從自動(dòng)化到智能化，要走很長(zhǎng)的路，自動(dòng)化可以讓工業(yè)制造流程達(dá)到效率面的要求，但要達(dá)到隨時(shí)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)要求，彈性調(diào)整產(chǎn)能、促進(jìn)空間有效利用，以及有效降低生產(chǎn)成本等智能化的要求，就不能光靠自動(dòng)化技術(shù)解決，需要工廠有一個(gè)聰明的大腦，可以進(jìn)行判斷、調(diào)控。
近日，第十三屆工業(yè)自動(dòng)化與標(biāo)準(zhǔn)化研討會(huì)在北京召開，相關(guān)專家在會(huì)上提出了智能化工廠的方向目標(biāo)。
智能化已成趨勢(shì)
智能化工廠已經(jīng)不僅僅是一個(gè)概念性的模式。當(dāng)前世界各國(guó)十分重視發(fā)展“智能化生產(chǎn)技術(shù)”，包括企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)、應(yīng)用鏈管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、先進(jìn)過(guò)程控制，以及分散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。
許多跨國(guó)公司應(yīng)用上述系統(tǒng)并將它們集成在一起，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)一體化，大大增強(qiáng)了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，增強(qiáng)了市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)。
例如，世界前五百?gòu)?qiáng)企業(yè)中有70%以上的美國(guó)企業(yè)在使用SAP的ERP解決方案，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
為占領(lǐng)智能化生產(chǎn)技術(shù)的制高點(diǎn)，許多國(guó)家提出了跨世紀(jì)的研究計(jì)劃。美國(guó)政府提出了《美國(guó)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)》計(jì)劃，歐共體提出了《信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略》、德國(guó)政府提出了《工業(yè)4.0》，以及日本的《智能制造系統(tǒng)計(jì)劃》，韓國(guó)的《高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國(guó)家計(jì)劃》等。這些國(guó)家均將智能化生產(chǎn)技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)列為重要研究?jī)?nèi)容。通過(guò)政府、企業(yè)、大學(xué)和科研院所的合作實(shí)施，促進(jìn)“智能生產(chǎn)技術(shù)”的發(fā)展。
智能化工廠的發(fā)展其實(shí)與工業(yè)自動(dòng)化的趨勢(shì)息息相關(guān)。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)化設(shè)備、自動(dòng)化產(chǎn)品與自動(dòng)化規(guī)劃服務(wù)業(yè)，2011年合計(jì)產(chǎn)值已達(dá)到8650億元。這個(gè)數(shù)據(jù)顯示在科技日新月異和產(chǎn)品制造復(fù)雜性的趨勢(shì)下，如何有效智能化管理自動(dòng)化設(shè)備，已成為未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。
我國(guó)大型企業(yè)智能化發(fā)展的需求日益提高。中國(guó)石化工程建設(shè)公司副總工程師林融表示，石化工業(yè)作為技術(shù)能源和原材料產(chǎn)業(yè)，面臨資源短缺問(wèn)題，石油化工企業(yè)大型化、一體化、園區(qū)化、智能化與生產(chǎn)過(guò)程網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的需求日益明顯。
有專家認(rèn)為，智能化工廠將是未來(lái)5~15年的發(fā)展趨勢(shì)。
工廠將裝上“大腦”
智能化工廠到底是什么樣？就好像工廠裝上了一個(gè)能自主思考的“大腦”。
未來(lái)智能化工廠的系統(tǒng)將具有自主能力，可采集與理解外界及自身資訊，并可分析判斷及規(guī)劃自身行為。整體可視技術(shù)的實(shí)踐，結(jié)合訊號(hào)處理、推理預(yù)測(cè)、仿真及多媒體技術(shù)，將展示現(xiàn)實(shí)生活中的設(shè)計(jì)與制造。
目前，智能化工廠的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入新階段。在數(shù)字化工廠的技術(shù)上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備監(jiān)控技術(shù)等加強(qiáng)信息管理和服務(wù)，并掌控產(chǎn)銷流程、提高生產(chǎn)過(guò)程中的可控性、減少生產(chǎn)線上人工干預(yù)、即時(shí)正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，以及合理的管理生產(chǎn)進(jìn)度等。
ABB（中國(guó)）有限公司增效節(jié)能中心負(fù)責(zé)人張毅勐介紹，ABB將推出擁有先進(jìn)體系化能源管理解決方案。通過(guò)體系化的能源管理，公司將自身的能效理念、先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備、行業(yè)知識(shí)和項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)等融合到用戶的能源管理項(xiàng)目中，幫助用戶顯著提高能源效率，實(shí)現(xiàn)增效節(jié)能。
此外，西門子工業(yè)自動(dòng)化集團(tuán)、三菱電機(jī)公司都紛紛加入智能化生產(chǎn)技術(shù)的方陣。
實(shí)現(xiàn)智能化工廠的關(guān)鍵
智能化工廠的技術(shù)在迅速更新?lián)Q代。讓制造流程有判斷能力，儀器、儀表、傳感器等控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成要素是關(guān)注的焦點(diǎn)。
目前儀器儀表的智能化，主要以微處理器和人工智慧技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為主，包括運(yùn)用人工智能、專家系統(tǒng)、遺傳演算法、進(jìn)化計(jì)算等技術(shù)，使儀器儀表實(shí)現(xiàn)高效、多功能、機(jī)動(dòng)靈活等性能。
此外，隨著工廠制造流程連接的嵌入式設(shè)備越來(lái)越多，透過(guò)云端架構(gòu)部署控制系統(tǒng)，無(wú)疑是當(dāng)今最重要的趨勢(shì)之一。
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，隨著應(yīng)用和服務(wù)向云端運(yùn)算轉(zhuǎn)移，資料和運(yùn)算位置的主要模式都已經(jīng)被改變了，由此也給嵌入式設(shè)備領(lǐng)域帶來(lái)了顛覆性變革。未來(lái)，云端運(yùn)算將可提供完整的系統(tǒng)和服務(wù)，生產(chǎn)設(shè)備將不再是過(guò)去單一而獨(dú)立的個(gè)體。一旦完成連線，一切制造規(guī)則都可能會(huì)改變。
此外，工業(yè)通信無(wú)線化也是當(dāng)前智能化工廠探討比較熱烈的問(wèn)題。專家分析，全球工廠自動(dòng)化的無(wú)線通訊系統(tǒng)應(yīng)用，每年將增加約40%。隨著無(wú)線技術(shù)日益普及，各家供應(yīng)商正在提供一系列軟硬件技術(shù)，協(xié)助在產(chǎn)品中增加通信功能。
專家認(rèn)為，無(wú)線技術(shù)雖然在實(shí)施便利性方面，對(duì)比有線技術(shù)具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，但無(wú)線技術(shù)目前的完善、可靠性、確定性與即時(shí)性、相容性等還有待加強(qiáng)和完善。
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