng)儲(chǔ)與生產(chǎn)工藝結(jié)合比 較緊密的領(lǐng)域，而MES、PLM、三維設(shè)計(jì)、虛擬仿真、控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等 軟件仍以國(guó)外為主。工業(yè)軟件的國(guó)產(chǎn)化仍然是需要大力支持和發(fā)展的方向。5.用友智能制造方案與推進(jìn)策略經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，用友已經(jīng)在化工、建材、軍工、裝備、消費(fèi)品等行業(yè)培養(yǎng)了一大批 智能制造示X單位。用友智能制造產(chǎn)品整體架構(gòu)如下。從生命周期維度看，用友提供設(shè)計(jì)（PLM部分）、生產(chǎn)、物流、銷(xiāo)售、服務(wù)（部分）的解決方案。從系統(tǒng)層級(jí)維度看，用友提供車(chē)間層（ MES）、企業(yè)層（ERP、PLM、SCM、 CRM）、協(xié)同層（部分）的解決方案。在MES層面，用友細(xì)分流程制造、離散制造給

12、出不同的細(xì)分解決方案與推進(jìn)策略。 針對(duì)不同的細(xì)分行業(yè)，我們還針對(duì)性給出了行業(yè)細(xì)分解決方案。針對(duì)流程制造行業(yè)，根據(jù)用戶(hù)不同應(yīng)用深度，我們給出如下交付策略。交付策略全面應(yīng)用 智能分析基礎(chǔ)應(yīng)用 采集監(jiān)視總部培訓(xùn)，機(jī)構(gòu)交付總部支持，機(jī)構(gòu)交付 總部主導(dǎo).機(jī)構(gòu)配合交付策略全面應(yīng)用 智能分析基礎(chǔ)應(yīng)用 采集監(jiān)視總部培訓(xùn)，機(jī)構(gòu)交付總部支持，機(jī)構(gòu)交付 總部主導(dǎo).機(jī)構(gòu)配合大數(shù)據(jù)會(huì)析1 ) 移SJAPP監(jiān)控及巡檢 生產(chǎn)指探調(diào)度系統(tǒng) 設(shè)督實(shí)時(shí)運(yùn)行管理 生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)監(jiān)視 現(xiàn)場(chǎng)途留教據(jù)采集深化應(yīng)用物耗能籍大數(shù)據(jù)分析(2 )利嘲握表OffiiEMPP)能源管理質(zhì)量管理牟間物料管理智能物流一卡通大教齡析(3 )技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)健康

13、安全環(huán)保管理針對(duì)離散制造行業(yè)，根據(jù)用戶(hù)不同應(yīng)用深度，我們給出如下交付策略?；A(chǔ)應(yīng)用主體業(yè)務(wù)支撐深化應(yīng)用智能輔助全面應(yīng)用智能決策皆育紛折(1基礎(chǔ)應(yīng)用主體業(yè)務(wù)支撐深化應(yīng)用智能輔助全面應(yīng)用智能決策皆育紛折(1)進(jìn)度采篥品質(zhì)裁據(jù)果集設(shè)離運(yùn)行采集過(guò)程管理及監(jiān)控智能會(huì)析(2)作業(yè)指導(dǎo)機(jī)巖計(jì)劃齊套分析生產(chǎn)/錯(cuò)導(dǎo)常皆理原最管理智能分析(3 高殷步曜業(yè)努預(yù)愕砸蜩俱全面追湖皆能工廠(chǎng)乙?？偛颗嘤?xùn)r機(jī)構(gòu)交付總部支持，機(jī)構(gòu)交付總部主導(dǎo)r機(jī)構(gòu)配合管理軟件宓工業(yè)軟件回款硬融合回頃運(yùn)維智能工廠(chǎng)LO交付策略用友網(wǎng)絡(luò)智能制造事業(yè)部將全力以赴，推動(dòng)我國(guó)制造企業(yè)走向智能化。參考文獻(xiàn)：1、中國(guó)制造2025，國(guó)務(wù)院發(fā)文國(guó)發(fā)201528號(hào)，；2、國(guó)家智能制造標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南