中国战略性新兴产业研究与发展:智能制造
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2.2 智能生产

智能生产是指以智能制造系统为核心,以智能工厂为载体,通过在工厂和企业内部、企业之间以及产品全生命周期形成以数据互联互通为特征的制造网络,实现生产过程的实时管理和优化。智能制造系统可分为五个层次。

1)基础自动化系统层。主要包括生产现场设备及其控制系统。其中生产现场设备主要包括传感器、智能仪表、可编程序控制器(PLC)、机器人、机床、检测设备和物流设备等。控制系统主要包括适用于流程制造的过程控制系统、适用于离散制造的单元控制系统和适用于远动控制的数据采集与监控系统。

2)制造执行系统层。制造执行系统包括不同的子系统功能模块,典型的子系统功能模块有制造数据管理系统、计划排程管理系统、生产调度管理系统、库存管理系统、质量管理系统、人力资源管理系统、设备管理系统、工具工装管理系统、采购管理系统、成本管理系统、项目看板管理系统、生产过程控制系统、底层数据集成分析系统和上层数据集成分解系统等。

3)产品全生命周期管理系统层。从横向来看,产品全生命周期管理系统层主要划分为研发设计、生产和服务三个环节。研发设计环节主要包括产品设计、工艺仿真和生产仿真功能模块,仿真和现场应用能够给产品设计提供反馈信息,优化设计方案,在研发设计环节产生的数字化产品是生产环节的输入要素之一。生产环节涵盖了基础自动化系统层和制造执行系统层的内容,在生产环节完成生产后,产品进入服务环节。服务环节通过网络实现的功能主要有实时监测、远程诊断和远程维护,应用大数据对监测数据进行分析,形成和服务有关的决策,指导诊断和维护工作,新的服务记录将被采集到数据系统。

4)企业管控与支撑系统层。企业管控与支撑系统包括不同的子系统功能模块,典型的子系统功能模块有:战略管理、投资管理、财务管理、人力资源管理、资产管理、物资管理、销售管理、健康安全与环保管理等。

5)企业计算与数据中心层。企业计算与数据中心主要包括网络、数据中心设备、数据存储和管理系统、应用软件,为企业实现智能制造提供计算资源、数据服务以及具体的应用功能,并能够提供可视化的应用界面。如电子商务平台、产品研发设计平台、制造执行系统运行平台和服务平台等都需要以企业计算与数据中心为基础,以便各类型的应用软件实现交互和有序工作,各子系统实现全系统信息共享。