從自動化到智能化，要走很長的路，自動化可以讓工業(yè)制造流程達到效率面的要求，但要達到隨時應對市場要求，彈性調(diào)整產(chǎn)能、促進空間有效利用，以及有效降低生產(chǎn)成本等智能化的要求，就不能光靠自動化技術(shù)解決，需要工廠有一個聰明的“大腦”，可以進行判斷、調(diào)控。
近日，第十三屆工業(yè)自動化與標準化研討會在北京召開，相關(guān)專家在會上提出了智能化工廠的方向目標。
智能化已成趨勢
智能化工廠已經(jīng)不僅僅是一個概念性的模式。當前世界各國十分重視發(fā)展“智能化生產(chǎn)技術(shù)”，包括企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)、應用鏈管理、實時數(shù)據(jù)庫、先進過程控制，以及分散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。
許多跨國公司應用上述系統(tǒng)并將它們集成在一起，實現(xiàn)了設(shè)計、生產(chǎn)管理和經(jīng)營一體化，大大增強了企業(yè)的競爭力，增強了市場的優(yōu)勢。
例如，世界前五百強企業(yè)中有70%以上的美國企業(yè)在使用SAP的ERP解決方案，取得了明顯的經(jīng)濟效益。
為占領(lǐng)智能化生產(chǎn)技術(shù)的制高點，許多國家提出了跨世紀的研究計劃。美國政府提出了《美國國家關(guān)鍵技術(shù)》計劃，歐共體提出了《信息技術(shù)研究發(fā)展戰(zhàn)略》、德國政府提出了《工業(yè)4.0》，以及日本的《智能制造系統(tǒng)計劃》，韓國的《高級先進技術(shù)國家計劃》等。這些國家均將智能化生產(chǎn)技術(shù)、先進制造技術(shù)列為重要研究內(nèi)容。通過政府、企業(yè)、大學和科研院所的合作實施，促進“智能生產(chǎn)技術(shù)”的發(fā)展。
智能化工廠的發(fā)展其實與工業(yè)自動化的趨勢息息相關(guān)。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，自動化設(shè)備、自動化產(chǎn)品與自動化規(guī)劃服務業(yè)，2011年合計產(chǎn)值已達到8650億元。這個數(shù)據(jù)顯示在科技日新月異和產(chǎn)品制造復雜性的趨勢下，如何有效智能化管理自動化設(shè)備，已成為未來發(fā)展的重點。
我國大型企業(yè)智能化發(fā)展的需求日益提高。中國石化工程建設(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)過程網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化的需求日益明顯。
有專家認為，智能化工廠將是未來5~15年的發(fā)展趨勢。
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能自主思考的“大腦”。
未來智能化工廠的系統(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)的實踐，結(jié)合訊號處理、推理預測、仿真及多媒體技術(shù)，將展示現(xiàn)實生活中的設(shè)計與制造。
目前，智能化工廠的發(fā)展已經(jīng)進入新階段。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)等加強信息管理和服務，并掌控產(chǎn)銷流程、提高生產(chǎn)過程中的可控性、減少生產(chǎn)線上人工干預、即時正確地采集生產(chǎn)線數(shù)據(jù)，以及合理的管理生產(chǎn)進度等。
ABB(中國)有限公司增效節(jié)能中心負責人張毅勐介紹，ABB將推出擁有先進體系化能源管理解決方案。通過體系化的能源管理，公司將自身的能效理念、先進技術(shù)與設(shè)備、行業(yè)知識和項目管理經(jīng)驗等融合到用戶的能源管理項目中，幫助用戶顯著提高能源效率，實現(xiàn)增效節(jié)能。
此外，西門子工業(yè)自動化集團、三菱電機公司都紛紛加入智能化生產(chǎn)技術(shù)的方陣。
實現(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。
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)展與應用為主，包括運用人工智能、專家系統(tǒng)、遺傳演算法、進化計算等技術(shù)，使儀器儀表實現(xiàn)高效、多功能、機動靈活等性能。
此外，隨著工廠制造流程連接的嵌入式設(shè)備越來越多，透過云端架構(gòu)部署控制系統(tǒng)，無疑是當今最重要的趨勢之一。
在工業(yè)自動化領(lǐng)域，隨著應用和服務向云端運算轉(zhuǎn)移，資料和運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)域帶來了顛覆性變革。未來，云端運算將可提供完整的系統(tǒng)和服務，生產(chǎn)設(shè)備將不再是過去單一而獨立的個體。一旦完成連線，一切制造規(guī)則都可能會改變。
此外，工業(yè)通信無線化也是當前智能化工廠探討比較熱烈的問題。專家分析，全球工廠自動化的無線通訊系統(tǒng)應用，每年將增加約40%。隨著無線技術(shù)日益普及，各家供應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。
專家認為，無線技術(shù)雖然在實施便利性方面，對比有線技術(shù)具有相當?shù)膬?yōu)勢，但無線技術(shù)目前的完善、可靠性、確定性與即時性、相容性等還有待加強和完善。
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