淺析智能制造和智慧園區(qū)發(fā)展探索與實(shí)踐

潘虹

摘? 要：近年來，隨著我國科技水平的提高，智能制造技術(shù)也在不斷提升。智能制造技術(shù)作為一種先進(jìn)制造技術(shù)，近年來在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。智能制造的核心是系統(tǒng)如何根據(jù)工廠的生產(chǎn)活動(dòng)，及時(shí)分析、判斷、推理，做出適應(yīng)性決策。本文論述了智能制造的發(fā)展和智慧園區(qū)的實(shí)踐，通過研究智慧園區(qū)建設(shè)規(guī)劃的概念和要求，探討智慧園區(qū)的規(guī)劃、建設(shè)和探索。

關(guān)鍵詞：智能制造;智慧園區(qū);規(guī)劃建設(shè);策略與探索

1引言

信息技術(shù)，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等一系列新技術(shù)的發(fā)展，掀起了新一輪工業(yè)革命，這對制造園區(qū)來說既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。如何面對這場革命，做好智能制造與智慧園區(qū)的深度融合，是每個(gè)園區(qū)都應(yīng)該思考的問題。只有在不斷發(fā)展、探索中，才能充分發(fā)揮出園區(qū)綜合實(shí)力，促進(jìn)生產(chǎn)力的提高。

2智能制造和智能園區(qū)發(fā)展的主要成果

2.1在智能制造方面

以“數(shù)字化工廠”建設(shè)為動(dòng)力，積極推進(jìn)各種數(shù)字化系統(tǒng)與生產(chǎn)管理的融合，構(gòu)建現(xiàn)代化信息平臺(tái)框架，通過對信息管理和業(yè)務(wù)流程的梳理和收集，推動(dòng)工廠管理水平的整體提升。

在火電設(shè)備廠，引進(jìn)了世界一流的堆垛機(jī)器人、自動(dòng)化物流倉儲(chǔ)設(shè)備、自動(dòng)輸送線、激光導(dǎo)航AGV，整個(gè)系統(tǒng)的四大模塊完全無縫連接。其中，三維視覺智能機(jī)器人碼垛系統(tǒng)由機(jī)器人、碼垛平臺(tái)、三維視覺系統(tǒng)、導(dǎo)軌小車和其他輔助系統(tǒng)組成。通過疊片機(jī)械手將傳統(tǒng)的人工堆垛改為分段堆垛，實(shí)現(xiàn)了1000MW發(fā)電機(jī)定子鐵芯制造的并行作業(yè)，有效解決了大型汽輪發(fā)電機(jī)制造的瓶頸問題，大大降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，是定子鐵芯制造的一次技術(shù)革命。通過對數(shù)控機(jī)床運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分析，自主開發(fā)了MCIS機(jī)床數(shù)字化集中控制系統(tǒng)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床數(shù)據(jù)和計(jì)劃執(zhí)行的聯(lián)動(dòng)分析，有效提高了設(shè)備利用率。在生產(chǎn)車間，通過MBS管理看板系統(tǒng)，產(chǎn)品客戶信息、工藝參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)信息、工時(shí)成本信息等數(shù)據(jù)。在整個(gè)加工過程中均以集中方式顯示，便于管理人員、技術(shù)人員和操作人員根據(jù)工作需要使用分析信息和掌握生產(chǎn)動(dòng)態(tài)。

2.2在智慧園區(qū)發(fā)展方面

以園區(qū)管理、生產(chǎn)服務(wù)、公共服務(wù)、接待管理為主要核心環(huán)節(jié)，規(guī)劃統(tǒng)一的集中管理系統(tǒng)，設(shè)計(jì)開發(fā)相應(yīng)的控制子系統(tǒng)，從基礎(chǔ)設(shè)施、信息資源、業(yè)務(wù)應(yīng)用、運(yùn)營保障四個(gè)層面勾勒出智慧園區(qū)的發(fā)展框架。

園區(qū)管理層構(gòu)建了全覆蓋、全天候的安防監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，將分散各處的視頻圖像通過網(wǎng)絡(luò)有機(jī)整合在同一圖層上，并可通過專用手機(jī)APP隨時(shí)查詢，從而提高了園區(qū)監(jiān)控的穩(wěn)定性和可靠性，確保無死角、無遺留，在提高效率的同時(shí)，園區(qū)安防人員的配置數(shù)量、人力成本和勞動(dòng)強(qiáng)度也大大降低。建立電子圍欄子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析報(bào)警信息頻率，加強(qiáng)針對性的重點(diǎn)管控。建立車牌自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，將相關(guān)監(jiān)控視頻實(shí)時(shí)納入信息中心值班室管理平臺(tái)進(jìn)行管理。

生產(chǎn)服務(wù)擁有智能能源管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和狀態(tài)監(jiān)控，利用生產(chǎn)能耗智能診斷模型，對典型生產(chǎn)流程的實(shí)際能耗進(jìn)行診斷，實(shí)現(xiàn)降低能耗、安全用能、科學(xué)用能。物流管理系統(tǒng)可以對園區(qū)內(nèi)裝運(yùn)產(chǎn)品的短駁運(yùn)輸、碼頭裝卸、倉庫管理等業(yè)務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和相關(guān)數(shù)據(jù)采集分析。

公共服務(wù)有一卡通管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)門禁、餐飲、通勤等集中管理，也可應(yīng)用于各單位考勤、打印、車輛等個(gè)性化管理。智能點(diǎn)餐系統(tǒng)可以通過手機(jī)、平板等平臺(tái)實(shí)現(xiàn)在線點(diǎn)餐和費(fèi)用結(jié)算。

接待部門有前端顯示系統(tǒng)和信息發(fā)布系統(tǒng)，顯示園區(qū)公共監(jiān)控圖像、車間監(jiān)控圖像、園區(qū)運(yùn)營數(shù)據(jù)等，集中發(fā)布公園管理和服務(wù)信息。同時(shí)引入機(jī)器人講解、VR等技術(shù)，形成傳統(tǒng)（實(shí)物、圖片）+現(xiàn)代（VR、AR、3D動(dòng)畫等）、“現(xiàn)場參觀+虛擬參觀”、“人工講解+智能講解”的有機(jī)結(jié)合，從而進(jìn)一步提升企業(yè)形象展示與宣傳。

3智能制造和智能園區(qū)發(fā)展的主要經(jīng)驗(yàn)

3.1智能制造和智能園區(qū)的發(fā)展，必須著眼于企業(yè)自身的產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和實(shí)際需求

第一，實(shí)現(xiàn)加工設(shè)備的自動(dòng)化和數(shù)字化，直接采用數(shù)字化加工設(shè)備，在傳統(tǒng)設(shè)備上增加信息裝置，在傳統(tǒng)工藝中使用自動(dòng)化設(shè)備，提高制造過程的效率和質(zhì)量。第二，實(shí)施生產(chǎn)管理的自動(dòng)化和數(shù)字化，在設(shè)備運(yùn)行管理、備件倉儲(chǔ)配送、產(chǎn)品物流運(yùn)輸中使用信息系統(tǒng)，利用數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，加強(qiáng)過程管理和監(jiān)控的自動(dòng)化水平，保證制造過程的高效率和高質(zhì)量。

實(shí)現(xiàn)園區(qū)的管理和服務(wù)需要深度融合，介入制造企業(yè)的運(yùn)營過程。智慧園區(qū)的發(fā)展必須緊緊圍繞制造企業(yè)的實(shí)際需求，提供更高質(zhì)量、更便捷的工業(yè)服務(wù)和公共管理。一是實(shí)現(xiàn)工業(yè)服務(wù)的自動(dòng)化和數(shù)字化，在能源供應(yīng)、物流倉儲(chǔ)、后勤保障等方面使用信息設(shè)備和管理分析軟件。提供精準(zhǔn)、安全、增值的工業(yè)服務(wù)，保障企業(yè)正常高效運(yùn)行。二是實(shí)現(xiàn)公共管理的自動(dòng)化和數(shù)字化，在安保、信息發(fā)布、接收和展示等方面使用智能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和設(shè)施。提高管理自動(dòng)化水平和企業(yè)形象展示效果，形成集中高效的統(tǒng)一管理平臺(tái)，為園區(qū)整體運(yùn)營提供信息化和智能化保障。

3.2智能制造和智慧園區(qū)的發(fā)展，必須緊密結(jié)合信息技術(shù)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢

信息技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的核心支撐資源，因此智能制造和智慧園區(qū)的發(fā)展也必須符合信息技術(shù)的特點(diǎn)和未來的發(fā)展趨勢。一是網(wǎng)絡(luò)無處不在，通過園區(qū)內(nèi)完備的局域網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)內(nèi)機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化和智能化，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控;二是設(shè)備智能化，通過各種自動(dòng)化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，除了新型智能設(shè)備，還將逐步將已建成的基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)為智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過增加智能傳感裝置，將傳統(tǒng)設(shè)備變?yōu)橹悄茉O(shè)備;三是系統(tǒng)集成，通過平臺(tái)建設(shè)使園區(qū)內(nèi)的信息孤島得以整合，大大提高了園區(qū)內(nèi)各系統(tǒng)的集成度，使信息和資源得以充分共享，提高了系統(tǒng)的服務(wù)能力;四是云計(jì)算，配合園區(qū)越來越大的平臺(tái)規(guī)模、越來越多的設(shè)備、越來越多的數(shù)據(jù)，使用云計(jì)算和云存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)支撐;五是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)將智能應(yīng)用滲透到園區(qū)生產(chǎn)生活的方方面面，各類電子信息設(shè)備、通信設(shè)備、機(jī)電設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、照明設(shè)備、安防（監(jiān)控報(bào)警）裝置和各種能源系統(tǒng)都將得到充分利用

結(jié)束語

未來，隨著以 5G 技術(shù)為代表的新一輪信息技術(shù)革命到來，萬物互聯(lián)和人工智能即將全面實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)代制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)將邁入全新的高速發(fā)展階段，智能制造和智慧園區(qū)建設(shè)也將迎來一次新的飛躍， 以下兩個(gè)方面的問題尤其值得關(guān)注：一是新一輪信息技術(shù)革命將使得智能制造和智慧園區(qū)發(fā)展能夠?qū)崿F(xiàn)新的突破，相關(guān)的制造、管理和服務(wù)的理念、模式、架構(gòu)、流程和方法，必須隨著技術(shù)手段的更新而進(jìn)行重新審視與創(chuàng)新變革，生產(chǎn)者、 管理者、服務(wù)者與 IT 人員將更加緊密的協(xié)作與配合，從而發(fā)揮最新的信息化技術(shù)在制造、管理和服務(wù)運(yùn)用上的潛能，不斷降低成本和人工干預(yù)，進(jìn)一步提高質(zhì)量和效率。

二是新一輪信息技術(shù)革命將使智能制造和智慧園區(qū)發(fā)展實(shí)現(xiàn)更高水平上的開放與交互，各類設(shè)備、流程和人員等眾多信息將更加便捷地被收集，更加高效地被傳輸和使用，由此必將對信息和數(shù)據(jù)的安全管理提出更高的要求，企業(yè)在信息技術(shù)和內(nèi)部管理的兩個(gè)方面必須采取更加嚴(yán)格的防范措施，確保信息安全管理的軟硬件投入，健全完善管理流程，嚴(yán)格設(shè)置人員權(quán)限。

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