蔡曉丹建議，應大力發(fā)展多層次的智能裝備產(chǎn)業(yè)，迎合中小型企業(yè)的實際需要;政府可重點扶持一批建設使用智能工廠的龍頭企業(yè)，并通過建立融資、租賃平臺和企業(yè)人才實習基地的方式，推動智能工廠進入實體經(jīng)濟;打通不同信息系統(tǒng)平臺之間的信息壁壘，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的信息兼容、貫通和支持。

　　如今，智能制造日益成為未來制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢和核心內(nèi)容。隨著我國實施制造強國戰(zhàn)略的第一個十年行動綱領——《中國制造2025》正式發(fā)布。地方和企業(yè)積極響應，紛紛出臺系列推進方案和配套措施。實現(xiàn)工業(yè)4.0或中國制造2025的前提之一是構建智能工廠，其核心要素包括信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能認知、社交媒體、云計算與移動以及M2M。智能工廠構成了工業(yè)4.0的一個關鍵特征。智能工廠將從現(xiàn)在通過中央控制中的模式轉(zhuǎn)向通過自行優(yōu)化和控制其制造流程來實現(xiàn)。

　　建立智慧工廠的必要性

　　建立智能化工廠是企業(yè)未來發(fā)展的需要。不論是食品行業(yè)還是其他行業(yè)，最初的生產(chǎn)都是大批量生產(chǎn)，隨著技術及時代的發(fā)展，市場上產(chǎn)品同質(zhì)化越來越嚴重;另一方面客戶的個性化需求逐漸增強，迫使企業(yè)由大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)向多品種小批量生產(chǎn)，更進一步，將逐步轉(zhuǎn)向個性化定制生產(chǎn)。“十三五”先進制造技術領域及工信部兩化融合專家組成員、國家信息化專家咨詢委員會委員敬石開介紹：“市場需求的變化使得各行各業(yè)逐步開始進行轉(zhuǎn)型升級，要求生產(chǎn)線具有高度的柔性，能夠進行模塊化的組合，以滿足生產(chǎn)不同產(chǎn)品的需求。與此同時，為了響應客戶的需求，需要及時對客戶的信息進行收集、處理及反饋，也促使企業(yè)開始關注自己的數(shù)字化、信息化建設，各種實用的系統(tǒng)逐步上線;更進一步為了提升生產(chǎn)效率，使得設備與設備之間、設備與人之間要有信息互通和良好的交互，又要求利用相關技術實現(xiàn)互聯(lián)。總體來說，智能制造的出現(xiàn)是生產(chǎn)發(fā)展一定程度的必然趨勢，技術的革新、市場的需求以及政策的引導都將智能制造推向了歷史的前端。

　　工業(yè)4.0時代下的智慧工廠

　　工業(yè)4.0包括智慧工廠和智能制造。智慧工廠主要是對傳統(tǒng)意義上的工廠的改造，包括工廠設施的智能化、環(huán)境的優(yōu)化以及工作的便利性;而智能制造是針對產(chǎn)品，包括其設計、研發(fā)、制造等整個流程。研華(中國)公司工業(yè)自動化事業(yè)群智能制造行業(yè)發(fā)展經(jīng)理謝波表示：“在工業(yè)4.0概念提出之前，我國就已經(jīng)提出了智慧工廠的概念，智慧工廠定義雖然比工業(yè)4.0狹義，但更多地反映了我國在提出工業(yè)4.0概念前對于發(fā)展符合中國制造2025的愿景。”關于中國當前智慧工廠的建設進程與存在的問題，謝波認為，中國最早的智慧工廠概念，在討論的時候是有所保留的。市面上關于智慧工廠1.0、2.0的說法與界定，從當前中國正在進行智慧工廠建設的進程來看，其偏向于整個自動化信息化集成的數(shù)字化、透明化更多一點，應該算是工業(yè)1.0的目標。那么從工業(yè)4.0的概念范圍來講，中國原創(chuàng)性的智慧工廠建設如何與國際進行接軌?

　　在工業(yè)4.0概念中對于智能化要求的描述是設備自適應柔性制造、信息感知及端到端溝通，并具有預警和自診斷能力。謝波表示：“在中國制造2025定義的范疇里，智能工廠1.0或2.0并不具備討論價值，最重要的還是制造業(yè)本身細分的行業(yè)標準的建立。比如機器加工制造與電子制造雖然都是離散制造但是完全不一樣的制造情境和制造工藝、市場需求，其行業(yè)要求標準也必然不同。與工業(yè)4.0的標準相較，這個更重要。這也是目前工信部正在做的事——從目前工信部公布的94個試點項目的申報中可以看到：大部分項目的設立是針對行業(yè)標準或是集成標準，或是建模標準來提出設立。行業(yè)標準化的提出，不僅為各行業(yè)推進智慧工廠與智能制造提供了系統(tǒng)集成的基礎，也為工業(yè)自動化行業(yè)進行工業(yè)4.0建設提供了技術研發(fā)方向。

　　2010年我國第一次超過美國成為全球第一制造大國，但工業(yè)大而不強的問題仍然突出，對于中國智能工廠的發(fā)展之路，貝加萊銷售經(jīng)理潘俊表示沒必要照著葫蘆畫瓢，加倍投入、更新設備，未必能取得更好的效果。要分步實施，根據(jù)工廠特點，逐步優(yōu)化才最實際。分步實施就是從一個車間或一條生產(chǎn)線小范圍實施，積累經(jīng)驗，再逐漸擴大實施范圍，最后實現(xiàn)工廠的互聯(lián)互通。

　　智慧工廠中的關鍵技術

　　大數(shù)據(jù)

　　在工業(yè)4.0深入人心的今天，大數(shù)據(jù)被認為是其中最關鍵的技術之一，并在西方工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中作為數(shù)據(jù)分析的核心，被看作是全世界工業(yè)振興的關鍵技術。無獨有偶，在我國李克強總理提出的《中國制造2025》中，大數(shù)據(jù)也是作為新一代的信息技術被列做重點關注對象。無論是我國還是其他國家，發(fā)展智能制造，大數(shù)據(jù)絕不可少。目前，大數(shù)據(jù)已經(jīng)無可爭議地成為解決世界很多人類無法攻破的難題的科學方法。借助大數(shù)據(jù)處理與分析技術，依托云計算平臺，幫助分析數(shù)字工廠運行過程，提供決策支持，并通過移動互聯(lián)方式展現(xiàn)。

　　機器人

　　目前，很多行業(yè)都會使用機器人處理很多棘手的、重復的作業(yè)，這些機器人在傳統(tǒng)工廠中更加靈活、穩(wěn)定、廉價，并且用途更廣，隨著科技的進一步發(fā)展，未來的機器人將會更加智能與適用，最終可以與人類一起工作與學習并承擔更加多的責任以及扮演更多的角色。在智慧工廠中，這些機器人也可協(xié)同作戰(zhàn)，保證作業(yè)快速、高效、流暢的進行。

　　云計算

　　云計算這個詞近年來可謂是火爆全球。在智慧工廠里，需要做到信息與數(shù)據(jù)共享，然而云計算就充分發(fā)揮它的獨特優(yōu)勢，只要用幾毫秒的時間就可以對你的指令作出反應，并且性能完美，非常適合生產(chǎn)過程中為用戶提供驅(qū)動、工業(yè)監(jiān)測等一系列服務。

　　增材制造

　　相對于之前的幾個關鍵技術，增材制造略顯陌生。但令人欣喜的是有些企業(yè)已經(jīng)知曉并踏入了這個領域。增材制造技術是指基于離散-堆積原理，由零件三維數(shù)據(jù)驅(qū)動直接制造零件的科學技術體系，例如3D打印技術。西北工業(yè)大學凝固技術國家重點實驗室的黃衛(wèi)東教授稱這種新技術為“數(shù)字化增材制造”，中國機械工程學會宋天虎秘書長稱其為“增量化制造”，其實它就是不久前引起社會廣泛關注的“三維打印”技術的一種。西方媒體把這種實體自由成形制造技術譽為將帶來“第三次工業(yè)革命”的新技術。進入工業(yè)4.0，這種增材制造方法將在小批量定制產(chǎn)品的生產(chǎn)中更加廣泛地應用，它可以催生多種復雜而輕巧造型設計。高性能且分散的增材制造系統(tǒng)將減少運輸距離和庫存。例如，航空公司已將增材制造工藝應用于新設計中，既能減輕飛機重量，還能降低鈦等原料的費用。

　　增強現(xiàn)實

　　增強現(xiàn)實(簡稱 AR)，是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應圖像的技術，這種技術的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進行互動。這種技術已出現(xiàn)近30年。增強現(xiàn)實技術支持各種服務，比如你可以在倉庫里挑選部件并通過移動設備發(fā)送維修指令。這些系統(tǒng)目前正處于起步階段，未來，企業(yè)將更加廣泛的使用增強現(xiàn)實技術為工人提供實時信息，改進決策和工作程序。目前這種系統(tǒng)已經(jīng)以谷歌眼鏡的形式進入了市場，工人可以透過虛擬現(xiàn)實的眼鏡看到實際的場景。另一個應用程序是虛擬培訓。西門子已經(jīng)開發(fā)了一個虛擬智慧工廠操作員培訓模塊，利用增強現(xiàn)實眼鏡，創(chuàng)造了以智慧工廠人員處理突發(fā)事件的數(shù)據(jù)為基礎的3D環(huán)境。隨著隨身電子產(chǎn)品運算能力的提升，預期增強現(xiàn)實的用途將會越來越廣。

　　目前我國智慧工廠的精彩案例

　　談了這么久的智能制造，那么中國到底有哪些值得一提的智能工廠相關應用呢?

　　海爾互聯(lián)智能工廠。海爾家電產(chǎn)業(yè)集團副總裁陳錄城介紹，早在2012年海爾就開始了互聯(lián)工廠的實踐，致力于打造按需設計、按需制造、按需配送的體系。為實現(xiàn)從大規(guī)模制造向個性化定制的轉(zhuǎn)型，海爾轉(zhuǎn)型為開放的平臺，以模塊化為基礎的互聯(lián)工廠是為用戶提供個性化定制體驗的“主體”，而用戶交互定制平臺和模塊商資源平臺則為用戶提供了個性化定制體驗。

　　海爾互聯(lián)智能工廠通過搭建信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)了工廠運營狀況的透明化。在該工廠中，現(xiàn)場1.2萬個傳感器，每秒鐘采集1.5萬條信息，每天產(chǎn)生3.2G的數(shù)據(jù)。對用戶來說，每一筆定單實時可視，對工廠來說，每個問題都可以提前預警，信息到人，及時閉環(huán)關差。從生產(chǎn)的產(chǎn)品都是用戶交互和用戶需要的，到生產(chǎn)過程中每一個環(huán)節(jié)的跟蹤顯差，這樣，也就保障了智能工廠高精度和高效率運營。

　　跳出制造范疇，長遠來說，對于致力于打造價值生態(tài)圈的海爾來說，互聯(lián)網(wǎng)智能工廠有利于智能制造模式在生態(tài)圈內(nèi)的擴散和復制，實現(xiàn)攸關方的共贏。而這種模式一旦成功，還可以向其他企業(yè)輸出，成為推動“中國制造”整體前進的引擎。

　　長虹集團智能工廠。隨著經(jīng)營規(guī)模的不斷擴大，四川長虹集團逐漸認識到，原有的經(jīng)營管理模式，已經(jīng)不能滿足日益迫切的生產(chǎn)經(jīng)營需要，提升經(jīng)營管理效率，特別是提升制造效率已經(jīng)成為了當務之急。“智能工廠是一個比無人工廠還先進的理念。”工程技術中心工業(yè)工程部部長巫江介紹道，長虹深化了互聯(lián)網(wǎng)思維，提出了區(qū)別于傳統(tǒng)生產(chǎn)制造模式的智能制造概念，這完全是一個全新的標準化模式，我們管它叫“多階段混聯(lián)離散生產(chǎn)模式”，通俗點說，也就是“智能工廠”。如今，該模式已成功運用至長虹集團旗下的電視、冰箱、空調(diào)、注塑無人工廠等多個領域。

　　該模式以傳感器、企業(yè)服務總線、制造執(zhí)行系統(tǒng)等技術為支撐，實現(xiàn)對生產(chǎn)系統(tǒng)、產(chǎn)品、設備工作狀態(tài)的動態(tài)實時監(jiān)測，在充分滿足大批量生產(chǎn)的同時，也可滿足多品種小批量混線生產(chǎn)。未來，市場對刻制化產(chǎn)品的需求，對質(zhì)量控制的需求，對生產(chǎn)線快速響應的需求，以及庫存與物流對資金鏈的影響，高能耗和高污染對環(huán)境的影響等，都將給自動化產(chǎn)品制造帶來極大的挑戰(zhàn)，但同時也帶來了更多的發(fā)展機會。

　　這是個最好的時代，也是個最壞的時代，未來的工廠越來越難做，而智能化、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高新科技與傳統(tǒng)工廠的融合才是未來的主流走向，也是最有競爭力的走向，也必將成為時代發(fā)展趨勢。