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智能制造范文1
中图分类号：F714 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）05-0136-02
1 传统MES系统的定义与应用
MES系统是制造执行系统的简称，它是由美国的AMR公司在90年代初期的时候提出来的，目的是为了使MPR计划的执行功能进行加强，把车间作业现场和MPR计划进行现场的控制，利用执行系统把它们连接起来。这里面所说的现场控制主要指的是数据采集器、条形码、PLC程序控制器、机械手以及各种各样的检测和计量的仪器。MES系统通过设置必要的接口，和厂商之间建立起合作关系。现代的MES系统是一种管理系统，它是面向制造企业和执行层的生产信息化。它能够给企业提供计划排程管理、设备管理、采购和成本管理、对生产过程进行控制、对项目看板进行管理、对底层数据进行集成分析、对上层数据进行集成分解等等的管理模块，目的是为企业打造出一个可靠、全面、可行并且扎实的制造协同管理的一个平台。
MES的体系结构经历过两个发展历程，即从T-MES向I-MES的发展历程。传统的MES（即T-MES）是在1960年在零星的车间级应用里面发展起来的。它又可以分为专用MES和集成MES两大类。专用的MES是属于一种自己就是一体的应用系统。它一般是对单一的生产问题来说的。这些问题包括制品的库存过大、设备的利用率低以及a品的质量不能够得到更好的保证，它能够给这些问题去提供有限功能。比如质量设备、设备的维护、作业维度、物料管理，还可以适合于某一种特定的生产环境（如应用于MEMS车间和半导体的MES，应用于FMS系统的MES）。专用的MES具有投入少、实施快等等的优点，但是它的可集成性和通用性都比较差。集成MES系统的初衷是为了针对某些特定的行业（如装配、半导体、食品和卫生、航空等等）特定的环境而进行设定的。目前整个的工业领域都得到了拓展。它在功能上面已经实现了与上层处理事务和下层控制系统进行实时的集成。MES集成化具有相当丰富的应用功能，还具有统一的逻辑数据库和产品及工程的模型等优点。但是这类系统一般都会对特定的车间环境有着特殊的依赖，柔性相对来说也比较差，缺少广泛的集成能力和通用性，很难伴随着业务的过程发生变化而进行重新的配置。
可集成MES这个概念是AMR在发展和分析信息技术的方面和MES应用的前景之下提出来的，它是将消息机制、组件技术模块化应用到MES系统的开发中，它是两类传统的MES系统的结合。在表现形式方面看，I-MES具有专业MES系统的特点，就是说可以实现上下两层的集成。另外，I-MES还具有可扩展、可重构、客户化和互操作等等的特性。能够实现各个不同厂商之间的集成和原有系统方便的进行，目前的基于组件的I-MES是MES发展的主要的方面。综合利用成熟的技术和理论，形成可以适应，可以集成，可以重构的MES的框架体系，为了进一步提高MES软件能够跨行业的使用、适应和协调能力进行强有力的支持。基于现在已经具有的成果和基础，发出符合我国流程工业和离散制造业特点及需求的MES软件系统、构件库和相关的工具。
2 智能制造的概念及体系架构
智能制造的定义是由人类专家和智能设备一起组成的人和机器一体化的一种智能系统，它主要在制造的过程中进行智能的活动，比如一系列了判断、分析和决策等等。主要通过人与机器结合在一起共同做事，进而扩大延伸或者部分的去取代人类的专家从事制造中进行的脑力劳动。它更新了制造及其自动化的概念，并扩展到高度集成化、柔性化和智能化。
产品的智能化一般包括自适应工况、产品的个性化定制与服务、人机交换、自主决策；而装备的智能化，是将很多歌专家的经验和他们的专业知识进行融入感知、执行和决策的环节，给产品制造在线注入知识进化和学习的能力，比如来说在很多机械装备里面实现各种动态信息的制造；车间的智能化，主要表现为一个车间到底要生产什么，车间的设备的运行状态如何，质量如何的去管控，物料是否能做到及时的配送，是不是具有生产防范错误的系统，是不是有作业的指导，什么时候可以开始进行生产的统计，产品是不是能进行及时的发送和运输等等都可以成功的实现全局的生产和管理控制；工厂的智能化，一般包括智能化生产的管理与控制。智能化的物流与仓储、智能的生产线和加工中心，还有智能化生产的管理与控制；当然最重要还是要实现一个完整生产现场的智能化控制，举例而言很多很多的企业都开始使用了自动化的仓库，还有没人引导的小车等等。实现了工厂智能化最应该重视的人与机器的互动。智能制造还体现在建立制造一体化知识库与产品设计体系；以生产知识的再次利用和共享作为目标聚焦制造问题下的制约条件，从而进一步建立产品设计的体系；把那些长期研究目标的工厂和生产过程中的一些知识的共享作为目的，来建立出可以重构的生产与生产管理的体系；构造建立出柔性的设备，把研究库的研究成果加以利用，从而开发探讨出一种柔性人机一体化的新模式，进一步的去探讨出大规模下的生产模式。
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一、发展智能工业的战略意义和现实思考
在经济新常态下，如何走出一条推进吴江现有企业和产业转型升级的新路径，为工业经济提质增效注入源源不断的新动力，是一个比较现实也是迫切需要解决的问题。在经过广泛调研和深入研究的基础上，吴江把发展智能工业作为最重要切入口和发力点，全力予以推进，在全区上下形成了发展智能工业是助推吴江经济快速转型升级的必然要求和战略选择的共识。
智能工业是破解工业经济大而不强的重要抓手。改革开放以来，吴江通过民营经济和外向型经济的“双轮驱动”，形成了丝绸纺织、电子信息、光电缆和装备制造四大主导产业，其中丝绸纺织、电子信息站上千亿级平台，光电缆、装备制造达500亿能级，主导产业占工业经济比重超过了85%。但吴江主导产业大而不强矛盾长期存在，丝绸纺织除恒力、盛虹等少数地标型企业外，总体处于产业链、价值链低端；电子信息以加工制造为主，研发与终端产品“两头在外”，企业整体利润率偏低；作为装备制造业代表的电梯产业，核心设备和关键技术掌握不够，高端产品依然被国外品牌垄断。发展智能工业、实施以智能化改造为重点的技术改造，可助推传统产业加快转型升级，推动企业从传统思维向互联网创新思维转变，改进生产、管理和经营模式，提升产品设计水平、生产制造效率和市场占有率。因此，发展智能工业是吴江实现工业经济做大做强的必由之路。
智能工业是优化投入产出结构的重要砝码。“十二五”期间，吴江工业投资总量达1613亿元，但工业总产值仅从3700亿元增长到3831亿元，只增长了131亿元，投入产出比还不到12：1；规模以上工业企业利润总额也基本呈现逐年下降趋势，总利润率仅为3.36%。同时，吴江的土地开发强度已经超过29%，逼近30%警戒线，但2015年工业企业亩均税收只有8.73万元，低于苏州平均水平，仅为广东顺德的一半。另外，吴江工业排放强度却高于苏州平均水平，且地处太湖流域，产业发展的环境压力越来越大，传统粗放型发展方式已不适合吴江区情实际。而发展智能工业，推进全产业链实施信息化、智能化生产和管理，能放大投入的“几何效应”，有效提高全要素生产率和投入产出比。
智能工业是提升企业核心竞争力的重要引擎。丝绸纺织、光电缆等传统行业，既是吴江多年发展的积淀，也是吴江的基础和优势所在。然而，步入经济新常态的吴江制造，转型升级的质量总体不高，企业核心竞争力总体不强，全区15000多家工业企业中，大多数企业虽然有着强烈的转型升级意愿，但转什么、怎么转的方向不够明确。历史经验表明，企业发展前景不取决于所处行业，而是取决于在行业中的核心竞争力。通过发展智能工业、改造提升现有企业，既是企业转型升级的现实需求，也是核心竞争力提升的根本路径。
二、发展智能工业的创新实践和典型做法
契合吴江智能工业企业“多、专、小、轻”的特点，探索并实践吴江发展智能工业的新模式，关键在于抓住工厂和车间两大智能制造起源地，找准智能工业六大关键环节，强化政府支持和政策鼓励合力，从而形成千帆竞发、全面开花的良好局面。
突出重点，精准发力。吴江从智能制造的发展现状、发展方向、产业特点和定位等实际出发，将智能设计、智能生产、智能装备、企业资源计划管理、供应链管理和生产性企业电子商务确定为重点发展的六大关键环节，这六大环节在实践中均得到企业广泛应用。目前有近400个项目正在实施。省级示范智能车间建设走在前列，2015年建成10个，占全省十五分之一、苏州大市的三分之一；2016年上半年又新增13家省级示范智能车间，占全省新增数的近十分之一。围绕智能设计、智能装备、供应链管理、生产性电商等重点环节，各企业普遍加大技改投入、研发力度，全区已拥有4家省级工业设计中心，绿控传动的新能源客车混合动力系统总成以及汽车AMT自动变速箱，在国内处于领先地位。有17个产品获得省首台（套）称号，涌现了康力电梯、博众精工、明志科技等一批有代表性企业，初步估算装备企业产值近500亿元。
注重引导，示范带动。如何让发展方向成为导向？让身边典型成为示范？吴江选取了六个环节中的30家典型企业，从不同角度展示了这些企业在发展智能工业方面的做法、成效及经验，编印成《吴江智能工业在行动》一书，在全区范围内进行宣传推广；编撰了每月一期的《智能工业在行动推进专刊》，动态跟踪智能工业推进情况；连续两年每年坚持召开智能工业发展大会或是现场推进会，大会小会逢会必讲智能工业，强化发展共识；成功举办两届国际机器人及智能装备大会，进一步扩大吴江智能制造影响力。同时，不断强化舆论引导功能，组织新闻媒体开设专栏，宣传先进企业的成功做法和经验；扩大相互学习借鉴效应，有针对性地组织企业交互式参观，感受智能工业发展的良好态势及实际应用成效。在系列化的引导、推动下，企业发展智能工业热情被有效点燃，在今年3月份的一次现场参观上，企业参会人员数量超过报名数的30%。另外，我们还启动实施了智能工业“155”计划，推进示范企业、试点企业、行动企业这样的梯队建设，以示范带试点，以试点促行动，力争三年内培育100家示范企业、500家试点企业，带动5000家行动企业。目前已培育58家示范企业、240家试点企业。
强化政策，服务企业。为了更精准的体现政府扶持智能工业发展的导向，2015年，吴江制定了《关于加快全区智能工业发展的实施意见》和《关于加快全区智能工业发展若干政策》，明确了智能工业发展任务及扶持重点，仅一年区级财政就兑现奖励资金超5000万元。2016年以来，又对全区各部门奖励扶持政策进行了归并梳理，出台了《苏州市吴江区转型升级产业基金的若干实施意见》，通过进一步明确、细化奖励项目、扶持标准，强化了对智能工业六大环节、相关载体建设的支持力度。企业在政策支持下，普遍加大投资力度，2015年以来累计完成智能工业投资148亿元，引进工业机器人1485台（套）。如亨通集团从单一的智能车间建设开始走向全领域的智能化改造、建设智能工厂。盛虹集团累计投入3.8亿元，引进各类工业机器人300多台（套），实现替代人工近2000人；中达电子在生产中导入SCARA工业机器人，在职员工已从最高峰3.4万人降到2.4万人，日产能提升近3倍。
三、对发展智能工业的深入研究和若干启示
当前吴江制造业向“智造”的转型已初见成效，我们将加大改革创新力度，全面提升吴江产业层次和企业核心竞争力，力争到2020年，吴江装备制造业产值突破1000亿元，成为具有一定竞争力和影响力的智能制造示范城市（区）。
必须更加注重科技引领。发展智能工业，必须聚焦科技创新这个“核心中的核心”用功发力，实现科学技术与传统工业深度融合。突出载体建设。强化四大片区的经济主战场功能，全力集聚各类创新要素，支持各级各类创新载体建设，鼓励众创空间发展，为智能工业发展构筑高平台。统筹实施好苏州湾科技城，全面整合苏州湾软件园、科创园、清华汽研院等各类资源，重点引进海内外高层次创新创业人才项目，促进新兴产业孵化、创客空间打造和高端人才集聚，着力把科技城建设成为国内一流的创业园区，打造成省级乃至国家级创新平台。加快吴江智能装备产业园的建设，注重加强与高等院校、科研院所的合作联姻，加大产业的招引，着力为智能工业发展提供集成示范和高端引领。主攻关键技术。围绕吴江智能工业的发展重点和实际基础，加大关键技术及首台（套）装备的引进和攻克，加强大数据、关键智能器件、物联网等基础性、前沿性、战略性技术攻关力度，促进电子信息技术与制造技术的深度融合，为智能制造业发展提供强有力的技术、装备和服务支撑，推动智能制造以信息技术为支撑，从企业内部产业链出发，向全行业产业链、供应链、服务链、创新链网络构建拓展。着力实现以工业机器人、3D打印等为代表的智能制造装备应用日趋广泛；产品创新响应市场需求的效率大大加快；生产管理的精益化程度显著提升；个性化的生产模式开始兴起；供应链整合程度日益提高；企业智能决策能力有效增强；设计、生产、服务一体化的新业态、新模式加速崛起。加大研发投入。以构建智能工业发展体系为方向，加快提升产品研发设计能力，加强国家级、省级企业工程中心、技术中心建设，力争年内研发投入占地区生产总值比重达2.5%。积极探索并鼓励重点骨干企业构建智能制造产业联盟，以产业联盟推动共性技术、关键技术研发创新，促进行业发展，探索行业制订标准。充分发挥智能工业示范、试点企业的引领作用，鼓励重点骨干企业向建设智能工厂方向发展，引导中型企业以智能车间建设为重点，中小型企业以关键环节的智能化改造为突破，形成各有侧重、各展所长的智能工业梯度发展格局。
必须更加注重模式创新。加快商业模式创新。着力推进智能工业与“互联网+”融合，加快建设盛泽纺织大宗电商平台、宜布网等电商平台，加强认证、支付、物流、信用等与电子商务关联度高的配套建设，着力推进跨境电商产业园、汾湖电商物流产业园等特色载体，不断提升企业电子商务应用率，努力实现“电商换市”。加快管理模式创新。不断加大企业资源计划管理、供应链管理等智能化管理方面研发投入力度，着力构建人财物、产供销协同联动管理体系，实现库存最小化生产模式，年内创建省级两化融合示范试点企业18家左右。加快物流模式创新。着力发展智慧物流，全力打造巨鸟第四方物流平台，加快推进开发区物流中心公路港项目，不断提升物流运作效率，形成集采购执行、仓储管理、物流金融于一体的综合物流服务模式，为智能工业发展提供支撑。
必须更加注重制度建设。推动实施差别化价格征收体系。依托全省首创的资源集约利用信息系统，积极推进《关于开展工业企业效益综合评价实施意见》的制定出台，尽快实现对企业在用地、用电、用水、用能、信贷以及排污权等方面实施差别化价格政策，倒逼企业通过智能化改造加快转型升级，淘汰落后产能，为优质智能工业项目发展腾出空间。不断提升政策扶持精准度。进一步优化完善“一项政策促转型”体系，尽快搭建完成财政信息管理系统，实现项目申报、审查验收、资金分配等关键节点全部网上运行，确保优质智能工业项目得到扶持；不人为设定奖励资金最高限额，让更多的智能工业项目得到扶持。加快“多规融合”和“三优三保”的实施，为智能工业发展拓展空间。全面实行区内用地指标有偿交易，将更多资源向投入产出大、科技含量高的智能工业项目倾斜。着力优化政务服务环境。继续推进“一枚公章管审批”改革，进一步优化调整审批环节，有效巩固目前审批时效较国家规定的法定时限提升50%成效，加快建立智能工业项目绿色审批通道，不断提高智能工业项目落户审批效率。
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吴忠仪表的信息化应用起源于上个世纪八十年代，经过近三十年的风雨历程，经历了三个划时代的变迁，目前已发展到在宁夏乃至全国同行业中信息化建设应用领军企业。特别是近几年，公司的管理水平和经营业绩取得了跨越式的发展，这其中企业信息化全面与纵深发展起到了决定性作用，已进入两化融合深度应用阶段。
信息化投入应用
自1985年开始企业信息化建设，吴忠仪表经历了单项应用、综合集成、协同创新三个发展阶段。通过28年在信息化领域的摸索与建设，已自主开发了一套符合企业自身发展需求的信息化管理平台，并将信息化应用扩充到公司管理的每个环节，已将企业信息化的作用从解决企业局部业务问题，拓展为实现企业管理提升与发展变革的强大支撑，并全方位提高企业的生产效率、管理效率和综合竞争力。实现了各系统间的数据接口集成，从数字化设计到数字化制造，从智能选型到远程监造，从精益过程生产到精细化质量控制，无不体现出吴忠仪表两化融合应用的深度和广度。
在产品设计、数字化制造方面，吴忠仪表将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，逐步实现企业管理和产品设计的信息化、生产过程的智能化、制造装备的数字化、客户服务的网络化、信息资源的共享化。通过4CP系统与其它管理系统数据的综合集成与应用，有效提升了调节阀产品的研发、设计和制造能力，实现了基于三维产品设计和加工制造过程的一体化应用以及业务、流程和数据的高度融合。
选型系统的建设实现了从产品选型到订单的生成及售前业务的支持，为订单的生产组织及售后服务提供了有力的保障；通过制造服务系统的建设，实现了企业自身价值链与客户链的对接，为企业拓展了新的利润空间。通过业务与信息化的融合，公司架构逐步扁平化，实现了减员增效，企业员工由原来1400人减至900人，但产值由1.7亿增加至5.6亿。通过两化融合建设的深入开展，企业在研发设计、制造生产、成本控制等方面成效显著；产品交货期由3个月缩短至2个月；产品产量由月产700台提升到3000台；定制产品的研发周期由15天缩短至3天；加工准备时间大幅缩短，人机效率提高50%；产品生产成本下降5%～10%。
吴忠仪表信息化的发展是将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，推动企业管理模式创新和技术创新，实现企业产品设计制造数字化、生产过程精细化、客户服务网络化、应用平台虚拟化，以全面提升企业的核心竞争能力。
自主研发收益
位处内陆的吴忠仪表厂已经完成26个信息系统的开发、实施，构建了以ERP为中心的制造业企业信息系统泛化架构——泛ERP系统，实现了设计、管理、制造、销售和服务等业务环节的信息化管理和应用。
2009年，吴忠仪表厂自主研发了“WRP系统”（吴忠仪表资源计划系统），涉及企业的销售、技术、采购、生产、质量、人力、财务、服务、决策支持等业务环节。与国内同行业的ERP系统相比，WRP系统不论从结构设计上，还是从功能实现上，都处于领先水平，而且整个开发费用是同类商品化软件的二十分之一。上线至今，带动企业总产值从1.7亿元提高到10亿元；全员劳动生产率从人均28万元提高到100万元；净资产收益率从0.05%提高到10.49%；总资产报酬率从0.03%提高到5.75%；库存周转率从1.5次提高到4次；资金周转率从0.45提高到0.59；产品交货期由3个月缩短至2个月；产品产量将由月产800台提高到月产3500台；生产成本将逐年下降3%到5%。
随着企业信息化的不断发展，吴忠仪表厂正从对信息化研发应用的大投入转向推广收益。两化融合过程中，一支既熟悉企业业务和管理流程，又掌握信息技术的复合型人才团队，为企业两化融合的深入发展奠定了扎实的人才基础。在满足企业自身信息化发展的同时，吴忠仪表依托公司现有人力资源和资金实力，于2011年在银川开发区软件园，注册成立了全资子公司—宁夏菲麦森流程控制技术有限公司，主要从事企业信息化系统的研发、实施及嵌入式控制软件的开发，立足为区内、外企事业单位提供软件系统建设服务和信息化解决方案的技术支持。截止目前，宁夏菲麦森流程控制技术有限公司已承担了多个国家级、省市级信息化项目的实施，并已建成基于虚拟化技术的“工业云”网络支撑平台和容灾备份系统，对外提供资源共享的网络平台服务。
以信息化促进循环经济发展，不断提高资源综合利用率，进一步推动自治区区产业结构提档升级。吴忠仪表在自身两化深入融合的同时，还抓住政策机遇，围绕西部内陆的传统和优势特色产业，突出项目建设，借自身信息化优势，带动地域两化融合，形成推动两化融合发展的新局面。
规划发展
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我国还是一个发展中国家，需要继续完成工业化的任务。而从世界总体发展进程看，信息化时代的来临要求我们必须打破原有的工业化模式，把信息化的先进成果和理念融合到工业化中，充分发挥其“提质增效”这一倍增器的作用。
新形势，新动力
“没有信息化就没有现代化”，“两化融合是‘四化’同步发展的引擎”，这是对两化融合重要性的定论。但是当前社会生产力的发展速度前所未有，信息技术的更新迭代更是日新月异，因此跟几年前相比，两化融合的环境和内涵都发生了很大的变化：发展环境日益复杂，发展条件和动力发生深刻变革。
首先，全球产业格局面临重大调整，围绕抢占制造业发展制高点的竞争愈演愈烈，两化融合发展迎来新空间。为应对新一轮科技革命和产业变革带来的挑战和机遇，以美国工业互联网、德国工业4.0为代表，发达国家纷纷实施以重振制造业为核心的“再工业化”战略，对高端制造业进行再调整再布局，以打造国家制造业竞争新优势。
再放眼国内，产业结构升级和供给结构优化需求迫切，对两化融合发展提出新需求。我国经济发展进入新常态，工业发展面临资源环境约束强化、要素成本上升、投资出口放缓等挑战，“十三五”时期亟须推动两化深度融合，优化企业资源配置，提升生产经营效率，改善产品品种结构，提高供给结构适应性和灵活性，形成经济增长新动力。
于此同时，信息技术高速发展，成为构建新型制造体系的重要力量，给两化融合发展带来新支撑。以云计算、大数据、物联网、移动互联网为代表的新一代信息技术正在向制造业加速渗透融合，工业云、工业互联网、智能设备逐步成为制造业发展新基础，个性化定制、服务型制造成为生产方式变革新趋势，融合创新、系统创新、迭代创新、大众创新等正在成为制造业转型升级新动力。
此外还有一个不容忽视的衍生话题，那就是工业领域信息安全形势日益严峻，对两化融合发展提出新要求。随着两化融合发展进程不断深入，工业信息系统逐步从单机走向互联、从封闭走向开放，为网络安全威胁向其加速渗透提供了条件，工业领域面临的信息安全形势日益紧迫，急需加速完善工业信息系统安全保障体系。
可见，我国两化融合工作正进入向纵深发展的新阶段。准确把握战略机遇，有效应对各种风险和挑战，通过大力推进两化融合，促进经济社会转型发展，显得尤为重要和紧迫。
推进两化融合是一项全局性、系统性工程。需要统筹谋划、提早布局，着力加强顶层设计，明确融合路径，把握发展方向，实现重点突破。制造业是国民经济的脊梁，如果没有制造业的发展，即使其他行业有巨大的发展，对中国这样一个制造大国来讲也是一件危险的事情。
从当前的国内外形势来看，智能制造作为两化深度融合的集中体现，业已成为我国两化融合工作的最主要抓手和突破口。正如工业和信息化部苗圩部长所指出的：“在新一轮科技革命和产业变革中，各国都在研究如何抢占新一轮发展的制高点。我们认为，互联网和传统工业行业的融合是要认真重视和抢抓的机遇，这也是所说的制高点问题。还有一个切入点的问题，或者说主攻方向，那就是智能制造。在之前两化融合的基础上把智能制造抓在手里，是解决我国制造业由大变强的根本路径。”
将智能制造作为推进两化深度融合的突破口，可以有效带动创新驱动、绿色低碳和服务化发展，并促进产品和技术结构、产业组织结构、产业空间布局和制造业内部结构等四个方面的优化升级，能够逐步实现制造业转型升级，推动工业持续平稳发展，是中国经济在发展中升级、在升级中发展并有竞争力的重要保障。
所以，作为两化深度融合的集中体现，智能制造将成为未来一段时间我国两化融合工作的主战场和核心目标，是建立国家制造业创新体系的关键。而这从《信息化和工业化融合发展规划（2016-2020）》这一顶层设计中也可见一斑。
顶层出台，行动落地
《信息化和工业化融合发展规划（2016-2020）》于2016年10月12日正式印发，是未来几年我国两化融合工作的行动指南和纲领。
根据《规划》，到2020年，信息化和工业化融合发展水平进一步提高，提升制造业创新发展能力的“双创”体系更加健全，支撑融合发展的基础设施和产业生态日趋完善，制造业数字化、网络化、智能化取得明显进展，新产品、新技术、新模式、新业态不断催生新的增长点，全国两化融合发展指数达到85，比2015年提高约12，进入两化融合集成提升与创新突破阶段的企业比例达30%，比2015年提高约15个百分点。
基于互联网的制造业“双创”体系不断完善――“双创”成为制造业转型发展的新引擎，“双创”服务平台体系支撑能力显著提升，创新资源和服务在线化、平台化和共享水平显著提升；
新型生产模式在重点行业广泛普及――生产方式精细化、柔性化、智能化水平显著提升，关键工序数控化率达50%，网络协同制造、个性化定制、服务型制造成为引领制造业高端化的重要模式，制造企业组织管理模式进一步趋向扁平开放；
基于互联网的服务业态成为新增长点――产品全生命周期管理、工业电子商务等服务新模式新业态蓬勃发展，工业电子商务交易额突破10万亿元；
智能装备和产品自主创新能力快速提升――智能制造关键技术装备、智能制造成套装备、智能产品研发和产业化取得重大突破，新型智能硬件产品和服务市场规模突破万亿元，智能制造系统解决方案能力显著提升；支
支撑融合发展的基础设施体系基本建立――自动控制与感知技术研发和产业化取得突破，工业软硬件供给能力稳步提高，工业云与智能服务平台逐步成为智能制造关键应用基础设施，低时延、高可靠、广覆盖、更安全的网络服务支撑能力进一步增。
2016年12月26日，全国工业和信息化工作会议在京召开，会议部署了2017年重点工作，智能制造是所有工作的核心和主线。
会议指出，要把握引领经济发展新常态，坚持以提高发展质量和效益为中心，坚持以供给侧结构性改革为主线，立足制造强国、网络强国战略全局，全面实施“中国制造2025”，深化创新驱动，全面做好稳增长、促改革、调结构、深融合、惠民生、保安全各项工作，加快新动能培育和传统动能修复，努力实现工业通信业平稳增长和提质增效。
会议具体要求抓好六方面的工作，其中前两项工作都直接与两化融合有关。
其一是坚持创新驱动发展，全面实施“中国制造2025”。细化落实“1+X”体系目标任务，重点组织实施30项重大标志性项目。实施国家制造业创新中心建设工程。大力推进工业强基工程。实施高端装备创新工程，抓好高档数控机床与基础制造装备、大飞机、“两机”等国家科技重大专项。推动实施重点新材料研发及应用重大工程。大力拓展重大技术装备及工业“四基”应用。
其二是深化制造I和互联网融合发展，培育壮大新业态新模式。深入实施智能制造工程，持续推进智能制造专项。着力打造“双创”平台，支持大型制造企业、互联网企业、基础电信企业建设一批“双创”服务平台。夯实融合基础和安全支撑，实施“芯火”创新计划和传感器产业提升工程。出台推进两化融合管理体系工作的指导意见，绘制全国两化融合发展数据地图。开展服务型制造专项行动。
而从工信部各司局2017年的重点工作来看，智能制造也是焦点所在。
规划司：围绕“七个一”体系化深入推动“中国制造2025”。做好国家“十三五”规划纲要重点任务推进和31项部规划宣贯、实施、评估等工作。修订《中国制造2025分省市指南》，引导地方差异化发展。协同推进五大工程实施，通过标志性项目促进关键突破。
财务司：围绕“中国制造2025”确定的重点领域、重点工程，积极争取资金。优化工业转型升级资金管理模式，为“中国制造2025”提供长期稳定资金保障。
装备工业司：全面实施“中国制造2025”，组织实施智能制造综合标准化与新模式应用专项，全面推动智能制造标准体系建设，继续推进智能制造试点示范，遴选90个左右智能制造试点示范项目，编制推进船舶智能制造指导意见、促进智能网联汽车产业发展的指导意见。
电子信息司：落实“中国制造2025”，以智能制造为主攻方向，大力发展工业智能传感器、智能工控系统、工业机器人等核心技术产品和智能装备系统，积极推进行业智能制造试点示范。
信息化与软件服务司：深入落实国发〔2016〕28号文件（国务院《关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见》），围绕工业云、工业大数据、工业电子商务，组织开展制造业与互联网融合发展行业应用示范，支持建设一批面向重点行业和区域的信息物理系统测试验证平台、综合验证试验床。加快推动制造业与互联网融合发展“新四基”建设，建设和完善工业云、工业大数据等技术支撑平台，培育一批面向重点行业的系统解决方案。开展信息物理系统（CPS）参考模型等重点标准研制工作，逐步完善制造业与互联网融合发展标准框架。
后台支撑，前端裂变
智能制造更多的是在管理和生产环节通过企业信息系统与运营系统的融合来达到“提质增效”的目的，从而打破长期以来我国工业依靠资源要素投入、规模扩张的粗放发展模式，是企业的内部行为，侧重后端支撑。但是，要想实现企业转型升级的大目标，仅仅依靠“后端”的智能制造肯定不够的。
企业在“前端”面对消费者和市场竞争时，还需要辅以新的理念和新的商业模式。这也是为什么我国在提倡推广智能制造的同时大力推动制造业与互联网在发展理念、产业体系、生产模式、业务模式等方面全面融合，也就是互联网+制造（“互联网+制造”跟工业互联网有着本质的不同）。利用“互联网+”，积极发展众创、众包、众扶、众筹等新模式，促进生产与需求对接、传统产业与新兴产业融合，有效汇聚资源推进分享经济成长，从而形成叠加效应和聚合效应，加快新旧发展动能和生产体系转换，助推“中国制造2025”。
根据国发〔2016〕28号文，以激发制造企业创新活力、发展潜力和转型动力为主线，以建设制造业与互联网融合“双创”平台为抓手，围绕制造业与互联网融合关键环节，积极培育新模式新业态，强化信息技术产业支撑，完善信息安全保障，夯实融合发展基础，营造融合发展新生态，充分释放“互联网+”的力量，改造提升传统动能，培育新的经济增长点，发展新经济，加快推动“中国制造”提质增效升级，实现从工业大国向工业强国迈进。
推动制造业与互联网融合一项核心工作是制造企业互联网“双创”平台的建设。国发〔2016〕28号文要求相关政府部门积极组织实施制造企业互联网“双创”平台建设工程，支持制造企业建设基于互联网的“双创”平台，深化工业云、大数据等技术的集成应用，汇聚众智，加快构建新型研发、生产、管理和服务模式，促进技术产品创新和经营管理优化，提升企业整体创新能力和水平。鼓励大型制造企业开放“双创”平台聚集的各类资源，加强与各类创业创新基地、众创空间合作，为全社会提供专业化服务，建立资源富集、创新活跃、高效协同的“双创”新生态。
在互联网时代，创新已不再是一个企业的行为，将消费和研发真正结合起来，针对大企业和小企业的不同特点构建“双创”平台，是促进制造业和互联网深化融合的必要条件。
智能制造范文5
论文摘要：智能制造是当今世界制造业的重要发展方向，它在全球范围内都得到了广泛的应用和研究。文章从对智能制造的定义开始，介绍了智能制造的概念以及智能制造系统的特点及应用，然后通过分析智能制造在国内外的发展，结合我国实际情况介绍了智能制造在我国的发展趋势。
1智能制造简介
智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。以智能制造技术（Intelligent Manufacturing Technology，IMT）为基础组成的系统叫做智能制造系统（Intelligent Manufacturing System，IMS），它具有以下特征:
①具有获取信息并以此来决定自身行为的能力。要具有获取信息并以此来决定自身行为的能力，也就是需要智能系统对信息具有一定的分辨能力，这要求系统的模型必须建立在相应的知识库上，系统运用知识库来决定自身行为。
②实现人机一体化。实现人机一体化就是使人和智能机器在制造过程中相互协作，在此系统中不能把人间单的当作操作者来看待，要意识到此时人和智能机器是平等的，可以认为他们是为了完成某些项工作而进行合作的两个个体，他们需要做的就是运用各自的特长来完成任务。
③拥有学习能力和自我维护能力。产品制造是在不断发展和变化的，因此在制造过程中所需要的知识也不断的增加，同时在运行过程中不可避免的会出现故障，为了更好的适应社会对产品制造的要求，需要智能制造系统拥有学习能力和自我维护能力。
智能制造在现代制造业中应用广泛，主要包含产品智能设计、加工过程智能监控、产品在线智能测量、机器故障智能诊断、制造系统的知识处理与信息处理、制造系统的智能运行管理与决策等方面。
2智能制造在中国制造业的应用现状及发展趋势
2.1国内外智能制造的发展状况
自20世纪80年代智能制造提出以来，世界各国都对智能制造系统进行了各种研究，首先是对智能制造技术的研究，然后为了满足经济全球化和社会产品需求的变化智能制造技术集成应用的环境——智能制造系统被提出。智能制造系统是1989年由日本提出的，随后还于1994年启动了先进制造国际合作项目，包括了公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等[1]。近年来，各国除了对智能制造基础技术进行研究外，更多的是进行国际间的合作研究。 在我国对智能制造的研究也早在上世纪八十年代末就已开始。在最初的研究中在智能制造技术方面取得了一些成果，而进入21世纪以来的十年当中智能制造在我国迅速发展，在许多重点项目方面取得成果，智能制造产业也初具规模。总的来说我国在智能制造方面的发展是不错的，近年来国家和各大制造企业对智能制造的发展也越来越重视，越来越多的研究项目成立，研究资金也大幅增长。
2.2智能制造在我国的发展趋势
在我国制造业未来的发展中，智能制造必将扮演更加重要的角色。我国必将由制造大国向制造强国转变，这就要求我国制造业由粗放型向集约型转化，这就要求我们必须控制能源消耗的增长，而通过智能制造系统能够更加充分的利用原材料，有助于我国制造业向集约型转化。要发展好智能制造，我们首要的任务是尽快建立起智能制造的理论体系，理论体系是整个智能制造的基础，也是全面发展智能制造的前提。在建立理论体系的同时技术体系也要相应的建立起来，智能制造系统是以智能制造技术为基础建立起来的，它以智能制造技术为基石。最后，结合我国制造业实际情况，建立符合我国制造业发展需要的特色智能制造系统。
3结语
随着全球制造业的发展，智能制造也将随之不断发展，这是制造系统由能量驱动型转变为信息驱动型所带来必然的结果。在这个全球化的智能制造浪潮中，我国当然也不落人后，我国一些高等院校已进行相关研究，随着国家和各大制造企业对智能制造的认识加深，相信将会有越来越多的人力物力将会投入智能制造的研究当中，最终得以在全国范围形成浓厚的研究氛围，国家、企业、高校之间相互合作，统筹规划、集中优势，最终形成符合我国制造业发展的智能制造系统。
智能制造范文6
【关键词】制造控制系统；集成框架；智能重构；知识功能块；Web服务
引言
激烈的市场竞争和动态多变的制造环境，迫使企业不断提高对制造控制系统可重构性能的要求。最初是简单重构，然后是动态重构，目前发展的主要趋势是智能重构。
IEC 61499功能块采用分布式和硬实时的设计原理，既具有面向对象的特征，又具有优良的自治性，已被学者们作为研究新一代智能制造控制系统的重要基础。本文将人工智能领域的知识表达与IEC 61499功能块标准相结合，提出了知识功能块新概念，并以其作为功能单元，构建了智能重构制造控制系统（Intelligently Reconfigurable Manufacturing Control System，IRMCS）集成框架。在此框架下，智能重构与智能控制过程能够并行进行，各个计算机化的可编程制造设备可相互协作并相互促进，从而使制造控制系统达到全局优化的效果。最后，开发了一个原型系统，用于验证所提出的集成框架的有效性。
1.基于知识功能块的智能重构制造控制系统集成框架
1.1 知识功能块模型
将IEC 61499基本功能块模型进行扩展，提出了适应智能重构的知识功能块模型（如图1）。其特点是：①将事件流区分为执行事件与重构事件两种类型；②同时将数据流区分为执行数据与重构数据两种类型；③相应地增加了与重构事件及数据相关联的重构控制表及重构算法；④为了便于智能重构与智能控制的并行执行过程的相互协作，还增加了用于功能块实体与制造知识库交互的协调知识数据流。该模型在逻辑上与基本功能块完全相同，既提高了可重构性，又保持了功能块组织结构的稳定性。知识功能块的控制功能或者是控制加工资源的操作（如机器人的移动），或者是控制制造元过程（meta process），即制造过程的最小组合单元。为简便起见，下述功能块均指知识功能块。
1.2 基于知识功能块的智能重构制造控制系统集成框架
在集成工程知识、制造过程知识和制造资源能力的基础上，构建了以具有自治与协作能力的知识功能块为最小功能单元的IRMCS集成框架，其特点如下：
（1）采用金字塔型结构的思想，在逻辑上以制造系统集成（Manufact uring Systems Integration，MSI）结构的递阶方式，将控制系统分成系统层、规划层和资源层三层，资源层又分为虚拟制造设备（Virt ual Manufacturing Device，VMD）层和设备控制器层。复合功能块由多个基本功能块通过数据流和事件流连接形成，以完成更为复杂的控制任务。控制任务的完成依赖于功能块（基本功能块或/和复合功能块）之间的信息传递。
（2）将功能块间的信息传递分为软实时通讯与（硬）实时通讯两种方式。软实时通讯采用基于Web服务的客户机/服务器（Client/Server，C/S）方式实现，（硬）实时通讯则采用基于制造报文规范（Manufacturing Message Specification，MMS）及Web服务的报文传输机制实现。从本质上看，两者都采用统一的标准报文格式（以简单对象访问协议（Simple Object Access Protocol，SOAP）为消息传递形式的Web服务C/S机制接口）。
（3）从信息传递性能来看，各功能块实体均具有数据、报文传输能力，因此松弛了层次间的“主-仆”关系，提高了从属层次上各功能块实体的局部自治能力，从而大幅降低了对层次间实时通讯的需求。
2.智能重构与智能控制的并行执行过程
为了使制造控制系统具有自组织与自适应能力，其智能重构与智能控制过程必须能够并行进行。预先确定好的控制应用的执行逻辑约束，以及功能块本身所具有的重构支持机制，将确保重构过程自动平稳进行，避免初始的应用逻辑与当前的执行条件发生冲突。智能重构与智能控制的并行执行过程。该过程存在执行控制流与重构控制流两种类型的控制流，前者由计划调度复合功能块产生，后者由重构控制复合功能块产生。在制造控制系统动态演化过程中，监督协调复合功能块在制造知识库的支持下，根据重构规则及控制规则协调智能重构行为与智能控制应用的并行执行。
3.系统设计
一个简化的柔性制造系统（Flexible Manufact uring System，FMS），它包括两台机床（M1与M2）和一个缓冲区B1。两台机床共享一台机器人R1；FMS共享一台负责运输零件的自动导引小车A1；还包括一个智能仓库，可在任意时刻提供系统所需的零件和存储空间。此外，一台主控计算机负责控制整个系统及监视所有设备的运行情况。如基于Web服务面向服务的控制软件体系结构将面向服务的思想与IEC 61499功能块标准相结合，并采用Web服务作为功能块的实现技术，提出了基于Web服务面向服务的IRMCS软件体系结构。通过功能映射，上述IRMCS集成框架中逻辑层面上的功能块体现为各种具体的功能块Web服务。底层是功能块Web服务组件库（包含各个功能块Web服务的具体实现）；MMS服务集合提供制造信息传递规范；Web服务技术是整个体系结构的实现平台，其协议堆栈为客户端与服务器提供Internet/Int ranet环境下的网络服务；采用Web服务的Web服务描述语言（Web Serivce Description Language，WSDL）描述功能块Web服务，并到统一描述、发现和集成（Uni2 versal Description，Discovery and Integration，UD2 DI）协议注册节点，然后客户端控制应用可从注册节点发现需要的功能块Web服务并使用它们。此外，客户端与服务器通过SOAP相互通讯。
由于Web服务本质上建立在一系列基于可扩展标记语言（eXtensible Markup Language，XML）的开放标准（WSDL，SOAP及UDDI）基础之上IEC 61499功能块标准与Web服务相结合可以给制造控制系统带来真正的与硬件平台、操作系统与编程语言无关的通讯能力，提高了它的柔性、可重用性、可扩展性与互操作性。同时，由于Web服务的动态、发现及绑定机制，IRMCS具有动态的可重构性与集成能力。
上述系统模型中的制造设备通过串口通讯（如RS2232C通讯协议）与服务器计算机相联系，服务器计算机与主控计算机具有相似的硬件配置Pentium IV 2.4GHz，512M RAM，以太网卡。为了展示IRMCS的跨语言、跨平台性能，客户应用及各设备VMD功能块Web服务选择Windows 2000为开发平台，J ava为编程语言，Sun J RE为运行环境，Bor2 land JBuilder 9作为开发工具，Tomcat作为Web服务器；另一方面，计划调度功能块Web服务及重构控制功能块Web服务选择Linux为开发平台，C#为编程语言，Microsof CLR为运行环境，Visual St 为开发工具，IIS为Web服务器。这种执行方式也可验证IRMCS在异质环境下的互操作性。在Internet/Int ranet环境下，用户可利用客户程序方便地远程监控该FMS的实际运行情况。
结束语
为了实现制造控制系统的智能重构，提出了知识功能块的新概念，并以其为基础构建了IRMCS集成框架。IRMCS原型系统验证了IEC 61499功能块标准、Web服务中间件和面向服务概念在实现智能重构制造控制系统方面的有效性。
但在实际应用中，基于Internet/Int ranet的集成框架需考虑制造控制专用信息传递过程中的安全问题。未来将研究采用安全套接字层（SecureSocket Layer，SSL）技术对制造通讯信息进行加密与解密。
参考文献
[1]王宸煜,王敏.基于混合推理机制的点焊工艺设计[J].机械工程学报,2002.
[2]刘晓冰,刘彩燕,马跃等.基于分层实例推理的混合型行业工艺设计系统研究[J].计算机集成制造系统,2005.
