摘要：随着科学技术的发展，智能制造已成为当今制造业的主题。2013年，德国“工业4．0”在汉诺威工业博览会上正式推出后，就在全球范围内引发了新一轮的工业转型竞赛。德国“工业4．0”战略计划是以智能制造为主导的第四次工业革命。其涉及两大主题:一是智能工厂，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现;二是智能生产，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及增材制造在工业生产过程中的应用等。在中国，国务院在2015年印发了《中国制造2025》，智能制造是其中的五大工程之一。作为流程工业的智能制造，智能工厂的建设已经成为流程工业企业的热点之一。
关键词：智能工厂；智能制造；柔性制造
引言
当前我国制造行业面临着转型升级，各国竞相发展的智能制造俨然成为热点。智能制造大背景下的智能工厂，以形成集高度自动化、产品个性化和生产智能化为一体的制造系统为研究和实践方向。简要介绍智能工厂的基本内容及特征，对其中的关键技术和应用进行了阐述，并且分析了智能工厂的发展现状和对未来发展趋势作出了展望。
1智能工厂主要建设模式
由于各个行业生产流程不同，加上各个行业智能化情况不同，智能工厂有以下几个不同的建设模式。第一种模式是从生产过程数字化到智能工厂。在石化、钢铁、冶金、建材、纺织、造纸、医药、食品等流程制造领域，企业发展智能制造的内在动力在于产品品质可控，侧重从生产数字化建设起步，基于品控需求从产品末端控制向全流程控制转变。因此其智能工厂建设模式为：
一是推进生产过程数字化，在生产制造、过程管理等单个环节信息化系统建设的基础上，构建覆盖全流程的动态透明可追溯体系，基于统一的可视化平台实现产品生产全过程跨部门协同控制；二是推进生产管理一体化，搭建企业CPS系统，深化生产制造与运营管理、采购销售等核心业务系统集成，促进企业内部资源和信息的整合和共享；四是整体打造大数据化智能工厂，推进端到端集成，开展个性化定制业务。
第二种模式是从智能制造生产单元（装备和产品）到智能工厂。在机械、汽车、航空、船舶、轻工、家用电器和电子信息等离散制造领域，企业发展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间，侧重从单台设备自动化和产品智能化入手，基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。因此其智能工厂建设模式为：一是推进生产设备（生产线）智能化，通过引进各类符合生产所需的智能装备，建立基于CPS系统的车间级智能生产单元，提高精准制造、敏捷制造能力。二是拓展基于产品智能化的增值服务，利用产品的智能装置实现与CPS系统的互联互通，支持产品的远程故障诊断和实时诊断等服务；四是推进生产与服务的集成，基于智能工厂实现服务化转型，提高产业效率和核心竞争力。
二、预拌混凝土行业智能工厂的架构设计
（一）智能工厂框架模型
预拌混凝土智能工厂参照《中国制造2025》智能制造系统架构，结合行业本身特点，提出立体化框架模型，该模型是由数据驱动、生命周期、系统层级三个维度构建形成。
1.生命周期维度
重点从价值链的角度，关注销售、物资、技术、生产、物流、服务等各个业务单元，且为相互关联的价值创造活动。
2.系统层级维度
重点依据业务经营活动的相关组织架构层级进行划分，各个层级间建立合宜的功能边界和交互准则。
3.数据驱动维度
重点从新一代信息技术和通信技术提升混凝土生产与管理过程的自我感知、自我学习、自决策、自执行等方面的能力，特别关注从数据产生、信息处理、知识执行、系统集成到网络互联的全数据供应链体系。
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（二）智能工厂功能结构
1.组织层级的功能定位
基础设施层是指令执行的终端和数据信息抓取与采集的源头，通过设备的技术改造提升指令执行的精确性、设备实时的感知能力，重点强化数据信息的感知能力。
生产执行层通过以工厂智能中心控制室为平台，依托生产管理系统、智能调度系统、GPS系统等信息系统工具，完成从订单下达到产品交付整个环节的过程控制，实现人与装置、装置与装置之间基于网络的信息互通，重点强化数据信息智能化的判断与反馈能力。运营管理层基于供应链思想，面向物流、资金流和信息流三流合一的一体化管理的企业（行业）云平台，重点强调风险控制、财务管理、信息集成和报表分析，突出强化数据信息的网络协同能力。
决策分析层通过综合采集、整理、汇总各业务数据后，对项目进度状况、预算执行状况、绩效状况、项目成本综合分析等，以多样化多渠道的方式展现给各级管理层，重点强化数据信息的综合分析能力，提升智能管理水平。
2.业务职能的功能定位
智能技术管理主要以风险控制为核心，为设计方、施工方实现基于产品及原材料全生命周期的质量跟踪、预警、分析及管理。智能物流是以智能调度为抓手，为产品物流商实现基于车辆运营的派送、跟踪、监控、交付等综合管理。智能采购重点以合理库存为着力点，为供应商实现基于物资的需求发布、配送、入库、盘存、结算等保障能力。智能营销通过采集、分析市场情报，提升精准营销能力，并围绕商务合约，为施工方实现基于合约的订单、配送、验收、信息查询、客户投诉等服务能力。
智能生产是指以精益生产为出发点，为制造工厂实现基于订单全生产过程的计划、生产、控制、安全与环境等先进制造能力。智能服务是基于标的物全过程，以客户服务为中心，为施工方、设计方、监管方提供网络化、立体化的综合服务。
（三）智能工厂建设路径
预拌混凝土智能工厂建设路径应分两大阶段，分别是智能工厂和智慧工厂。智能工厂阶段侧重于全面提升工厂内生产工艺的数字化和智能化。智慧工厂阶段侧重于实现与工厂外部资源的协同。
智能单元阶段是主要通过针对某个业务过程的技术研究，提升该过程的管理能力与水平，如基于路况、车辆、司机、任务等诸多要素的智能调度。智能制造阶段是通过针对工厂内部的全生产加工过程，包含质量、生产、物资、订单、车辆等业务实现基于CPS（信息物理系统）的综合管理。智能供应链是通过将施工方、供应方、物流方作为资源要素，运用互联网技术进行整合，实现供应链信息共享。智能生态是通过互联网的方式实现全产业相关方基于平台的高度协同和联动。
结束语
在日新月异的今天，智能工厂只会是我们迈向数字化、智能化社会的一块基石和台阶。但是伴随着各类智能信息处理技术的不断发展，依托现有技术的智能工厂未来将朝着产品个性化、生产高度自动化与自主化的方向发展，但随着某些技术的跨越式发展或者新兴技术的出现，智能工厂的发展趋势将会发生重大的变化，也必将会令人类的生活更加的便捷高效、丰富精彩和舒适健康，推动社会的发展与繁荣。
参考文献
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论文作者:史宝征
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
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