最近幾年，歐美國(guó)家最早針對流程工業提出(chū)了(le／liǎo)“智能工廠”的(de)概念。流程工業智能工廠由商業智能、運營智能、操作智能三個(gè)層次組成，由于(yú)自身的(de)自動化水平較高，因此實施智能工廠相對比較容易。與流程工業相比，離散制造業首先在(zài)底層制造環節由于(yú)生産工藝的(de)複雜性，如車、銑、刨、磨、鑄、鍛、鉚、焊對生産設備的(de)智能化要(yào / yāo)求很高，投資很大(dà)。特别是(shì)裝備制造業、家電、汽車、機械、模具、航空航天、消費電子(zǐ)等産品大(dà)都要(yào / yāo)求産品智能化，設計智能。
因此，在(zài)中國(guó)制造2025及工業4.0信息物理融合系統CPS的(de)支持下，離散制造業需要(yào / yāo)實現生産設備網絡化、生産數據可視化、生産文檔無紙化、生産過程透明化、生産現場無人(rén)化等先進技術應用，做到(dào)縱向、橫向和(hé / huò)端到(dào)端的(de)集成，以(yǐ)實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的(de)生産，從而(ér)建立基于(yú)工業大(dà)數據和(hé / huò)“互聯網”的(de)智能工廠。
1、生産設備網絡化，實現車間“物聯網”
工業物聯網的(de)提出(chū)給“中國(guó)制造2025”、工業4.0提供了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)個(gè)新的(de)突破口。物聯網是(shì)指通過各種信息傳感設備，實時(shí)采集任何需要(yào / yāo)監控、連接、互動的(de)物體或過程等各種需要(yào / yāo)的(de)信息，其目的(de)是(shì)實現物與物、物與人(rén)，所有的(de)物品與網絡的(de)連接，方便識别、管理和(hé / huò)控制。傳統的(de)工業生産采用M2M(MachinetoMachine)的(de)通信模式，實現了(le／liǎo)設備與設備間的(de)通信，而(ér)物聯網通過ThingstoThings的(de)通信方式實現人(rén)、設備和(hé / huò)系統三者之(zhī)間的(de)智能化、交互式無縫連接。
在(zài)離散制造企業車間，數控車、銑、刨、磨、鑄、鍛、鉚、焊、加工中心等是(shì)主要(yào / yāo)的(de)生産資源。在(zài)生産過程中，将所有的(de)設備及工位統一(yī / yì ／yí)聯網管理，使設備與設備之(zhī)間、設備與計算機之(zhī)間能夠聯網通訊，設備與工位人(rén)員緊密關聯。
如：數控編程人(rén)員可以(yǐ)在(zài)自己的(de)計算機上(shàng)進行編程，将加工程序上(shàng)傳至DNC服務器，設備操作人(rén)員可以(yǐ)在(zài)生産現場通過設備控制器下載所需要(yào / yāo)的(de)程序，待加工任務完成後，再通過DNC網絡将數控程序回傳至服務器中，由程序管理員或工藝人(rén)員進行比較或歸檔，整個(gè)生産過程實現網絡化、追溯化管理。
2、生産數據可視化，利用大(dà)數據分析進行生産決策
“中國(guó)制造2025”提出(chū)以(yǐ)後，信息化與工業化快速融合，信息技術滲透到(dào)了(le／liǎo)離散制造企業産業鏈的(de)各個(gè)環節，條形碼、二維碼、RFID、工業傳感器、工業自動控制系統、工業物聯網、ERP、CAD/CAM/CAE/CAI等技術在(zài)離散制造企業中得到(dào)廣泛應用，尤其是(shì)互聯網、移動互聯網、物聯網等新一(yī / yì ／yí)代信息技術在(zài)工業領域的(de)應用，離散制造企業也(yě)進入了(le／liǎo)互聯網工業的(de)新的(de)發展階段，所擁有的(de)數據也(yě)日益豐富。離散制造企業生産線處于(yú)高速運轉，由生産設備所産生、采集和(hé / huò)處理的(de)數據量遠大(dà)于(yú)企業中計算機和(hé / huò)人(rén)工産生的(de)數據，對數據的(de)實時(shí)性要(yào / yāo)求也(yě)更高。
在(zài)生産現場，每隔幾秒就(jiù)收集一(yī / yì ／yí)次數據，利用這(zhè)些數據可以(yǐ)實現很多形式的(de)分析，包括設備開機率、主軸運轉率、主軸負載率、運行率、故障率、生産率、設備綜合利用率(OEE)、零部件合格率、質量百分比等。首先，在(zài)生産工藝改進方面，在(zài)生産過程中使用這(zhè)些大(dà)數據，就(jiù)能分析整個(gè)生産流程，了(le／liǎo)解每個(gè)環節是(shì)如何執行的(de)。
一(yī / yì ／yí)旦有某個(gè)流程偏離了(le／liǎo)标準工藝，就(jiù)會産生一(yī / yì ／yí)個(gè)報警信号，能更快速地(dì / de)發現錯誤或者瓶頸所在(zài)，也(yě)就(jiù)能更容易解決問題。利用大(dà)數據技術，還可以(yǐ)對産品的(de)生産過程建立虛拟模型，仿真并優化生産流程，當所有流程和(hé / huò)績效數據都能在(zài)系統中重建時(shí)，這(zhè)種透明度将有助于(yú)制造企業改進其生産流程。再如，在(zài)能耗分析方面，在(zài)設備生産過程中利用傳感器集中監控所有的(de)生産流程，能夠發現能耗的(de)異常或峰值情形，由此便可在(zài)生産過程中優化能源的(de)消耗，對所有流程進行分析将會大(dà)大(dà)降低能耗。
3、生産文檔無紙化，實現高效、綠色制造
構建綠色制造體系，建設綠色工廠，實現生産潔淨化、廢物資源化、能源低碳化是(shì)中國(guó)制造2025實現“制造大(dà)國(guó)”走向“制造強國(guó)”的(de)重要(yào / yāo)戰略之(zhī)一(yī / yì ／yí)。目前，在(zài)離散制造企業中産生繁多的(de)紙質文件，如工藝過程卡片、零件藍圖、三維數模、刀具清單、質量文件、數控程序等等，這(zhè)些紙質文件大(dà)多分散管理，不(bù)便于(yú)快速查找、集中共享和(hé / huò)實時(shí)追蹤，而(ér)且易産生大(dà)量的(de)紙張浪費、丢失等。
生産文檔進行無紙化管理後，工作人(rén)員在(zài)生産現場即可快速查詢、浏覽、下載所需要(yào / yāo)的(de)生産信息，生産過程中産生的(de)資料能夠即時(shí)進行歸檔保存，大(dà)幅降低基于(yú)紙質文檔的(de)人(rén)工傳遞及流轉，從而(ér)杜絕了(le／liǎo)文件、數據丢失，進一(yī / yì ／yí)步提高了(le／liǎo)生産準備效率和(hé / huò)生産作業效率，實現綠色、無紙化生産。
4、生産過程透明化，智能工廠的(de)“神經”系統
“中國(guó)制造2025”明确提出(chū)推進制造過程智能化，通過建設智能工廠，促進制造工藝的(de)仿真優化、數字化控制、狀态信息實時(shí)監測和(hé / huò)自适應控制，進而(ér)實現整個(gè)過程的(de)智能管控。在(zài)機械、汽車、航空、船舶、輕工、家用電器和(hé / huò)電子(zǐ)信息等離散制造行業，企業發展智能制造的(de)核心目的(de)是(shì)拓展産品價值空間，側重從單台設備自動化和(hé / huò)産品智能化入手，基于(yú)生産效率和(hé / huò)産品效能的(de)提升實現價值增長。因此其智能工廠建設模式爲(wéi / wèi)推進生産設備(生産線)智能化，通過引進各類符合生産所需的(de)智能裝備，建立基于(yú)制造執行系統MES的(de)車間級智能生産單元，提高精準制造、敏捷制造、透明制造的(de)能力。
離散制造企業生産現場，MES在(zài)實現生産過程的(de)自動化、智能化、數字化等方面發揮着巨大(dà)作用。首先，MES借助信息傳遞對從訂單下達到(dào)産品完成的(de)整個(gè)生産過程進行優化管理，減少企業内部無附加值活動，有效地(dì / de)指導工廠生産運作過程，提高企業及時(shí)交貨能力。其次，MES在(zài)企業和(hé / huò)供應鏈間以(yǐ)雙向交互的(de)形式提供生産活動的(de)基礎信息，使計劃、生産、資源三者密切配合，從而(ér)确保決策者和(hé / huò)各級管理者可以(yǐ)在(zài)最短的(de)時(shí)間内掌握生産現場的(de)變化，做出(chū)準确的(de)判斷并制定快速的(de)應對措施，保證生産計劃得到(dào)合理而(ér)快速的(de)修正、生産流程暢通、資源充分有效地(dì / de)得到(dào)利用，進而(ér)最大(dà)限度地(dì / de)發揮生産效率。
5、生産現場無人(rén)化，真正做到(dào)“無人(rén)”工廠
“中國(guó)制造2025”推動了(le／liǎo)工業機器人(rén)、機械手臂等智能設備的(de)廣泛應用，使工廠無人(rén)化制造成爲(wéi / wèi)可能。在(zài)離散制造企業生産現場，數控加工中心、智能機器人(rén)和(hé / huò)三坐标測量儀及其他(tā)所有柔性化制造單元進行自動化排産調度，工件、物料、刀具進行自動化裝卸調度，可以(yǐ)達到(dào)無人(rén)值守的(de)全自動化生産模式(LightsOutMFG)。在(zài)不(bù)間斷單元自動化生産的(de)情況下，管理生産任務優先和(hé / huò)暫緩，遠程查看管理單元内的(de)生産狀态情況，如果生産中遇到(dào)問題，一(yī / yì ／yí)旦解決，立即恢複自動化生産，整個(gè)生産過程無需人(rén)工參與，真正實現“無人(rén)”智能生産。
實現從制造業大(dà)國(guó)向制造業強國(guó)的(de)“升級”，“中國(guó)制造2025”成爲(wéi / wèi)最有力的(de)戰略驅動。蓋勒普是(shì)“中國(guó)制造2025”的(de)先行探索者和(hé / huò)實踐者。深度結合當前離散制造業的(de)實際現狀，基于(yú)全球25年領先技術和(hé / huò)中國(guó)15年的(de)本地(dì / de)化經驗，蓋勒普提出(chū)了(le／liǎo)離散制造業智能工廠的(de)五個(gè)方向，旨在(zài)借助全球先進智能工廠整體解決方案(MES-SFC)這(zhè)一(yī / yì ／yí)生産力引擎，打破組織邊界，将企業整個(gè)生産現場都納入到(dào)管理網絡中，正深刻地(dì / de)改變着制造模式、流程乃至整個(gè)制造業的(de)結構，這(zhè)一(yī / yì ／yí)具有未來(lái)競争力的(de)創新成果将有力推動整個(gè)制造業的(de)轉型升級，也(yě)讓離散制造企業得到(dào)了(le／liǎo)獨一(yī / yì ／yí)無二的(de)新技術體驗，并爲(wéi / wèi)行業樹立成功典範。
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