高效|五大模式和兩大創新，看懂智慧製造具體呈現

為落實《中國製造2025》總體部署，按照《智慧製造發展規劃（2016－2020年）》《智慧製造工程實施指南（2016－2020年）》的要求，工業和資訊化部現開展2018年智慧製造試點示範專案推薦工作。其中明確了2018年智慧製造試點示範專案要素條件，下面讓我們來了解下工信部是如何判定智慧製造的要素條件，或者說智慧製造是怎樣具體呈現的。

• 智慧製造模式要素條件

　　 一、離散型智慧製造

　　1、車間／工廠的總體設計、工藝流程及佈局均已建立數字化模型，並進行模擬模擬，實現規劃、生產、運營全流程數字化管理。

　　2、應用數字化三維設計與工藝技術進行產品、工藝設計與模擬，並透過物理檢測與試驗進行驗證與最佳化。建立產品資料管理系統（PDM），實現產品設計、工藝資料的整合管理。

　　3、製造裝備數控化率超過70％，並實現高檔數控機床與工業機器人、智慧感測與控制裝備、智慧檢測與裝配裝備、智慧物流與倉儲裝備等關鍵技術裝備之間的資訊互聯互通與整合。

　　4、建立生產過程資料採集和分析系統，實現生產進度、現場操作、質量檢驗、裝置狀態、物料傳送等生產現場資料自動上傳，並實現視覺化管理。

　　5、建立車間製造執行系統（MES），實現計劃、排程、質量、裝置、生產、能效等管理功能。建立企業資源計劃系統（ERP），實現供應鏈、物流、成本等企業經營管理功能。

　　6、建立工廠內部通訊網路架構，實現設計、工藝、製造、檢驗、物流等製造過程各環節之間，以及製造過程與製造執行系統（MES）和企業資源計劃系統（ERP）的資訊互聯互通。

　　7、建有工業資訊保安管理制度和技術防護體系，具備網路防護、應急響應等資訊保安保障能力。建有功能安全保護系統，採用全生命週期方法有效避免系統失效。

　　透過持續改進，實現企業設計、工藝、製造、管理、物流等環節的產品全生命週期閉環動態最佳化，推進企業數字化設計、裝備智慧化升級、工藝流程最佳化、精益生產、視覺化管理、質量控制與追溯、智慧物流等方面的快速提升。

　　 二、流程型智慧製造

　　1、工廠總體設計、工藝流程及佈局均已建立數字化模型，並進行模擬模擬，實現生產流程資料視覺化和生產工藝最佳化。

　　2、實現對物流、能流、物性、資產的全流程監控，建立資料採集和監控系統，生產工藝資料自動數採率達到90％以上。實現原料、關鍵工藝和成品檢測資料的採集和整合利用，建立實時的質量預警。

　　3、採用先進控制系統，工廠自控投用率達到90％以上，關鍵生產環節實現基於模型的先進控制和線上最佳化。

　　4、建立生產執行系統（MES），生產計劃、排程均建立模型，實現生產模型化分析決策、過程量化管理、成本和質量動態跟蹤以及從原材料到產成品的一體化協同最佳化。建立企業資源計劃系統（ERP），實現企業經營、管理和決策的智慧最佳化。

　　5、對於存在較高安全與環境風險的專案，實現有毒有害物質排放和危險源的自動檢測與監控、安全生產的全方位監控，建立線上應急指揮聯動系統。

　　6、建立工廠通訊網路架構，實現工藝、生產、檢驗、物流等製造過程各環節之間，以及製造過程與資料採集和監控系統、生產執行系統（MES）、企業資源計劃系統（ERP）之間的資訊互聯互通。

　　7、建有工業資訊保安管理制度和技術防護體系，具備網路防護、應急響應等資訊保安保障能力。建有功能安全保護系統，採用全生命週期方法有效避免系統失效。

　　透過持續改進，實現生產過程動態最佳化，製造和管理資訊的全程視覺化，企業在資源配置、工藝最佳化、過程控制、產業鏈管理、節能減排及安全生產等方面的智慧化水平顯著提升。

　　 三、網路協同製造

　　1、建有網路化製造資源協同雲平臺，具有完善的體系架構和相應的執行規則。

　　2、透過協同雲平臺，展示社會／企業／部門製造資源，實現製造資源和需求的有效對接。

　　3、透過協同雲平臺，實現面向需求的企業間／部門間創新資源、設計能力的共享、互補和對接。

　　4、透過協同雲平臺，實現面向訂單的企業間／部門間生產資源合理調配，以及製造過程各環節和供應鏈的並行組織生產。

　　5、建有圍繞全生產鏈協同共享的產品溯源體系，實現企業間涵蓋產品生產製造與運維服務等環節的資訊溯源服務。

　　6、建有工業資訊保安管理制度和技術防護體系，具備網路防護、應急響應等資訊保安保障能力。

　　透過持續改進，網路化製造資源協同雲平臺不斷最佳化，企業間、部門間創新資源、生產能力和服務能力高度整合，生產製造與服務運維資訊高度共享，資源和服務的動態分析與柔性配置水平顯著增強。

　　 四、大規模個性化定製

　　1、產品採用模組化設計，透過差異化的定製引數，組合形成個性化產品。

　　2、建有基於網際網路的個性化定製服務平臺，透過定製引數選擇、三維數字建模、虛擬現實或擴增實境等方式，實現與使用者深度互動，快速生成產品定製方案。

　　3、建有個性化產品資料庫，應用大資料技術對使用者的個性化需求特徵進行挖掘和分析。

　　4、個性化定製平臺與企業研發設計、計劃排產、柔性製造、營銷管理、供應鏈管理、物流配送和售後服務等數字化製造系統實現協同與整合。

　　透過持續改進，實現模組化設計方法、個性化定製平臺、個性化產品資料庫的不斷最佳化，形成完善的基於資料驅動的企業研發、設計、生產、營銷、供應鏈管理和服務體系，快速、低成本滿足使用者個性化需求的能力顯著提升。

　　 五、遠端運維服務

　　1、採用遠端運維服務模式的智慧裝備／產品應配置開放的資料介面，具備資料採集、通訊和遠端控制等功能，利用支援IPv4、IPv6等技術的工業網際網路，採集並上傳裝置狀態、作業操作、環境情況等資料，並根據遠端指令靈活調整裝置執行引數。

　　2、建立智慧裝備／產品遠端運維服務平臺，能夠對裝備／產品上傳資料進行有效篩選、梳理、儲存與管理，並透過資料探勘、分析，向使用者提供日常執行維護、線上檢測、預測性維護、故障預警、診斷與修復、執行最佳化、遠端升級等服務。

　　3、智慧裝備／產品遠端運維服務平臺應與裝置製造商的產品全生命週期管理系統（PLM）、客戶關係管理系統（CRM）、產品研發管理系統實現資訊共享。

　　4、智慧裝備／產品遠端運維服務平臺應建立相應的專家庫和專家諮詢系統，能夠為智慧裝備／產品的遠端診斷提供智慧決策支援，並向使用者提出執行維護解決方案。

　　5、建立資訊保安管理制度，具備資訊保安防護能力。透過持續改進，建立高效、安全的智慧服務系統，提供的服務能夠與產品形成實時、有效互動，大幅度提升嵌入式系統、移動網際網路、大資料分析、智慧決策支援系統的整合應用水平。

• 新技術創新應用要素條件

　　一、工業網際網路

　　1、建立工業網際網路工廠內網，採用工業乙太網、工業PON、工業無線、IPv6等技術，實現生產裝備、感測器、控制系統與管理系統等的互聯，實現資料的採集、流轉和處理；利用IPv6、工業物聯網等技術，實現與工廠內、外網的互聯互通，支援內、外網業務協同。

　　2、採用各類標識技術自動識別零部件、在製品、工序、產品等物件，在倉儲、生產過程中實現自動資訊採集與處理，透過與國家工業網際網路標識解析系統對接，實現對產品全生命週期管理。

　　3、實現工廠管理軟體之間的橫向互聯，實現資料流動、轉換和互認。

　　4、在工廠內部建設工業網際網路平臺，或利用公眾網路上的工業網際網路平臺，實現資料的整合、分析和挖掘，支撐智慧化生產、個性化定製、網路化協同、服務化延伸等應用。

　　5、透過部署和應用工業防火牆、安全監測審計、入侵檢測等安全技術措施，實現對工業網際網路安全風險的防範、監測和響應，保障工業系統的安全執行。

　　 二、人工智慧

　　1、關鍵製造裝備採用人工智慧技術，透過嵌入計算機視聽覺、生物特徵識別、複雜環境識別、智慧語音處理、自然語言理解、智慧決策控制以及新型人機互動等技術，實現製造裝備的自感知、自學習、自適應、自控制。

　　2、結合行業特點，基於大資料分析技術，應用機器學習、知識發現與知識工程以及跨媒體智慧等方法，在產品質量改進與缺陷檢測、生產工藝過程最佳化、裝置健康管理、故障預測與診斷等關鍵環節具備人工智慧特徵。

　　3、目標產品採用智慧感知、模式識別、智慧語義理解、智慧分析決策等核心技術，實現複雜環境感知、智慧人機互動、靈活精準控制、群體實時協同等方面效能和智慧化水平的顯著提高。

　　4、人工智慧技術已在產品開發、製造過程等產品全生命週期過程中實際運用，實現對製造過程最佳化，技術方案和應用模式等具有可複製性、可推廣性。

（來源：先進製造業）