近年來，智能制造熱潮席卷神州大地，成為推進“中國制造2025”國家戰(zhàn)略最重要的舉措。其中，智慧工廠作為智能制造重要的實踐領域，特別是對于化工廠采用的蘇州新導化工廠人員定位系統(tǒng)，已引起了制造企業(yè)的廣泛關注和各級政府的高度重視。

一、智慧工廠建設的現(xiàn)狀分析

近年來，全球各主要經濟體都在大力推進制造業(yè)的復興。在工業(yè)4.0、工業(yè)互聯(lián)網、物聯(lián)網、云計算等熱潮下，全球眾多優(yōu)秀制造企業(yè)都開展了智慧工廠建設實踐。但是，蘇州新導認為我國制造企業(yè)在推進智慧工廠建設方面，還存在諸多問題與誤區(qū)：

①盲目購買自動化設備和自動化產線。很多制造企業(yè)仍然認為推進智慧工廠就是自動化和機器人化，盲目追求“黑燈工廠”，推進單工位的機器人改造，推行機器換人，上馬只能加工或裝配單一產品的剛性自動化生產線。只注重購買高端數(shù)控設備，但卻沒有配備相應的軟件系統(tǒng)。

②尚未實現(xiàn)設備數(shù)據的自動采集和車間聯(lián)網。企業(yè)在購買設備時沒有要求開放數(shù)據接口，大部分設備還不能自動采集數(shù)據，沒有實現(xiàn)車間聯(lián)網。目前，各大自動化廠商都有自己的工業(yè)總線和通信協(xié)議，OPCUA標準的應用還不普及。

③工廠運營層還是黑箱。在工廠運營方面還缺乏信息系統(tǒng)支撐，車間仍然是一個黑箱，生產過程還難以實現(xiàn)全程追溯，與生產管理息息相關的制造BOM數(shù)據、工時數(shù)據也不準確。

④設備績效不高。生產設備沒有得到充分利用，設備的健康狀態(tài)未進行有效管理，常常由于設備故障造成非計劃性停機，影響生產。

二、何謂化工廠人員定位系統(tǒng)？

該系統(tǒng)具有以下六個顯著特征：

①設備互聯(lián)。能夠實現(xiàn)設備與設備互聯(lián)（M2M），通過與設備控制系統(tǒng)集成，以及外接傳感器等方式，由SCADA（數(shù)據采集與監(jiān)控系統(tǒng)）實時采集設備的狀態(tài)，生產完工的信息、質量信息，并通過應用RFID（無線射頻技術）、條碼（一維和二維）等技術，實現(xiàn)生產過程的可追溯。

②廣泛應用工業(yè)軟件。廣泛應用MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、APS（先進生產排程）、能源管理、質量管理等工業(yè)軟件，實現(xiàn)生產現(xiàn)場的可視化和透明化。在新建工廠時，可以通過數(shù)字化工廠仿真軟件，進行設備和產線布局、工廠物流、人機工程等仿真，確保工廠結構合理。在推進數(shù)字化轉型的過程中，必須確保工廠的數(shù)據安全和設備和自動化系統(tǒng)安全。

③充分結合精益生產理念。充分體現(xiàn)工業(yè)工程和精益生產的理念，能夠實現(xiàn)按訂單驅動，拉動式生產，盡量減少在制品庫存，消除浪費。

④實現(xiàn)柔性自動化。結合企業(yè)的產品和生產特點，持續(xù)提升生產、檢測和工廠物流的自動化程度。產品品種少、生產批量大的企業(yè)可以實現(xiàn)高度自動化，乃至建立黑燈工廠；小批量、多品種的企業(yè)則應當注重少人化、人機結合，不要盲目推進自動化，應當特別注重建立智能制造單元。工廠的自動化生產線和裝配線應當適當考慮冗余，避免由于關鍵設備故障而停線；⑤注重環(huán)境友好，實現(xiàn)綠色制造。能夠及時采集設備和產線的能源消耗，實現(xiàn)能源高效利用。在危險和存在污染的環(huán)節(jié)，優(yōu)先用機器人替代人工，能夠實現(xiàn)廢料的回收和再利用。

⑥可以實現(xiàn)實時洞察。從生產排產指令的下達到完工信息的反饋，實現(xiàn)閉環(huán)。通過建立生產指揮系統(tǒng)，實時洞察工廠的生產、質量、能耗和設備狀態(tài)信息，避免非計劃性停機。

三、化工廠人員定位體系架構

化工廠可以分為基礎設施層、智能裝備層、智能產線層、智能車間層和工廠管控層五個層級。

四、智慧工廠的成功之道

進行智慧工廠整體規(guī)劃

化工廠人員定位系統(tǒng)的建設需要實現(xiàn)IT系統(tǒng)與自動化系統(tǒng)的信息集成；處理來源多樣的異構數(shù)據，包括設備、生產、物料、質量、能耗等海量數(shù)據；應當進行科學的廠房布局規(guī)劃，在滿足生產工藝要求，優(yōu)化業(yè)務流程的基礎上，提升物流效率，提高工人工作的舒適程度。智慧工廠的推進需要企業(yè)的IT部門、自動化部門、精益推進部門和業(yè)務部門的通力合作。制造企業(yè)應當做好智慧工廠相關技術的培訓，選擇有實戰(zhàn)經驗的智能制造咨詢服務機構，共同規(guī)劃推進智慧工廠建設的藍圖。在規(guī)劃時應注意行業(yè)差異性，因為不同行業(yè)的產品制造工藝差別很大，智慧工廠建設的目標和重點也有顯著差異。

編輯：fqj