北京兰光创新科技有限公司MES技术经理 王志伟
一、工业4.0对智能工厂的定义
“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。该战略将首先从两个方向展开：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3D技术在工业生产过程中的应用等。
智能工厂是德国实现高度自动化生产之后，提出的新概念，它的理念优势在于推动工业生产智能化，从而实现科幻般的工业生产模式。智能化自动生产线可监控设备总和效率（Overall Equipment Effectiveness，即OEE），促使其达到最高的质量与效率，并可将停机时间降到最低。
二、如何打造中国特色的智能工厂
北京兰光创新科技有限公司是致力于为高端离散制造企业提供DNC/MDC/APS/MES等智能工厂解决方案的专业技术公司，在国内500多家航空、航天、兵器、机车、汽车零部件、外资等高端客户。兰光创新是世界两大著名品牌——丹麦CIMCO公司和德国FAUSER 公司的全球战略合作伙伴和中国独家总代理。
兰光创新结合国内外的先进理念，提出了 “六维智能理论”，即要从6个维度的“智能”打造中国特色的智能工厂（图1）：智能计划排产、智能生产过程协同、智能设备互联互通、智能生产资源管控、智能质量过程控制、智能大数据分析与决策支持。该理论分别从计划源头、过程协同、设备底层、资源优化、质量控制、决策支持等6个方面着手，实现全面的精细化、精准化、自动化、信息化、网络化的智能化管理与控制，既很好地符合了德国智能工厂的定义，又能与美国工业互联网、以及中国制造2025等理念完全吻合。
图1 智能工厂6维理论
图2是兰光创新智能工厂的典型示意图。智能工厂由四部分组成，分别是展现集成部分、数据采集部分、资源管理部分、生产管理部分，如图3。
图2 智能工厂典型示意图
图3 兰光智能工厂模块组成
兰光MES是实现”智能工厂“的软件载体，兰光MES系统聚焦以下三点：
焦点一 : 通过科学、快速的排产计划，将计划准确地分解为设备生产计划，是计划与生产之间承上启下的“信息枢纽“ , 即”数据下的来” 。
焦点二 ：采集从接收计划到加工完成的全过程的生产数据和状态信息，优化管理，对过程中随时可能发生变化的生产状况作出快速反应。它强调的是精确的实时数据，即”数据上的去” 。
焦点三 ：体现协同制造理念，减少生产过程中的待工等时间浪费，提升设备利用率，提高准时交货率，即“协同制造，发挥合作的力量” 。
兰光智能工厂的五大关键技术分别是智能互联互通、智能计划排产、智能生产协同、智能资源管理、智能决策支持：
智能的互联互通：指智能设备的互联互通，包括设备网络化分布式通讯、加工程序集中式管理、程序虚拟化制造、基于工业互联网的智能化的数据采集、生产工艺参数的实时监测和动态预警等方面。
智能排产计划：支持多种高级自动排产算法，具有按交货期、精益生产、生产周期、最优库存、同一装夹优先、已投产订单优先等多种排产方式，可最大程度地满足各类复杂的排产要求；图形化的界面形象直观，通过手工拖拽就可调整计划，易于掌握和使用；高级排产中的能力平衡通过直观的图形、数字表示，系统提供机床负荷以及每台机床生产任务的视图及分析功能，以便优化生产和平衡机床负荷；高级排产中的预警机制对于还未执行的计划，系统会计算分析出可能要拖期的零件和工序，使现场调度人员有针对性地关注其进度并做出快速响应；对逾期计划，系统可提供工序拆分、调整设备、调整优先级、外协加工、等处理措施。
智能生产协同：协同制造使与加工任务相关联的材料、刀具、夹具、数控程序等信息，也同时传递给相关人员，并行准备相关工作，实现车间级的协同制造；实现了3D可视化，支持CATIA、PRO/E、UG等多种数据文件无需转换的直接浏览，实现3D图形、工艺直接下发到现场，实现了生产过程的无纸化生产管理。
智能资源管理：包含生产资源（物料、刀具、量具、夹具）出入库、查询、盘点、报损、并行准备、切削专家库、统计分析等功能，实现库存的精益化管理。
智能决策支持：提供各种直观的统计、分析报表，为相关人员决策提供帮助，包括计划制订情况、计划执行情况、质量情况、库存情况等。用户可在手机、IPAD等移动设备上对现场生产情况、设备运行情况、质量情况的数据浏览、异常处理。
本文根据北京兰光创新科技有限公司MES技术经理王志伟在2015陕西智能制造MES应用论坛的发言整理而成，未经本人确认！
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本文标题：紧扣工业4.0，打造中国特色的智能工厂
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