智慧工廠包括哪些配置？

2012年，美國提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，2013年，德國提出“工業(yè)4.0”，2015年，中國提出“中國制造2025”。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、AR、云計算等技術(shù)熱潮下，全球眾多優(yōu)秀制造企業(yè)都開始建設(shè)智慧工廠，實(shí)現(xiàn)自動 化、信息化和智能化的智慧工廠是未來工業(yè)制造的發(fā)展趨勢。那么，什么樣的工廠才能稱做智慧工廠？智慧工 廠包括哪些配置？

智慧工廠的主要特征包括：

1、利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間高效的信息互聯(lián)，數(shù)字工廠向“物聯(lián)工廠”升級，操作人員可實(shí)現(xiàn)獲取生產(chǎn) 設(shè)備、物料、成品燈相互間的動態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，滿足工廠24小時監(jiān)測需求；

2、基于龐大數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘與分析，使工廠具備自我學(xué)習(xí)能力，并在此基礎(chǔ)上完成能源消耗的優(yōu) 化、生產(chǎn)決策的自動判斷等任務(wù)；

3、引入基于計算機(jī)數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等高度智能化的自動化生產(chǎn)線，滿足個性化定制柔性化生產(chǎn)需求， 有效縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，并同時大幅降低產(chǎn)品成本；

4、配套智能物流倉儲系統(tǒng)，通過自動化立體倉庫、自動輸送分揀系統(tǒng)、智能倉儲管理系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)倉庫管 理過程中各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)錄入的實(shí)時性以及對于貨物出入庫管理的高效性；

5、工廠內(nèi)配備電子看板顯示生產(chǎn)的實(shí)時動態(tài)，同時，操作人員可遠(yuǎn)程參與生產(chǎn)過程的修正或指揮。

智慧工廠的標(biāo)配

提到智慧工廠，人們首先想到的是自動化、智能化、工業(yè)機(jī)器人、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等概念，那么，一個智慧工 廠的標(biāo)準(zhǔn)配置有哪些？控制器是智慧工廠的大腦，由程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產(chǎn)生器和操作控制器組成，它 是發(fā)布命令的“決策機(jī)構(gòu)”，完成協(xié)調(diào)和指揮整個計算機(jī)系統(tǒng)的操作。智慧工廠中常用的控制器有PLC、工控 機(jī)等。

工業(yè)機(jī)器人是自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，它既可以接受人的指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根 據(jù)以人工智能技術(shù)制定的指令行動。

伺服電機(jī)是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，是自動化工廠提供動力的肌肉。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 速受輸入信號控制，在自動控制系統(tǒng)中用作執(zhí)行元件，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速 度輸出。傳感器為智慧工廠提供觸覺，是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。它能感受到被測量的信息，并能將 感受到的信息按一定規(guī)律變換成電信號或其他形式的信息輸出。在自動化生產(chǎn)過程中需要用各種傳感器來監(jiān)視 和控制各個參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。

變頻器是智慧工廠的交換器，由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元 和檢測單元微處理單元組成。它應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率的方式來控制交流電 動機(jī)。電磁閥是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備，可以配合不同的電路來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制。它屬于執(zhí)行器，是智慧工廠的 開關(guān)。

工業(yè)相機(jī)是智慧工廠的眼睛，是機(jī)器視覺系統(tǒng)關(guān)鍵組件。工業(yè)相機(jī)一般安裝在機(jī)器流水線上代替人眼來做 測量和判斷，通過數(shù)字圖像攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)。圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行 各種運(yùn)算，抽取目標(biāo)特征，并根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動作。儀器儀表是智慧工廠的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用來檢出、測量、觀察并計算各種物理量、物質(zhì)成分和參數(shù)等。比如測 量壓力、液位、流量、溫度等一些控制過程所需要的參數(shù)值，就需要相關(guān)的儀器儀表。

自動化軟件是智慧工廠的心臟。例如，SCADA數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)可以在無人看管的情況下，對生產(chǎn)過 程進(jìn)行調(diào)度和自動化控制?？刂乒袷侵腔酃S的中樞系統(tǒng)。智慧工廠涉及電氣、變頻、電源、水泵等控制柜， 可實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。伴隨著第四次工業(yè)革命的浪潮，新一代信息技術(shù)將給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來深刻的影響。德國倡導(dǎo)的“工業(yè)4.0” 到智能制造以及最新的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢。

智慧工廠的發(fā)展，需要建立在工廠實(shí)現(xiàn)信息化、自動化的基礎(chǔ)上。只有在工廠內(nèi)數(shù)據(jù)互通和對設(shè)備的精準(zhǔn) 控制后，才有可能將智慧工廠的應(yīng)用付諸實(shí)施。隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟，中國工業(yè)有望完成對現(xiàn)有的工廠網(wǎng)絡(luò)改造，實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。此 外，自動化設(shè)備和工控系統(tǒng)的普及，也會加強(qiáng)工廠對生產(chǎn)制造流程的控制維度和精度。

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