建设智能化工厂成为发展趋势

【编者按】智能化工厂已经不仅仅是一个概念性的模式.当前世界各国十分重视发展"智能化生产技术",包括企业资源规划系统、应用链管理、实时数据库、先进过程控制。

从自动化到智能化，要走很长的路，自动化可以让工业制造流程达到效率面的要求，但要达到随时应对市场要求，弹性调整产能、促进空间有效利用，以及有效降低生产成本等智能化的要求，就不能光靠自动化技术解决，需要工厂有一个聪明的“大脑”，可以进行判断、调控。

近日，第十三届工业自动化与标准化研讨会在北京召开，相关专家在会上提出了智能化工厂的方向目标。

智能化已成趋势

智能化工厂已经不仅仅是一个概念性的模式。当前世界各国十分重视发展“智能化生产技术”，包括企业资源规划系统、应用链管理、实时数据库、先进过程控制，以及分散控制系统和现场总线控制系统。

许多跨国公司应用上述系统并将它们集成在一起，实现了设计、生产管理和经营一体化，大大增强了企业的竞争力，增强了市场的优势。

例如，世界前五百强企业中有70%以上的美国企业在使用SAP的ERP解决方案，取得了明显的经济效益。

为占领智能化生产技术的制高点，许多国家提出了跨世纪的研究计划。美国政府提出了《美国国家关键技术》计划，欧共体提出了《信息技术研究发展战略》、德国政府提出了《工业4.0》，以及日本的《智能制造系统计划》，韩国的《高级先进技术国家计划》等。这些国家均将智能化生产技术、先进制造技术列为重要研究内容。通过政府、企业、大学和科研院所的合作实施，促进“智能生产技术”的发展。

智能化工厂的发展其实与工业自动化的趋势息息相关。根据有关统计，自动化设备、自动化产品与自动化规划服务业，2011年合计产值已达到8650亿元。这个数据显示在科技日新月异和产品制造复杂性的趋势下，如何有效智能化管理自动化设备，已成为未来发展的重点。

我国大型企业智能化发展的需求日益提高。中国石化工程建设公司副总工程师林融表示，石化工业作为技术能源和原材料产业，面临资源短缺问题，石油化工企业大型化、一体化、园区化、智能化与生产过程网络化、数字化的需求日益明显。

有专家认为，智能化工厂将是未来5~15年的发展趋势。

工厂将装上“大脑”

智能化工厂到底是什么样?就好像工厂装上了一个能自主思考的“大脑”。

未来智能化工厂的系统将具有自主能力，可采集与理解外界及自身资讯，并可分析判断及规划自身行为。整体可视技术的实践，结合讯号处理、推理预测、仿真及多媒体技术，将展示现实生活中的设计与制造。

目前，智能化工厂的发展已经进入新阶段。在数字化工厂的技术上，利用物联网技术、设备监控技术等加强信息管理和服务，并掌控产销流程、提高生产过程中的可控性、减少生产线上人工干预、即时正确地采集生产线数据，以及合理的管理生产进度等。

ABB(中国)有限公司增效节能中心负责人张毅勐介绍，ABB将推出拥有先进体系化能源管理解决方案。通过体系化的能源管理，公司将自身的能效理念、先进技术与设备、行业知识和项目管理经验等融合到用户的能源管理项目中，帮助用户显著提高能源效率，实现增效节能。

此外，西门子工业自动化集团、三菱电机公司都纷纷加入智能化生产技术的方阵。

实现智能化工厂的关键

智能化工厂的技术在迅速更新换代。让制造流程有判断能力，仪器、仪表、传感器等控制系统的基本构成要素是关注的焦点。

目前仪器仪表的智能化，主要以微处理器和人工智慧技术的发展与应用为主，包括运用人工智能、专家系统、遗传演算法、进化计算等技术，使仪器仪表实现高效、多功能、机动灵活等性能。

此外，随着工厂制造流程连接的嵌入式设备越来越多，透过云端架构部署控制系统，无疑是当今最重要的趋势之一。

在工业自动化领域，随着应用和服务向云端运算转移，资料和运算位置的主要模式都已经被改变了，由此也给嵌入式设备领域带来了颠覆性变革。未来，云端运算将可提供完整的系统和服务，生产设备将不再是过去单一而独立的个体。一旦完成连线，一切制造规则都可能会改变。

此外，工业通信无线化也是当前智能化工厂探讨比较热烈的问题。专家分析，全球工厂自动化的无线通讯系统应用，每年将增加约40%。随着无线技术日益普及，各家供应商正在提供一系列软硬件技术，协助在产品中增加通信功能。

专家认为，无线技术虽然在实施便利性方面，对比有线技术具有相当的优势，但无线技术目前的完善、可靠性、确定性与即时性、相容性等还有待加强和完善。

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