智能制造基本概念解读

1、智能制造基本概念解读前言德国工业4.0、美国工业互联网和中国制造2025这三大国家战略虽在表述上不一样， 但本质上异曲同工，核心都是智能制造。2017年用友网络股份XX-制造事业部也正式更 名为“智能制造事业部”，以响应国家号召推动智能制造的发展。但是，智能制造尚处于 不断发展过程中，社会各界的认识和理解各有不同。目前国际和国内还没有关于智能制造 的准确定义。在用友公司内部也没有明确的关于智能制造的定义。为此本人查阅了相关资 料，并将学习过程中的摘录与笔记整理成本文，以供大家进行概念普与。由于时间紧迫、 资料有限，错误与疏漏难免，望大家积极反馈（hhpyonyou.），以便与时修正。2015年

2、5月8日，国务院印发关于中国制造2025的通知。通知中明确提出要大 力推进智能制造，以带动各个产业数字化水平和智能化水平，加速培育我国新的经济增长 动力，抢占新一轮产业竞争制高点。通知中明确了五大工程来推动中国制造2025的落地， 智能制造工程为五大工程中的其中一个。为了进一步落实中国制造2025,2016年12月8日，工业和信息化部、财政部联合制 定了智能制造发展规划（2016-2020年）。智能制造发展规划（2016-2020年）对智能制造给出了较为明确的定义。智能制 造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务 等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、

3、自决策、自执行、自适应等功能的新型生 产方式。推动智能制造，能够有效缩短产品研制周期、提高生产效率和产品质量、降低运 营成本和资源能源消耗，并促进基于互联网的众创、众包、众筹等新业态、新模式的孕育 发展。智能制造具有以智能工厂为载体，以关键制造环节智能化为核心，以端到端数据流 为基础、以网络互联为支撑等特征，这实际上指出了智能制造的核心技术、管理要求、主 要功能和经济目标，体现了智能制造对于我国工业转型升级和国民经济持续发展的重要作 用。2.智能制造的发展目标智能制造发展规划（2016-2020年）明确了智能制造的发展目标。2025年前，推进智能制造发展实施“两步走”战略：第一步，到2020年

4、，智能制造 发展基础和支撑能力明显增强，传统制造业重点领域基本实现数字化制造，有条件、有基 础的重点产业智能转型取得明显进展；第二步，到2025年，智能制造支撑体系基本建立， 重点产业初步实现智能转型。由于我国制造业发展水平参差不齐，有的处于2.0阶段，有的处于3.0阶段，有的在 走向4.o阶段。我国实现智能制造必须2.0、3.0、4.0并行发展，既要在改造传统制造方 面“补课”，又要在绿色制造、智能升级方面“加课”。对于制造企业而言，应着手于完 成传统生产装备网络化和智能化的升级改造，以与生产制造工艺数字化和生产过程信息化 的升级改造。对于装备供应商和系统集成商，应加快实现安全可控的智能装备

5、与工业软件 的开发和应用，以与提供智能制造顶层设计与全系统集成服务。鉴于此2020年前，我们 的发展目标是：推进传统制造业重点领域基本实现数字化制造； 在有条件、有基础的重点产业，建立智能转型的试点示X企业。3.智能制造系统架构为落实国务院中国制造2025的战略部署，加快推进智能制造发展，发挥标准的 规X和引领作用，指导智能制造标准化工作的开展，工业和信息化部、国家标准化管理委 员会共同组织制定了国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）。该标准于2015 年12月29日正式发布。该标准对智能制造系统架构给出了一个认知度较高的模型。智能制造系统架构通过生命周期、系统层级和智能功能三个维度构建

6、完成，主要解决 智能制造标准体系结构和框架的建模研究。如图1所示。饪游i*素系统集成11联互通信饪游i*素系统集成11联互通信息融合协同 企业车间新兴业态智能功能图1智能制造系统架构3.1.生命周期生命周期是由设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动组成 的链式集合。生命周期中各项活动相互关联、相互影响。不同行业的生命周期构成不尽一 样。3.2.系统层级系统层级自下而上共五层，分别为设备层、控制层、车间层、企业层和协同层。智能 制造的系统层级体现了装备的智能化和互联网协议(ip)化，以与网络的扁平化趋势。具 体包括：设备层级包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别、机器、机械和装

7、置等，是企业 进行生产活动的物质技术基础；控制层级包括可编程逻辑控制器(PLC)、数据采集与监视控制系统(SCADA)、 分布式控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)等；车间层级实现面向工厂/车间的生产管理，包括制造执行系统(MES)等；企业层级实现面向企业的经营管理，包括企业资源计划系统(ERP)、产品生命周 期管理(PLM)、供应链管理系统(SCM)和客户关系管理系统(CRM)等；协同层级由产业链上不同企业通过互联网络共享信息实现协同研发、智能生产、精 准物流和智能服务等。智能功能智能功能包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态等五层。资源要素包括设计施工图纸、产品工艺

8、文件、原材料、制造设备、生产车间和工厂 等物理实体，也包括电力、燃气等能源。此外，人员也可视为资源的一个组成部分。系统集成是指通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、 设备等各种制造资源。由小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车 间、智能工厂，乃至智能制造系统的集成。互联互通是指通过有线、无线等通信技术,实现机器之间、机器与控制系统之间、企 业之间的互联互通。信息融合是指在系统集成和通信的基础上，利用云计算、大数据等新一代信息技术， 在保障信息安全的前提下，实现信息协同共享。新兴业态包括个性化定制、远程运维和工业云等服务型制造模式。示例解析-互联互通主联

9、互迁信息融合新咒业志智能功能n图2工业互联网在智能制造系统架构中的位置工业互联网位于智能制造系统架构生命周期的所有环节、系统层级的设备、控制、工 厂、企业和协同五个层级，以与智能功能的互联互通。4.智能制造试点示X为深入贯彻落实中国制造2025，加快实施智能制造工程。工业和信息化部于 2015年4月制定“智能制造试点示X2015专项行动实施方案”，并确定首批46家智能 制造试点示X单位。这46家试点示X单位分为以下六类：以智能工厂为代表的流程制造试点示X；以数字化车间为代表的离散制造试点示X；以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品试点示X；以个性化定制、网络协同开发、电子商务为代表的智能制造

10、新业态新模式试点示 X；以物流信息化、能源管理智慧化为代表的智能化管理试点示X；以在线监测、远程诊断与云服务为代表的智能服务试点示X；2016年4月，再次制定“智能制造试点示X2016专项行动实施方案”，并确定63 家智能制造试点示X单位。这63家试点示X单位分为以下五类：离散型智能制造试点示X流程型智能制造试点示X网络协同制造试点示X大规模个性化定制试点示X远程运维服务试点示X通过2两年试点示X企业实施效果汇总测算，各指标平均变化情况如下（简称两提升、 三降低）：运营成本降低20%；产品研发周期缩短29%；生产效率提高25%；产品不良率降低20%；能源利用率提高7%；从试点企业统计情况看，国

11、产软件主要集中于经营管理、物流仓储与生产工艺结合比 较紧密的领域，而MES、PLM、三维设计、虚拟仿真、控制系统、操作系统、数据库等 软件仍以国外为主。工业软件的国产化仍然是需要大力支持和发展的方向。5.用友智能制造方案与推进策略经过多年的实践，用友已经在化工、建材、军工、装备、消费品等行业培养了一大批 智能制造示X单位。用友智能制造产品整体架构如下。从生命周期维度看，用友提供设计（PLM部分）、生产、物流、销售、服务（部分）的解决方案。从系统层级维度看，用友提供车间层（ MES）、企业层（ERP、PLM、SCM、 CRM）、协同层（部分）的解决方案。在MES层面，用友细分流程制造、离散制造给

12、出不同的细分解决方案与推进策略。 针对不同的细分行业，我们还针对性给出了行业细分解决方案。针对流程制造行业，根据用户不同应用深度，我们给出如下交付策略。交付策略全面应用 智能分析基础应用 采集监视总部培训，机构交付总部支持，机构交付 总部主导.机构配合交付策略全面应用 智能分析基础应用 采集监视总部培训，机构交付总部支持，机构交付 总部主导.机构配合大数据会析1 ) 移SJAPP监控及巡检 生产指探调度系统 设督实时运行管理 生产过程实时监视 现场途留教据采集深化应用物耗能籍大数据分析(2 )利嘲握表OffiiEMPP)能源管理质量管理牟间物料管理智能物流一卡通大教龄析(3 )技术经济指标健康

13、安全环保管理针对离散制造行业，根据用户不同应用深度，我们给出如下交付策略。基础应用主体业务支撑深化应用智能辅助全面应用智能决策皆育纷折(1基础应用主体业务支撑深化应用智能辅助全面应用智能决策皆育纷折(1)进度采篥品质裁据果集设离运行采集过程管理及监控智能会析(2)作业指导机岩计划齐套分析生产/错导常皆理原最管理智能分析(3 高殷步曜业努预愕砸蜩俱全面追湖皆能工厂乙。总部培训r机构交付总部支持，机构交付总部主导r机构配合管理软件宓工业软件回款硬融合回顷运维智能工厂LO交付策略用友网络智能制造事业部将全力以赴，推动我国制造企业走向智能化。参考文献：1、中国制造2025，国务院发文国发201528号，；2、国家智能制造标准体系建设指南