如何打造智能數字化工廠？
德國有“工業4.0”，美國有“工業互聯網”，中國有“中國制造2025”，這些戰略項目的提出無不揭示著當今社會對于制造業的高度重視。在傳統的工廠生產中，人力是生產線上的“主力軍”，而隨著“智能制造”工業革命浪潮的興起，“智能工廠”越來越成為各大企業爭相建設的目標。
中國是一個人口大國，廉價的勞動力使得其曾一度被稱為“世界工廠”。資金短缺、技術含量低成為過去很長一段時間中國制造業的顯著特點。隨著國力的增強，沉睡的“東方雄獅”覺醒，中國在“智能制造”領域大量投入研發力量，力圖趕超世界先進生產力國家水平。
何謂“智能工廠“
要了解智能工廠，得先從數字化工廠說起。對于數字化工廠，德國工程師協會的定義是：
數字化工廠(DF)是由數字化模型、方法和工具構成的綜合網絡，包含仿真和3D/虛擬現實可視化，通過連續的沒有中斷的數據管理集成在一起。數字化工廠集成了產品、過程和工廠模型數據庫，通過先進的可視化、仿真和文檔管理，以提高產品的質量和生產過程所涉及的質量和動態性能。
智能工廠是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網技術和監控技術加強信息管理服務，提高生產過程可控性、減少生產線人工干預，以及合理計劃排程。同時，集初步智能手段和智能系統等新興技術于一體，構建高效、節能、綠色、環保、舒適的人性化工廠。
智能工廠已經具有了自主能力，可采集、分析、判斷、規劃;通過整體可視技術進行推理預測，利用仿真及多媒體技術，將實境擴增展示設計與制造過程。系統中各組成部分可自行組成最佳系統結構，具備協調、重組及擴充特性。已系統具備了自我學習、自行維護能力。因此，智能工廠實現了人與機器的相互協調合作，其本質是人機交互。
智能工廠核心架構
工業4.0是究竟是什么?也許不是一兩話可以說清楚的。但簡單來看，工業4.0核心內容就是建一個網絡、三項集成、大數據分析、八項計劃和研究兩個主題。
一個網絡(CPS)
CPS使得物理設備具有計算、通信、精確控制、遠程協調和自治等五大功能，從而實現虛擬網絡世界與現實物理世界的融合，將網絡空間的高級計算能力有效的運用于現實世界中，從而在生產制造過程中，與設計、開發、生產有關的所有數據將通過傳感器采集并進行分析，形成可自律操作的智能生產系統。
三個集成
工業4.0中的三項集成包括：橫向集成、縱向集成與端對端的集成。
工業4.0將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統、智能控制系統、通信設施通過CPS形成一個智能網絡，使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間能夠互聯，從而實現橫向、縱向和端對端的高度集成，集成是實現工業4.0的重點也是難點。
大數據分析
隨著信息物理系統的推廣，智能裝備和終端的普及以及各種各樣傳感器的使用，將會帶來無所不在的感知和無所不在的連接，所有的生產裝備、感知設備、聯網終端，包括生產者本身都在源源不斷地產生數據，這些數據將會滲透到企業運營、價值鏈乃至產品的整個生命周期，是工業4.0和制造革命的基石。
技術難題亟待解決
智能工廠建設是制造業的未來發展趨勢，很多國內的優秀企業都提出了智能工廠的建設目標，甚至有些企業已經開始嘗試去建設自己的智能工廠。新事物的成長過程總是漫長而曲折的，在智能工廠建設過程中，還有一些難題亟待攻克。
首先，信息的收集和分析體系。對于智能工廠來說，其核心要求之一是要實現信息流、物資流和管理流合一。而這樣的雄心需要強大的數據收集和分析體系去支持。對于中國企業來說，長期處于產業鏈的低端環節使得其在信息的收集和分析能力上有所欠缺，很多中國企業連工廠的管理通報都并不完備，即使是行業的領軍企業，也在前幾年才消滅了企業內部的信息孤島，建成了企業內部統一的信息管理體系。
其次，智能工廠涉及多個層面和技術領域，智能生產過程中的生產決策、供應鏈優化問題等的解決需要借助仿真系統來解決。隨著ISA95[8]標準的推廣，其中對企業－控制系統集成模型的層次定義對工廠仿真模型的定義產生了巨大的影響。宏觀的仿真模型如ＥＲＰ層的供應鏈模型，微觀的仿真模型如PCS層的裝置生產過程模型。
最艱難的挑戰是無處不在的快速互聯網基礎設施，以及網絡-物理系統的標準界面。對于制造平臺的大數據應用，我們需要安全與保護，這樣，行業內的人們才會信任這種與工業互聯網連接的新型聯網技術，才會有更多的企業加入智能工廠的開發和使用。
“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”。智能工廠建設既是一項系統工程，同時也需要企業去逐步建設。中國制造業產業升級迫在眉睫，但若一味盲目跟風也不可行，只有量體裁衣、腳踏實地、不斷摸索才是通向智能工廠的大道。
朱先生