智能工厂对自动化技术提出新挑战

摘要：随着经济的发展和科技的进步，我国制造业逐渐向智能化转型升级成为时代发展的必然趋势。智能工厂作为我国制造业向智能制造转型升级的重要突破点，成为制造业现在和未来需要重点关注的问题，本文首先阐述了智能工厂及其主要特点，然后论述了智能工厂对自动化技术的新挑战。

关键词：智能工厂；自动化技术；特点；挑战

一、绪论

智能工厂的研究得到了政府层面的关注和支持，市场经济的需求同样需要传统制造业研发智能工厂。传统工厂的大批量生产模式已经不能满足消费者的个性化需求，制造企业急需将大批量生产转变为小批量甚至个性化生产，此外，产品周期不断缩短以及日益复杂的售后服务也极大刺激了传统制造企业将目光集中在智能工厂中来。

二、智能工厂及其主要特点

智能工厂就是建立在数字化工厂基础上，通过应用物联网技术等先进技术来提高生产线的自动化水平，减少人为干预从而强化整个生产过程可控性的工厂。智能工厂集所有的智能技术为一体，通过人机交互来紧密联系生产过程中的各个环节。此外，智能工厂还能实现生产过程中的节能环保，积极响应了我国倡导可持续发展的号召。

智能工厂具有如下几个显著特点：

（一）广泛应用工业软件

制造执行熊、能源管理等先进的工业软件在智能工厂中的应用十分地广泛，实现了生产车间的可视化管理。利用数字化工厂仿真软件可以对生产线的布局等事项进行模拟以确保新建工厂结构的合理性。在促进传统工厂向数字化和智能化转型的时候需要百分百确保工厂各项数据的安全性。利用先进的工业软件可以自动检测出一批产品中的残次品，而且还能通过统计过程控制软件分析出残次品出现的主要原因。

（二）体现精益生产理念

智能化工厂是真正践行精益生产的代表，可以根据市场的实际需求进行拉动式生产，防止出现库存过剩导致浪费的情况。智能工厂的建设过程需要立足于制造企业的产品特点，继续推进精益化生产进程。

（三）绿色制造

智能工厂可以实现能源资源的高效利用，整个制造生产过程与环境能够和平相处、共同发展。在生态环境局势不断紧张的情况下，使用先进的机械设备来代替人工生产，可以实现生产废料的回收再利用。

（四）柔性自动化

智能工厂可以根据产品的市场需求和生产特点来提高生产、物流的自动化水平。大批量生产、产品种类少的制造企业能够进行高度自动化生产，小批量生产、产品种类多的制造业企业则不能盲目扩大自动化生产，而是应该加强人机结合，充分重视智能制造单元的建立。智能工厂的生产线设计应该理由适当的冗余，防止因为设备突发故障而影响整个生产过程中的正常运转。同时，智能工厂还能实现产品多样化的混线生产。制造企业可以利用悬挂式输送链和AGV等先进设备来进行各道工序之间的材料传递，能够在最短的时间里将物料配送到生产线上。质量检测的自动化优势也较为显著，智能工厂未来将会应用更多的机械视觉。此外，智能工厂还大量应用助力設备以便降低工厂的工作强度。

（五）可以实现实时洞察

智能工厂实现了从指令下达到完工的闭环管理，利用生产指挥系统来对工厂的生产、设备以及能耗等信息进行实时观察和检测，防止突发性故障的发生。智能工厂通过数字映射可以实时检测生产线的生产情况，帮助企业管理者制定出科学的生产决策。智能工厂不仅实现了生产过程的自动化和精益化，而且在产品质量检测和物流等环节也实现了高度的自动化管理和闭环集成。工厂之内的各个车间实现的信息的高度共享，协作能力非常之强。智能工厂的建设涵盖了信息技术、自动化技术等各种先进的高科技手段。任何一个制造企业在进行智能工厂建设时都需要应用这几种先进的技术，并且充分结合企业产品的市场需求和生产特点来推进智能工厂建设。

三、智能工厂对自动化技术提出的新挑战

智能工厂的出现和发展给自动化技术提出了全新的挑战，行业内通常认为智能工厂的建设过程主要有以下几个关键点，第一，高度网络化；第二，智能机械设备；第三，大数据的应用；第四，数据分析。可见，智能工厂建设的全过程离不开工业软件等多种自动化技术的应用。自动化技术的应用是建设智能工厂的重要基础，也可将其视作为智能工厂的初级阶段。随着智能工厂的不断推进，会进一步拓展自动化产品市场的需求，特别是智能传感器等设备的市场需求会大幅度增加。

除了会刺激自动化产品的市场需求外，智能工厂的建设还能为自动化产品的研发指明正确的发展方向，充分满足现代制造业开放性的要求。智能工厂要求自动化产品具有较强的开放性，这就说明传统制造业的封闭系统逐渐落后。随着云计算应用的越来越广泛，IT厂商的向下延伸能力不断增强，从而会给网络传输设备等产品的市场带来一定的冲击。虽然从整体上来看，市场需求会有所上升，但是那些无法充分适应开发性需求的自动化企业未来将难以在市场中立足。

由此可见，智能工厂的发展可以极大促进自动化技术的研发，但同时也对那些传统的、缺乏创新的自动化企业提出了新的挑战。

四、结语

综上所述，智能工厂的发展是现代制造业发展的必然趋势，智能工厂的出现对自动化技术的影响是双方面的，一方面会刺激自动化企业不断进行技术上的创新，另一方面则会将固步自封的自动化企业淘汰出局。

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作者简介：黄知寿（1989），男，汉族，湖南衡阳人，电气工程师，研究方向：自动化技术智能工厂。