智能工廠：自動化制造業(yè)的未來
“工業(yè)4.0”是德國政府提出的高科技戰(zhàn)略計劃，旨在提升制造業(yè)的智能化水平，建立具有適應(yīng)性、資源效率及人因工程學(xué)的智能工廠（或稱智慧工廠）。智能工廠作為“工業(yè)4.0”項目的三大主題之首，著重研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)。
“智能工廠”的概念最早由美國羅克韋爾自動化有限公司CEO奇思·諾斯布希于2009年提出，其核心是工業(yè)化和信息化的高度融合。智能工廠是在數(shù)字化工廠的基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和設(shè)備監(jiān)控技術(shù)加強信息管理和服務(wù)。未來，將通過大數(shù)據(jù)與分析平臺，將云計算中由大型工業(yè)機器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實時信息（云端智能工廠），并結(jié)合綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術(shù)，構(gòu)建一個高效節(jié)能的、綠色環(huán)保的、環(huán)境舒適的人性化工廠。
智能工廠到底有多智能？
    智能工廠通過“信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System簡稱CPS）”來建立一個完整的網(wǎng)路系統(tǒng)，這當(dāng)中包括了相互連結(jié)的智能機械、倉儲系統(tǒng)及高效的產(chǎn)品設(shè)備等，這些設(shè)備可以獨立自主的運作，或者互相交換訊息、互相控制，并且以嵌入式系統(tǒng)來監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)境。當(dāng)指令經(jīng)過CPS系統(tǒng)時，縱向需要經(jīng)過工廠和公司的商業(yè)流程，橫向則連接了可以實時管理的衍生價值體系，這兩方面共同構(gòu)建了嵌入式制造的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。從生產(chǎn)機臺的運動控制到整體工廠運作無不講究智能，未來的工廠工人，將不再只是單調(diào)地操作機器，而是將自己的經(jīng)驗儲存到系統(tǒng)中，更加智能地與生產(chǎn)機器溝通互動。
 智能工廠的三個特質(zhì)：   
可視化、監(jiān)管全方位、綠色化
目前智能工廠概念仍眾說紛紜，其基本特征主要有制程管控可視化、系統(tǒng)監(jiān)管全方位及制造綠色化三個層面。
制程管控可視化
   由于智能工廠高度的整合性，在產(chǎn)品制程上，包括原料管控及流程，均可直接實時展示于控制者眼前，此外，系統(tǒng)機具的狀況亦可實時掌握，減少因系統(tǒng)故障造成偏差。而制程中的相關(guān)數(shù)據(jù)均可保留在數(shù)據(jù)庫中，讓管理者得以有完整信息進行后續(xù)規(guī)劃，也可以依生產(chǎn)線系統(tǒng)的現(xiàn)況規(guī)劃機具的維護。
系統(tǒng)監(jiān)管全方位
   通過物聯(lián)網(wǎng)概念、以傳感器做鏈接使制造設(shè)備具有感知能力，系統(tǒng)可進行識別、分析、推理、決策以及控制，這類制造裝備，可以說是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的深度結(jié)合。從訂單開始，到產(chǎn)品制造完成、入庫的生產(chǎn)制程信息，都可以在數(shù)據(jù)厙中一目了然，在遇到制程異常的狀況，控制者亦可更為迅速地作出反應(yīng)，以促進更有效的工廠運轉(zhuǎn)與生產(chǎn)。
制造綠色化
   除了在制造上利用環(huán)保材料、留意污染等問題之外，需與上下游廠商間從資源、材料、設(shè)計、制造、廢棄物回收到再利用處理等方面形成綠色產(chǎn)品生命周期管理的循環(huán)，協(xié)助上下游廠商與客戶之間共同創(chuàng)造符合環(huán)保的綠色產(chǎn)品。
建設(shè)智能工廠需要哪些基礎(chǔ)技術(shù)？
  智能工廠的建設(shè)主要基于以下三大基礎(chǔ)技術(shù)。
無線感測器
  無線感測器將是實現(xiàn)智能工廠的重要利器。儀器儀表的智慧化，主要是以微處理器和人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為主，包括運用神經(jīng)網(wǎng)路、遺傳演算法等智慧技術(shù)，使儀器儀表實現(xiàn)高速、高效、多功能、高機動靈活等性能，如專家控制系統(tǒng)（Expert Control System，ECS）、模塊邏輯控制器（FLC—Fuzzy Logic Controller）等都成為智能工廠相關(guān)技術(shù)的關(guān)注焦點。
控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化（云端智能工廠）
   在工業(yè)自動化領(lǐng)域，隨著應(yīng)用和服務(wù)向云端運算轉(zhuǎn)移，資料和運算位置的主要模式都已改變，云端運算將可提供更完整的系統(tǒng)和服務(wù)。一旦完成連線，體系結(jié)構(gòu)、控制方法以及人機協(xié)作方法等制造規(guī)則，都會因為控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化而產(chǎn)生變化。此外，由于影像、語音信號等大數(shù)據(jù)高速率傳輸對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求，對控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，更構(gòu)成嚴厲的挑戰(zhàn)，而且網(wǎng)絡(luò)上傳遞的資訊的多樣化都要靠控制系統(tǒng)的智慧能力，進行適當(dāng)?shù)呐袛嗖拍艿靡詫崿F(xiàn)。
工業(yè)通信無線化
   工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過支持設(shè)備間的交互與物聯(lián)，提供低成本、高可靠、高靈活的新一代制造信息系統(tǒng)和環(huán)境。隨著無線技術(shù)日益普及，各家供應(yīng)商正在提供一系列軟硬體技術(shù)，協(xié)助在產(chǎn)品中增加通信功能。這些技術(shù)支援的通信標準包括藍牙、Wi-Fi、GPS、LTE以及WiMax。
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