探討工廠智能化系統的發展

蔣正業 張璐璐 孫雯

摘要：為了打造智能化工廠，要積極落實系統化設計方案，成分踐行精益生產理念，確保柔性自動化處理機制滿足預期，實現全過程化智能處理，為工廠多元管理工作的全面進步奠定堅實基礎。本文分析了目前我國工廠智能化系統的發展現狀，并對具體設計內容展開討論。

關鍵詞：工廠;智能化系統;發展現狀;具體內容

伴隨著互聯網技術的不斷發展和進步，工廠智能化建設受到了廣泛關注，要匹配對應的智能化技術方案，建構更加靈活的廠區運營工序，提升企業市場核心競爭力。

一、我國工廠智能化系統發展現狀

第一，依舊存在盲目購買自動化設備和自動化產線的問題，因為急于求成，往往會存在制造企業將智能工廠等同于機器人化的問題，盲目推行機器人替換人工的方案，更關注高端數控設備的購買，卻缺乏全面分析和軟件系統升級改造工作，就使得整體智能化系統應用效果“流于表面”，無法滿足長遠性發展要求。

第二，缺乏自動化采集和車間聯網處理模式，工業總線和通信協議參差不齊，對應的OPC標準等相關內容落實不到位，數據采集和分析不及時，車間聯網無法實現[1]。

第三，部分企業正是因為缺乏全局性分析智能化系統的應用要義，就使得一些高端設備的績效較低，設備沒有得到充分的利用，缺乏對其健康狀態的有效管理，就造成非計劃性停機問題較為突出，必然會對工廠的生產運營產生負面影響。

除此之外，信息化孤島、自動化孤島等問題也使得智能化系統管控工作的實效性降低，整體規劃不足，影響工廠綜合效益。

二、工廠智能化系統具體內容

為了保證工廠智能化系統發展水平滿足要求，就要秉持精益化生產理念，建立更加完整的設備互聯機制，廣泛采納和更新處理工業軟件，建構完整的智能化處理系統，確保能真正意義上落實環境友好型綠色制造模式，從而提高工廠智能化系統綜合應用效果[2]。

（一）生產設備管理系統

主要是將工業互聯網平臺作為基礎，建構更加完整且和諧統一的運行控制模式，保證工廠、內部工作人員、機器設備、生產材料等能形成統一整體，借助網絡技術建構完整的聯合控制方案。并且，要依據工廠智能化系統運行要求打造更加合理的全廠級管理系統，保證管理者能從宏觀層面了解生產環節的各個細節，建立完整的設備管控、工藝管理平臺，及時搜索生產過程中的問題和弱電，以備提升針對性管理措施的應用價值，為生產效率的優化奠定堅實基礎[3]。

（二）倉儲智能管理

目前，在工廠智能化系統中，應用蜂鳥視圖建立的管理平臺較為有效，能匹配高精度定位技術方案，利用可視化地圖編輯工具就能及時了解倉庫的實時性信息，有效提升管理效率，減少人工成本。

第一，利用智能處理技術進行庫房區域劃分、貨物分類、附屬設施安置、運輸路線設定處理等工作，從而滿足智能化倉庫規劃工作要求。

第二，實現庫存可視化處理，形成倉庫專項圖，完成出入庫的管理，并且及時建立物資定位和數據統計分析模塊[4]。

第三，智能派工。在工廠智能化系統中，智能化派工是提升整體工廠管理效率的重要環節，利用智能化處理技術完成工單分配、工單詳情查詢、路徑派工、狀態派工等，提高工作時效性。

第四，出入庫調度分析，要結合智能流程優化實現資源最優和路徑最優的出入庫管控模式。

（三）廠區智能管控

在工廠智能化系統設計中，為了維持整體廠區智能化管理水平，要從訪客服務和辦公服務兩個方面落實對應的管理方案[5]。

一方面，借助可視化技術建構完整的應用平臺，配合服務系統以及智能定位系統建立實時性人員監管機制，取代傳統的紙質訪客信息登記模式，有效對進入廠區的訪客進行行為監控，全面了解訪客的運行路線，并且為其提供多元服務，確保廠區安防工作能順利開展，打造更加多元且全面的綜合管控平臺。

另一方面，辦公服務平臺方面，主要是應用可視化管理和自動化技術管理建立統一的檢測控制模式，針對辦公區間要落實權限管理，確保全能化綜合監督的規范性。

三、案例分析

本文以KY水泥企業為例，為了順應《建材工業智能制造數字轉型行動計劃（2021-2023年）》的相關規定，KY智慧水泥方案正式啟動，在豐富工程經驗基礎桑，打造水泥生產自控、經營管理和智能管控方案，匹配MES制造執行系統、DCS控制系統，建立完整的智能化運行方案。

第一，智能控制，利用ICS系統，采取芯片級自主可控軟件、硬件，符合工段控制需求。

第二，配合“生產-管理-計劃”的全過程閉環管理，維持生產資源配置模式，并應用MES系統，配合DCS系統、銷發系統以及生產填報系統打造完整的調控結構。

第三，建立智能物流機制，利用管理分析、銷售發運管理和原材料收獲管理，完成了綜合智能管控模式。

第四，MES系統能支持企業管控一體化，確保人員、財務、物資、生產、供銷等經營活動都能完成系統管理。1）實時監控內容，包括生產計劃、生產工藝、物料管理、能耗管理、設備資產管理、安全管理以及環保管理等。2）數據采集分析對象主要包括生產調度信息，并且能完成趨勢分析;3）報警管理和故障分析;4）實現生產優化;5）優化檢驗工序，結合檢驗標準、檢驗項目和檢驗指標落實對應的檢驗方案，完成來料檢驗、過程檢驗和產品檢驗。依據質檢數據庫就能評估臺賬、報表和質量分析數據。

結束語：

總而言之，在智能制造全面發展的時代背景下，智能工廠系統的全面落實是企業順應市場趨勢的必然選擇，企業要結合實際情況合理規劃智能工廠的具體方案，從而實現多元發展，推進規范化和標準化工廠生產運營進程，促進工廠可持續健康發展。

參考文獻：

[1]王雯雯，趙銘.智能化LNG工廠生產運行系統測試[J].電子測試，2018（13）：119，133.

[2]劉霄倩，賀姣陽，韓東陽.建材行業智能工廠標準化建設通用模型研究[J].建材發展導向（下），2019，17（10）：21-22.

[3]孫瑞.智能工廠引領水泥行業實現高質量發展[J].中國水泥，2021（3）：68-72.

[4]高維嘉，劉青青，何松偉.基于水泥企業智能工廠的管理系統研究[C].第九屆國內外水泥粉磨新技術交流大會論文集.2017：173-177.

[5]李璞.加快工業智能云平臺建設與應用推動水泥行業智能制造發展和產業轉型升級[C].第八屆國內外水泥粉磨新技術交流大會論文集.2016：22-25.