第一篇：加快智能制造建設的調研報告

加快智能制造建設的調研報告

智能制造是一種高度網絡連接、知識驅動的新型制造模式，有利于實現可持續、綠色低碳、高智能、高經濟效益發展。《中國制造2025》明確提出“以加快新一代信息技術與制造業融合為主線，以推進智能制造為主攻方向”“實現制造業由大到強的歷史性跨越”。

在新一輪制造業革命浪潮中，基礎良好的湖南應如何以建設智能制造強省為重點乘勢而上？《湖南日報》特約請專家學者、實務工作者建言獻策。

黨的十九大報告明確指出，“加快建設制造強國，加快發展先進制造業，推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合”，明確了先進智能制造是制造業發展的重點。湖南作為制造業大省，必須適應新時代發展要求，加快制造業與信息化的全面深度融合，由“制造大省”向“智造強省”轉型。

湖南建設智能制造強省勢在必行

一是適應新時代人民美好生活需要的內在要求。中國特色社會主義進入新時代，我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。湖南推進制造業發展，必須貫徹人民至上的價值理念，推動制造業發展質量變革、效率變革、動力變革，打造智能制造強省，提供更多更好的智能產品和服務，滿足消費者多樣化的價值追求。

二是適應新時代產業互聯網發展的必然選擇。當前，以大數據、物聯網、云計算、人工智能等為代表的新一代信息技術與制造業領域的專業技術不斷滲透融合，推動制造業生產組織方式、要素配置方式、產品形態和商業服務模式深入變革，促進制造業產品研發、制造、運輸、銷售的智能化轉型，催生了大量新業態，個性化定制、網絡化協同制造、遠程維護將成為制造業發展的新常態。湖南制造業要想在全球競爭市場中搶占制高點，必須大力實施“互聯網+制造”工程。

三是適應新時代建設美麗湖南的有效舉措。作為重化工業比重較大的制造業大省，湖南選擇了走資源節約和環境友好的新型發展道路。大力發展智能制造，可顯著提高資源利用效率、降低污染排放和生態損耗，是順應新時代低碳、環保、節能、高效要求，建設美麗湖南的有效舉措。

湖南建設智能制造強省有基礎機遇好

一是具有較好基礎。近年來，湖南高度重視智能制造業發展，長株潭獲批“中國制造2025”試點示范城市群后，在流程制造、離散制造、智能裝備和產品、智能化管理、智能化服務等領域實施了智能制造試點示范及應用推廣，建設形成了一批智能化工廠、智能化車間、智能化生產線及智能化運營新模式。以高檔數控機床、工業機器人、增材制造為代表的智能裝備，以新型傳感器、智能測量儀表和工業控制系統為代表的智能核心裝置，以智能化軌道交通裝備、智能化工程機械、智能化電力設備等為代表的智能產品得到快速發展；機械、船舶、汽車等行業基礎制造裝備的數字化、智能化、網絡化改造步伐加快；鋼鐵、石化、有色等行業加快普及先進的過程控制和制造執行系統，關鍵工藝流程數字化率不斷提高。權威數據顯示，2015年湖南省信息化與工業化“兩化融合”發展綜合指數為82.22，位居全國第十，比全國平均水平高9.54。2016年湖南這一指數高達98。

二是面臨難得的機遇。根據“中國制造2025”戰略實施要求，國務院頒發了《關于深化制造業與互聯網融合發展的指導意見》，為湖南智能制造強省建設帶來新的歷史性機遇。湖南據此積極組建“對接《中國制造2025》建設制造強省協調推進小組”，編制《貫徹〈中國制造2025〉建設制造強省五年行動計劃（2016-2020）》，爭取國家試點示范政策平臺，發布實施12個重點產業、7大專項行動、4大標志性工程的配套政策，以及20個工業新興優勢產業鏈發展行動計劃，成為了全國少數“1+X”政策配套體系基本成型的省份。在新一輪制造強國戰略中，湖南有基礎、有優勢、有特色、有潛力，更有機遇。

切實推進，加快智能制造強省建設

以新發展理念統領現代化智能制造業建設。既把智能制造作為新形勢下制造業轉型升級的突破口，更要重視智能制造業建設中人的就業和現代化發展，最終落腳到人民的獲得感、幸福度不斷提高。

全面推進制造業與互聯網深度融合。以系統全面提高信息技術對制造業的支撐能力為手段，以加快新一代技術與制造業更深更廣融合為目標，以制造業、“互聯網+”和“雙創”緊密結合為重點，全面推進兩化融合管理體系貫標。要廣泛開展工業云、工業大數據、工業電子商務等制造業與互聯網試點示范，推廣個性化定制、協同制造、遠程運維服務新模式，深化智能化技術在企業研發、生產、管理、營銷、服務等全流程和全產業鏈的集成應用，不斷提高智能產品、智能生產、智能服務水平。

大力實施“智能制造工程”專項行動。近年來，湖南積極制造業數字化、網絡化、智能化水平明顯提升，應進一步立足打造智能制造全生態鏈，大力實施“智能制造工程”專項行動，突出新一代信息技術產業、高檔數控機床和機器人、先進軌道交通裝備、工程機械等重點領域，建設一批智能制造示范企業、一批智能制造示范車間；提升智能裝備和產品水平，推動智能服務創新；加快智能制造推廣平臺建設，支持湖南智能裝備龍頭企業拓展國際市場，推動實現全省智能制造重點突破、面上提升。

著力夯實智能制造強省建設保障。進一步加強頂層設計和組織領導，加強智能制造的重大規劃、重大政策、重大工程專項、重大行動、重大問題和重要工作的統籌協調；建立智能制造強省戰略任務落實情況第三方評估和督查獎懲機制；加大財稅金融支持力度，強化人才支撐，加快關鍵核心技術攻關；切實轉變政府職能，營造公平公正的市場環境，不斷激發智能制造活力。

第二篇：加快森林公園建設調研報告

加快森林公園建設調研報告

加快森林公園建設調研報告 發揮資源優勢創新體制機制

加快推進黃河故道地質森林公園建設--對黃河故道地質森林公園建設的調查與思考

黃河故道地質森林公園是我市重要的文化旅游資源，如何將其潛在的資源優勢轉化為現實的產業優勢，促進經濟文化旅游強市建設是擺在我們面前的一個重要課題。近日，市政府辦公室組織市旅游局和先鋒路街道辦事處就如何加快黃河故道地質森林公園建設進行了深入調研，對建設地質森林公園的資源優勢、總體思路、目標定位、保障措施等問題進行了認真的思考，并形成如下調研報告，供參閱。

一、黃河故道地質森林公園保護開發現狀

據歷史記載，我市境內的黃河故道為秦漢時期黃河河道，現經8個鄉鎮辦事處，長約70公里，面積約13萬畝。其中，先鋒路街道辦事處轄內的黃河故道地質森林公園是目前原始風貌保存最完好的黃河故道，占地面積近畝，公園內沙丘起伏，蔚為壯觀，明清時期栽植的10000余株古椹樹，郁郁蔥蔥，多種灌木類野生植物雜生其間，黃河故道下面蘊藏著豐富的溫泉地熱資源，是名副其實的“秦漢古河道，明清椹果園”，是春季踏青、夏季采摘避暑、秋季登高、冬季尋古訪幽的良好去處，具備開發為生態休閑旅游精品景區的基礎條件。經過近年來的不斷努力，黃河故道地質森林公園得到了有效保護和初步開發，取得了一定的成效，但仍處于啟動階段，還沒有形成真正的旅游精品景區，潛在的資源優勢還沒有轉化為現實的生產力。從管理體制上看。臨清黃河故道地質森

林公園土地為郭堤村集體所有，土地和椹樹由村民承包經營。通過招商引資，由臺商進行投資開發，后因臺商資金不足等原因，開發未能繼續。古黃河開發公司接管臨清黃河故道地質森林公園。該公司系民營企業，為了便于統一開發，從開始著手土地、椹樹承包經營權的接收。目前，已初步形成了所有權與經營權分離的管理體制。但客觀上講，“政府主導、市場運作、企業經營、社會參與”的市場化體制還未真正建立，存在產權、經營權多頭管理，體制機制不順等問題。從產權上看，園內土地、椹樹產權屬村集體，而基礎設施產權卻一部分屬先鋒路辦事處，一部分屬古黃河公司；從經營權上看，公園經營權屬古黃河開發公司，但園內土地、椹樹的承包經營權卻屬村民。這種多頭所有、多頭管理的體制在一定程度上制約了公園的發展。從規劃編制上看。規劃是建設的基礎，今年4月初，邀請山東省旅游規劃設計院陳國忠院長對臨清黃河故道地質森林

公園進行了資源考察，擬委托編制《黃河故道地質森林公園旅游規劃》。規劃編制是今后招商引資、開發建設的重要保障，這項工作進展較慢，規劃編制工作還沒有真正開始，必須集中精力，抓緊抓實，加快推進。從基礎建設上看。市委、市政府高度重視黃河故道地質森林公園的基礎設施建設，在全市上下逐步形成了關心支持并積極參與黃河故道地質森林公園建設的濃厚氛圍。先鋒路辦事處和古黃河開發公司投資近300萬元進行了初步開發建設，開展了古樹保護、水渠開挖、沙地保護等工作。前段時間，先鋒辦事處會同交通、建設、水利等部門開展了園外旅游公路、園內水渠引水工程、停車場、園內游步道、游客服務中心、園內滑沙、戲沙、親水等娛樂項目基礎設施建設等工作。經過積極努力，前期必要的基礎設施已基本建立，但這種建設是最基礎的，是低層次的，與打造休閑旅游精品景區的建設標準還相差甚遠。

從市場營銷上看。包裝推出了郭堤黃河故道地質森林公園旅游招商項目，通過參加深圳文博會、煙臺旅游北交會等旅游投資洽談會、網絡招商等多種形式開展了項目推介。先后邀請了國家科技部創意研究院文豐院長等專家、港中旅等旅游投資機構以及數十家旅行社的負責人前來實地考察，洽談合作。為盡快啟動該旅游項目，近期舉辦了“首屆黃河故道地質森林公園椹果文化采摘節”，與山東人民廣播電臺合作，聯合舉辦了“采摘節”開幕式和文藝演出，采摘節期間約萬人次前來參觀游覽，中國旅游報、大眾日報、山東電視臺等40多家新聞媒體進行了報道。通過宣傳推介，臨清黃河故道地質森林公園的知名度和影響力有了明顯提高。但這種知名度和影響力還不夠廣泛深遠，抓好市場宣傳營銷仍是今后的工作重點。

二、黃河故道地質森林公園建設的總體思路和目標定位

臨清黃河故道地質森林公園建設是當

前和今后一段時期臨清發展旅游產業的重點項目，是建設經濟文化旅游強市的重點工程和重要突破口。總體思路。以科學發展觀為指導，按照“政府主導、市場運作、企業經營、社會參與”的原則，發揮資源優勢，創新發展理念，加大招商力度，拓寬融資渠道，整合相關資源，理順體制機制，努力實現景區建設管理運營的新突破，把潛在的資源優勢轉化為產業優勢。目標定位。力爭到，將黃河故道地質森林公園建設成為占地面積3000畝，集休閑度假、田園采摘、溫泉養生、沙地健身、特色競賽、農家體驗等為一體的多功能的國家aaaa級旅游景區，打造成為山東、河北、北京、天津、河南、山西等區域內“老百姓的度假天堂”、“自駕游的快樂營地”，年接待游客實現10萬人次，旅游綜合收入達到萬元。

三、黃河故道地質森林公園建設的保障措施

大力推進體制機制創新。一是旅游管理

體制創新。針對旅游資源條塊分割、多頭管理、制約發展的現狀，成立專門的市旅游管理委員會，委員會在市旅游局下設辦公室，具體負責對地質、生態、文化等旅游資源保護開發建設的管理，形成統一、協調、高效的管理體制，以便于推進黃河故道地質森林公園和全市旅游資源的保護開發和利用。二是景區開發機制創新。以公園旅游資產或經營權出租費用為資本設立旅游開發公司，以公司為融資、合作平臺，采取合資、合作等靈活多樣的開發機制。三是景區運營機制創新。積極引進專業旅游管理機構，以聯營、出租、托管等多種形式進行景區的管理、營銷，走政府與企業協作，智本與資源結合，企業管理與市場開發一體的路子。

堅持多元化的建設投入。旅游是高投入、高回報的產業。近幾年，臨清黃河故道地質森林公園堅持分期投入、逐步推進的方式，有了一定的基礎，但要建設為功能齊全、設施完備、有強烈吸引

力的精品景區，還必須要毫不動搖地加大投資力度。一是加大政府的引導性投資。充分發揮政府資金“四兩撥千斤”的引導作用。主要用于規劃的編制、項目手續的申辦和交通、水、電、環境治理等必要的基礎設施建設。完善的手續和必要的基礎設施，會極大的增加項目對投資商的吸引力。二是加大招商引資力度。像抓工業項目招商一樣抓好旅游項目招商，想方設法大力引進有實力的旅游投資商，進行戰略合作，進一步完善景區功能，提升景區檔次。三是認真研究國家有關政策，搶抓機遇，積極申報項目，向上級爭取無償資金和長期低息優惠貸款。四是鼓勵引導本地企業、社會資金投向公園開發項目，動員各界人士嘗試采用“認領古樹”等辦法積極參與項目建設。

堅持突出自身特色。特色是旅游景區的生命力和競爭力，臨清黃河故道地質森林公園建設應突出“四個特色”，打響“四個品牌”。一是突出“沙漠”特色，打響“秦

漢沙漠古河道”品牌。臨清黃河故道地質森林公園與周邊的黃河故道相比，最大的特色是完整保存了起伏的沙丘，連綿起伏的沙丘使人仿佛置身“沙漠”之中，面積之大，保存之好為周邊數百公里所罕見。因此，無論是在編制《黃河故道地質森林公園景區規劃》時，還是在項目建設中，都要突出這一特色，從而實現與同類旅游產品的差異化。項目建設要體現“親近自然、放飛心靈”的主題，開設沙漠觀光、沙地排球、沙地足療、滑沙、嬉沙等項目。二是突出“休閑養生”特色，打響“明清頤壽椹果園”品牌。當前，旅游業已由原來單純的觀光型旅游發展到以休閑養生為主的旅游。因此，項目開發要大打休閑牌、養生牌。開展“椹樹祈壽”活動，大力宣傳“百年椹果”的養生作用，使“要養生、食椹果”的觀念深入人心。在項目建設內容上，也要突出休閑、養生特色。如溫泉開發、度假區建設等。以不破壞景區內生態環境為前提，在現在的公園邊緣區域建設與

公園風貌和諧、特色明顯的度假區和室內溫泉洗浴設施，同時也可在適當地段開發露天溫泉，營造一種在軟軟沙土地、郁郁椹林中享受溫泉養生的環境。三是突出“群眾”特色，打響“咱老百姓洗得起的溫泉”品牌。溫泉和度假區建設既要有高端產品，同時，更要走平民化道路，以“讓老百姓消費得起的溫泉”為市場定位來實施項目開發建設。四是突出“文化”特色，打響“名人”品牌。在挖掘文化附加值上下功夫，提升景區內涵，這也是投入少、回報高的有效手段。臨清人杰地靈，名人輩出，有明代文學家謝榛，抗日名將張自忠，國學大師季羨林等。臨清還是著名的京劇之鄉、書畫之鄉、山東快書的發源地，與臨清有淵源的名人甚多。要充分挖掘、利用名人效應，把名人文化與百年椹樹有機結合起來，從而實現文化與旅游的融合，豐富旅游的內涵，起到以文化促旅游的作用，增加對游客的吸引力。堅持做好市場營銷。目前臨清黃河故道

地質森林公園的知名度還不高，今后在景區建設的同時，要加大促銷力度，加強區域合作。一是繼續舉辦大型的有影響力的活動，如“椹果文化采摘節”、“山東沙地足球年賽”等等，邀請專家、領導、媒體、演藝等社會各界人士參與，提高知名度，聚集人氣。二是堅持政府做形象，企業做市場的原則，設計景區宣傳口號，樹立旅游品牌。三是加強區域合作，擴大客源市場。目前聊城、冠縣、高唐、夏津都在做黃河故道、溫泉旅游項目，特別是冠縣、夏津的景區已經有了一定的知名度，各地的資源盡管類似，但又有各自不同的特色和優勢，要與這些市、縣加強合作，形成同類資源的多元產品，形成合力，努力打造國內著名的魯西黃河故道旅游線、魯西溫泉旅游線。

做好旅游商品的深度開發。旅游產業關聯度非常高，要發揮景區的帶動作用，轉移勞動力就業，增加收入，為老百姓帶來實惠。一是開發農家樂旅游，黃河

故道地質森林公園景區位于村落間，借助景區的人氣，促進農家餐館、農家旅店等建設。二是做好椹果、農副產品等的深度加工，生產特色旅游商品。三是在節慶活動期間或在固定位置，組織農產品的展示和銷售，拓寬農產品的銷售市場，優化產業結構。

第三篇：加快文明建設調研報告

建設社會主義新農村的目標，即“生產發展、生活寬裕、鄉風文明、村容整潔、管理民主”，雖然只有短短二十個字，卻是一項龐大的系統工程，涉及經濟、政治、文化、教育、衛生、社會治安和環境保護等諸多領域，涵蓋了“三農”工作的各項任務。結合我縣實際，筆者認為，建設澄邁新農村必須堅持物質文明、政治文明、精神文明和生態文明一起抓，即要把這“四個文明”建設貫穿于我縣社會主義新農村建設的全過程。

物質文明是其他文明如政治文明、精神文明和生態文明的基礎和核心，是人類賴以生存的第一需求，是建設中國特色社會主義的首要任務，而農村物質文明建設則是建設社會主義新農村的根本出發點和落腳點。那么如何加快我縣農村物質文明，促進我縣農村“生產發展”，從而實現農民“生活寬裕”的目標？筆者認為當前應當做好以下幾方面的工作：

一、加快農村的物質文明建設，促進我縣農村“生產發展”和農民“生活寬裕”，為建設社會主義新農村提供物質條件

1、加強農村基礎設施建設，優化農村發展環境。當前，我縣農村基礎設施仍然較為落后，是制約我縣農村發展和農民增收的一項重要瓶頸。因此，要堅持對農村基礎設施優先發展政策的傾斜，在項目建設和預算安排上優先考慮農村，為農村進步提供政策扶持；不斷加強農田基本建設，加強田洋改造，為農業發展提供基礎保障；加快行政村“村村通公路”的暢通工程建設，為農民致富提供快速干道；加強水利建設，優化溝渠灌溉狀態，解決人畜飲水和農業用水困難等實際問題；抓好農村通車、通電、通信和通有線電視等民心工程建設，為農村發展提供強力支持。

2、抓好農業生產布局和發展規劃，調整和優化農業產業結構。要進一步完善全縣農業主導產業和縣域特色農業產業發展規劃，在全縣形成沿海、北部、中部和南部各具特色的四大經濟區域，加快北部沿海漁業、北部沿路特色水果、中部沿江糧菜、西部丘陵生態農業等四大功能區建設；強化精品意識和品牌意識，大力扶持發展我縣“一鎮一品”特色農業。努力打造一批“叫響又叫座”的農副產品特色品牌；因地制宜、因時制宜、因勢制宜地調整和優化農業產業結構，突出優勢產業、大力推進生產基地化、規模化、集約化建設，加快農業產業化進程。

3、增強發展“大農業”意識，加快發展農副產品加工和運銷業。鼓勵、扶持和培育農業龍頭企業，努力實現農副產品產銷形式由產量型向質量型轉變、由初級農產品向優質加工業轉變，延長產業鏈，增加農副產品附加值。利用海南（永發）冬季優質農資產品展銷會的平臺，加快福山、美亭等果菜批發市場建設步伐（據筆者在美亭黃竹村調研了解到，該村在果菜生產高鋒期，批發至內地的果菜日均可達到300萬元）；充分發揮縣果菜運銷協會的橋梁作用，積極培育農業龍頭企業，加快農業產業化經營體系建設；積極改進農副產品包裝，努力打造澄邁特色品牌（如白蓮醉鵝，瑞溪牛肉干、福山乳豬、加樂豬苗等），不斷增強農副產品的市場競爭力，大力發展農副產品加工業和養殖業，讓農民“多條腿走路”，加快致富步伐。

4、加強對農民技術培訓，加快農村富余勞動力轉移。要把對農民進行科技輔導和就業技能的培訓擺在一個突出的位置，并形成制度化，切實使這一制度從形式上到實質上都能使農民真正得到實惠，增加農產品的科學含量，提高農民科技致富的能力，培養造就有文化、懂技術、會經營的社會主義新型農民。另外，為了緩解人口對土地的壓力，在扶持農民發展農副產品種養業和加工業的同時，要引導農民轉變發展與就業觀念，努力在廣大農村響唱“打工經濟”，積極引導和組織農民勞務輸出，拓寬農村勞動力轉移渠道。另外，還要切實解決好農村土地矛盾糾紛等一系列制約農業發展的問題，為農村穩定、農業發展和農民致富提供堅實保障。

二、加快農村的精神文明建設，促進我縣農村“鄉風文明”，為建設社會主義新農村提供思想基礎，“鄉風文明”是社會主義精神文明建設的一項重要內容，也是建設社會主義新農村的基本要求，因此，要切實把鄉風文明當作一件大事來抓，把鄉風文明作為保持農村社會穩定、促進農民生活水平不斷提高的重要任務。

(1)是充分發揮農村基層組織作用，落實責任，保證鄉風文明有人來抓。縣、鎮兩級黨委政府要切實加強農村基層組織建設，充分發揮出村委會、黨支部在農村精神文明建設中的領導核心作用，同時，建議分別成立縣鎮兩級鄉風文明工作辦公室，制定農村文明新風工作目標，明確具體任務，將責任落實到人頭，保證鄉風文明有人來抓。

(2)是統籌調動各方面力量，以城促鄉，推進鄉風文明建設。繼續開展好文化、科技、衛生 下鄉”活動，使“三下鄉”真正變成常下鄉，讓農民群眾在經常性的“三下鄉”活動中學習文化、接受教育、獲取信息、娛悅身心、陶冶情操。積極鼓勵大中專畢業生回到農村自主

第四篇：智能制造匯報

智能工廠——以三一重工18號工廠為例

摘要：在理論上解釋了智能工廠的概念，再以三一重工18號工廠作為研究對象，對其運作方式、運作特點進行了較為詳細地分析與討論，從而得出工廠的智能化基因。并且進一步得出了智能工廠的框架，為系統化建設智能工廠打下了基礎。關鍵詞：物聯網；智能制造；數字化工廠 中圖分類號：TH161

INTELLIGENT FACTORY A CASE OF SANY HEAVY INDUSTRY NO.18TH FACTORY

Abstract：This paper explains the concept of intelligent factory in theory, then takes 31 heavy industry No.18th Factory as the research object, analyzes and discusses its operation mode and operation characteristics in detail, thus obtains the intellectualized gene of the factory.And further draws the intelligent factory frame, lays the foundation for the systematized construction intelligent Factory.Key words：Networking of things;Intelligent manufacturing;Digital chemical plant 0 前言

隨著物聯網、大數據和移動應用等新一輪信息技術的發展，全球化工業革命開始提上日程，工業轉型開始進入實質階段。在中國，智能制造、中國制造2025等戰略的相繼出臺，表明國家開始積極行動起來，把握新一輪工發展機遇實現工業化轉型。智能工廠作為工業智能化發展的重要實踐模式，已經引發行業的廣泛關注。到底什么是智能工廠？智能工廠的核心架構是怎樣的？能為企業的轉型提供哪些支撐？這都是企業比較關心的話題。

本文以三一重工18號工廠為例,分析智能工廠的主要特點還有其智能化的框架。數字化工廠、智能工廠和智能制造

1.1 數字化工廠

對于數字化工廠，德國工程師協會的定義是：數字化工廠（DF）是由數字化模型、方法和工具構成的綜合網絡，包含仿真和3D/虛擬現實可視化，通過連續的沒有中斷的數據管理集成在一起。數字化工廠集成了產品、過程和工廠模型數據庫，通過先進的可視化、仿真和文檔管理，以提高產品的質量和生產過程所涉及的質量和動態性能：

圖1 在國內，對于數字化工廠接受度最高的定義是：數字化工廠是在計算機虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優化，并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。是現代數字制造

技術與計算機仿真技術相結合的產物，主要作為溝通產品設計和產品制造之間的橋梁。從定義中可以得出一個結論，數字化工廠的本質是實現信息的集成。1.2

智能工廠

智能工廠是在數字化工廠的基礎上，利用物聯網技術和監控技術加強信息管理服務，提高生產過程可控性、減少生產線人工干預，以及合理計劃排程。同時，集初步智能手段和智能系統等新興技術于一體，構建高效、節能、綠色、環保、舒適的人性化工廠。

圖2

智能工廠已經具有了自主能力，可采集、分析、判斷、規劃；通過整體可視技術進行推理預測，利用仿真及多媒體技術，將實境擴增展示設計與制造過程。系統中各組成部分可自行組成最佳系統結構，具備協調、重組及擴充特性。已系統具備了自我學習、自行維護能力。因此，智能工廠實現了人與機器的相互協調合作，其本質是人機交互。1.3

智能制造

智能工廠是在數字化工廠基礎上的升級版，但是與智能制造還有很大差距。智能制造系統在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作，去擴大、延伸和部分地取代技術專家在制造過程中的腦力勞動。它把制造自動化擴展到柔性化、智能化和高度集成化。

智能制造系統不只是“人工智能系統，而是人機一體化智能系統，是混合智能。系統可獨立承擔分析、判斷、決策等任務，突出人在制造系統中的核心地位，同時在智能機器配合下，更好發揮人的潛能。機器智能和人的智能真正地集成在一起，互相配合，相得益彰。本質是人機一體化。

國內很多企業都在炒作智能制造，但是絕大多數企業還處在部分使用應用軟件的階段，少數企業也只是實現了信息集成，也就是可以達到數字化工廠的水平；極少數企業，能夠實現人機的有效交互，也就是達到智能工廠的水平[1]。

圖3 2 從大廠房到智能工廠

在全球科技革命的大背景下，工程機械行業作為多品種、中批量、按訂單生產的離散型技能密集型產業，要想向高端制造發展，必須依靠信息化建立先進的制造和管理系統[2]。

三一重工作為重工領域的標桿，其18號廠房成為應用基礎的示范。這間總面積約十萬平方米的車間，成為了行業內亞洲最大最先進的智能化制造車間。在這里，廠房更像是一個大型計算系統加上傳統的操作工具、大型生產設備的智慧體。2.1 18號廠房的“智慧”運轉

18號廠房是三一重工總裝車間，有混凝土機械、路面機械、港口機械等多條裝配線，是工程機械領域內頗負盛名的智能工廠。

在18號廠房，廠區旁邊有兩塊電視屏幕，它們是一線工人的“老師”——不熟悉裝配作業的工人，通過電子屏幕里的數字仿真和三維作業指導，可以學習和了解整個裝配工藝[3]。三一重工的三維作業現場指導模式，成為了著名3D技術開發公司達索的全球最佳案例。

廠房更像是一個大型計算系統加上傳統的操作工具、大型生產設備的智慧體，每一次生產過程、每一次質量檢測、每一個工人勞動量都記錄在案。裝配區、高精機加區、結構件區、立庫區等幾大主要功能區域都是智能化、數字化模式的產物[4]。

當有班組需要物料時，裝配線上的物料員就會報單給立體倉庫，配送系統會根據班組提供的信息，迅速找到放置該物料的容器，然后開啟堆高機，將容器自動輸送到立體庫出庫端液壓臺上。此時，AGV操作員發出取貨指令，AGV小車自動行駛至液壓臺取貨[5]。取完貨后，采用激光引導的AGV小車，將根據運行路徑沿途的墻壁或支柱上安裝的高反光性反射板的激光定位標志，計算出車輛當前的位置以及運動的方向，從而將物料運送至指定工位。像這樣的AGV小車，在三一重工18號廠房有15臺。

從大廠房到智能工廠，實施智慧化改造后，18號廠房在制品減少8%，物料齊套性提高14%，單臺套能耗平均降低8%，人均產值提高24%，現場質量信息匹配率100%，原材料庫存降低30%。2014年，18號廠房同比節約制造成本1億元，年增加產量超過2000臺以上，每年同比產值新增60億元以上。此外，高精加工區也是18號廠房的特色之一。整個機加區集智能化、柔性化、少人化于一體，可以滿足多品種、小批量生產要求。2.2

智能背后的生產模式進化

2013年8月，三一重工集團啟動新一輪制造變革。在大會上，三一重工董事長梁穩根這樣描繪三一重工制造體系的藍圖：“所有結構件和產品都在很精益的空間范圍內制造，車間內只有機器人和少量作業員工在忙碌，裝配線實現準時生產，物流成本大幅降低，制造現場基本沒有存貨。”

制造模式的生產方式分散且獨立，需要大量的人力物力予以配合，才能完成產品的生產制造，這使得生產效率低下的同時，生產成本還居高不下。因此三一重工開始借助信息化，在生產車間導入自動化制造模式。“部件工作中心島”就是這樣一個嘗試。

所謂“部件島”，即單元化生產，將每一類部件從生產到下線所有工藝集中在一個區域內，猶如在一個獨立的“島嶼”內完成全部生產，故稱為部件島，將裝配行業中“島”的概念引入到結構件生產中，這是三一重工重機制造人員的首創。三一重工:智能工廠實踐

三一重工18號廠房是亞洲最大的智能化制造車間，有混凝土機械、路面機械、港口機械等多條裝配線，是三一重工總裝車間。2008年開始籌建，2012年全面投產，總面積約十萬平方米。從2012年開始，以三一18號廠房為應用基礎，由三一重工、湖大海捷、華工制造、華中科大等單位聯合申報的“工程機械產品加工數字化車間系統的研制與應用示范項目”.經過3年精心建設，目前，三一已建成車間智能監控網絡和刀具管理系統、公共制造資源定位與物料跟蹤管理系統、計劃、物流、質量管控系統、生產控制中心（PCC）中央控制系統等智能系統，完成了國家批復的項目建設內容[6]。

圖4 同時，三一還與其他單位共同研發了智能上下料機械手、基于DNC系統的車間設備智能監控網絡、智能化立體倉庫與AGV運輸軟硬件系統、基于RFID設備及無線傳感網絡的物料和資源跟蹤定位系統、高級計劃排程系統（APS）、制造執行系統（MES）、物流執行系統（LES）、在線質量檢測系統（SPC）、生產控制中心管理決策系統等關鍵核心智能裝置，實現了對制造資源跟蹤、生產過程監控，計劃、物流、質量集成化管控下的均衡化混流生產，智能化功能和系統性能指標達到國家批復要求[7]。

3.1 智能加工中心與生產線

3.1.1 智能化加工設備

早在2007年，有“智能化機械手”之稱的焊接機器人現身三一挖機生產線，并在2008年后得到進一步推廣。2012年三一重工在上海臨港產業園建成全球最大最先進的挖掘機生產基地，焊接機器人大規模投入使用，大幅提升了產品的穩定性，使得三一挖掘機的使用壽命大約翻了兩番，售后問題下降了四分之三。由于規范了管理，又進一步提升了整個生產體系的效率。不但如此，機器人的使用減少了工人數量，管理模式的重心從原來的管人轉移

到了管理設備上，相對而言，管理設備要容易很多。3.1.2

智能刀具管理

在實際加工中，有多種因素會對加工刀具產生影響，首先是加工工件本身的因素，如加工工件材質、結構型式、工件剛度等對刀具使用效果影響較大。其次是加工工裝，定位基準、壓緊方式、結構型式以及工裝剛度等都會影響刀具使用效果。再次加工工藝方案，如加工順序、切削三要素（切深、進給、切削速度）對刀具使用效果影響更大。最后是加工機床，設備的切削功率、設備的剛度、設備的結構型式、切削冷卻介質對加工刀具發揮效率也有很大影響[8]。

三一在實踐中，要充分考慮刀具壽命和加工工件成本的關系，根據不同結構的工件選擇不同的刀具，包括刀具材料（分整體硬質合金、焊接硬質、高速鋼等）、刀具結構（分機夾刀片、焊接刀片和整體材料刀具）以及刀具裝夾方式（熱裝式、強力緊固式、側固式）等。有的刀具選擇涂層刀片來增加刀具的耐用度，延長刀具壽命。在高速加工時，對刀具動平衡也有要求，我們配備了刀具動平衡儀，并在加工成本允許的前提下選擇耐用度較高的刀具。3.1.3

DNC

DNC是計算機與具有數控裝置的機床群使用計算機網絡技術組成的分布在車間中的數控系統。該系統對用戶來說就像一個統一的整體，系統對多種通用的物理和邏輯資源整合，可以動態的分配數控加工任務給任一加工設備，是提高設備利用率，降低生產成本[9]。

圖5

目前，三一重工已經完成車間機加設備的研發采購與安裝調試，部分完成智能上料機械手、DNC實時監控裝置及刀具管理系統的購置和開發。3.2 智能化立體倉庫和物流運輸系統

3.2.1 智能化立體倉庫

立體倉庫后臺運作的自動化配送系統由華中科大與三一聯合研制，通過這套系統，三一打造了批量下架、波次分揀，單臺單工位配送模式，實現了從頂層計劃至底層配送執行的全業務貫通，大大提高了配送效率及準確率，準時配送率超95%。

三一智能化立體倉庫總投資6000多萬元, 分南北兩個庫，由地下自動輸送設備連成一個整體，總占地面積9000平方米，倉庫容量大概是16000個貨位。從南邊倉庫可以看到，這個庫區有幾千種物料，主要是泵車、拖泵、車載泵物料，能支持每月數千臺產品的生產量。

從大廠房到智能工廠，實施智能化改造后，18號廠房在制品減少8%，物料齊套性提高14%，單臺套能耗平均降低8%，人均產值提高24%，現場質量信息匹配率100%，原材料庫存降低30%，2014年18號廠房預計同比節約制造成本1億元，年增加產量超過2000臺以上，每年同比產值新增60億元以上。3.2.2 AGV智能小車

智能化立體倉庫的核心是AGV智能小車，當有班組需要物料時，裝配線上的物料員就會報單給立體倉庫，配送系統會根據班組提供的信息，迅速找到放置該物料的容器，然后開啟堆高機，將容器自動輸送到立體庫出庫端液壓臺上。此時，AGV操作員發出取貨指令，AGV小車自動行駛至液壓臺取貨。取完貨后，由于AGV小車采用激光引導，小車上安裝有可旋轉的激光掃描器，在運行路徑沿途的墻壁或支柱上安裝有高反光性反射板的激光定位標志，AGV依靠激光掃描器發射激光束，然后接受由四周定位標志反射回的激光束，車載計算機計算出車輛當前的位置以及運動的方向，通過和內置的數字地圖進行對比來校正方位，從而將物料運送至指定工位。像這樣的AGV小車，在三一18號廠房有15臺。在18號廠房南北智能化立體倉庫，不僅有這樣的AGV自動小車，其后臺配送也是自動化系統完成的。

圖6

3.2.3 公共資源定位系統

公共資源定位系統是三一重工智能工廠的一個重要支撐。公共資源定位系統能實現包括對設備定位和狀態檢測、人員定位以及故障實時處理與報警等功能。通過公共資源定位監控中心，三一重工的生產管理人員能及時的了解生產車間的人員位置、設備位置和狀態、加工生產情況，并及時的指導生產和進行故障處理等操作。3.3

智能化生產執行過程控制

3.3.1高級計劃排程

在考慮企業資源所提供的可行物料需求規劃與生產排程計劃，讓規劃者快速結合生產限制條件與相關信息(如訂單、途程、存貨、BOM與產能限制等)，以做出平衡企業利益與顧客權益的最佳規劃與決策，滿足顧客需求及面對競爭激烈的市場。強化了ERP系統中以傳統MRP規劃邏輯為主的生產規劃與排程的功能，APS 系統的同步規劃能力，不但使得規劃結果更具備合理性與可執行性，亦使企業能夠真正達到供需平衡的目的[10]。3.3.2

執行過程調度

三一車間內一排排的MES終端機，生產線上明亮的LED屏幕，整齊劃一的醒目安全燈是系統給我們帶來直觀的印象。SanyMES系統是指由三一集團IT總部自主研發的制造執行系統，它充分利用信息化技術，從生產計劃下達、物料配送、生產節拍、完工確認、標準作業指導、質量管理、關重件條碼采集等多個維度進行管控，并通過網絡實時將現場信息及時準確地傳達到生產管理者與決策者[11]。該

系統除了通過各種方式如短信、郵件向管理者傳遞生產信息外，其設置在生產現場的MES終端機，給一線工人生產制造帶來了極大的便利。

通過MES終端機，生產線工人不僅可以及時報完工、方便快捷地查詢物料設計圖紙和庫存情況，更重要的是SanyMES終端機可以正確地指導工人每個工位如何進行安裝、安裝時候需要哪些零部件，同時給予安全提示。有了MES系統后，再也不用去借圖紙，直接在MES終端就能查到最新的圖紙信息，3.3.數字化質量檢測

目前，三一在質檢信息化方面，通過GSP、MES、CSM及QIS的整合應用，實現涵蓋供應商送貨、零件制造、整機裝配、售后服務等全生命周期的質檢電子化，并實現了SPC分析、質量追溯等功能。

以前質檢，是采用紙質記錄本記錄檢驗結果和全觸摸屏操作，簡單方便，而且通過查看標準作業指導以規范工人的操作，避免了紙質作業指導書的損壞和更新不及時造成的附加作業，極大提高了工作效率和作業質量[12]。3.3.3 數字化物流管控

三一自動化立體倉儲配送系統實現了該公司泵車、拖泵、車載泵裝配線及部裝線所需物料的暫存、揀選、配盤功能，并與AGV配套實現工位物料自動配送至各個工位。

根據泵車、拖泵、車載泵裝配線及部裝線在車間的位置，北自所設計了兩個庫區，1#庫負責泵車物料的儲存、揀配功能，2#庫負責拖泵、車載泵物料的儲存、揀配功能，兩個庫區共用一個設置1#庫區的入庫組盤區域，2#庫入庫的物料在入庫組盤區完成組盤后通過地下輸送通道自動輸送進入2#庫庫區存儲。

倉儲模式采用自動化立體倉庫存儲（主要儲存中小件為主）+垂直升降庫存儲（主要儲存小件為主）+平面倉庫儲存（主要儲存大件等其他特殊物資）。自動化立體倉庫和垂直升降庫的數據采用一套軟件進行統一管理，集中配送。通過垂直升降庫的應用，解決了將近總量30%的物料種類的儲存和出入庫作業模式，很大程度地緩和了自動化立體倉庫的出入庫作業壓力，有效地提高了整個系統的作業能力。

揀配模式采用提4臺套提前一班（8小時）揀配模式，按照工位進行配送。在兩個庫區分別設置了兩層的配盤區域，根據裝配工位數量及各工位裝配物料情況，對配盤區域的揀配托盤位置進行分配，揀配過程中采用LED顯示屏+RF手持終端模式進行人工作業。北自所根據各工位裝配物料情況，配合用戶設計了多種不同的配送容器，采用多層存放，提高容器使用效率，減少線邊容器數量，最終提高了AGV系統的搬運效率。

質量問題，現在則是用生產管理系統（MES），每一個檢驗項目都標準化、電子化，以前在本子上的內容都作為數據錄入PDA和平板電腦等終端。一旦發現質量異常，系統就會第一時間自動啟動不合格處理流程，將情況發送給相關責任人。“在不合格品控制流程中的隔離、評審等6個環節，保證每道工序的每個產品在下一道工序前合格。”而數據的錄入則會為產品質量追溯提供可靠依據。三一的自制件可以具體查到是某臺產品零部件，制作時間、制作地點和工位、制作人、制作條件等信息，供應商提供的零部件則是可以查到批次和反饋。3.4

智能化生產控制中心

3.4.1中央控制室

1.生產計劃及執行情況、設備狀態、生產統

計圖；

2.智能計劃系統操作界面；

3.生產現場監控、看板展示及異常報警； 4.各區域監控信息；

5.設計部日常操作（支持10路信號同時切

入）；

6.各區域監控信息；

7.物流部日常操作（支持10路信號同時切

入）；

8.質量部日常操作（支持10路信號同時切

入）。3.4.2

現場監視裝置

全方位的工廠車間監控系統能實現對生產過

程的全面監控和記錄，保證生產現場的安全，以及現場事故的追溯和回放。3.4.3 現場Andon Andon系統能夠為操作員停止生產線提供一套新的、更加有效的途徑。在傳統的汽車生產線上，如果發生故障，整條生產線立即停止。采用了Andon系統之后，一旦發生問題，操作員可以在工作站拉一下繩索或者按一下按鈕，觸發相應的聲音和點亮相應的指示燈，提示監督人員立即找出發生故障的地方以及故障的原因。一般來說，不用停止整條生產線就可以解決問題，因而可以減少停工時間同時又提高了生產效率。

Andon系統的另一個主要部件是信息顯示屏。每個顯示面板都能夠提供關于單個生產線的信息，包括生產狀態、原料狀態、質量狀況以及設備狀況。顯示器同時還可以顯示實時數據，如目標輸出、實際輸出、停工時間以及生產效率。根據顯示器上提供的信息，操作員可以更加有效的開展工作。智能工廠理念

所謂“六維智能理論”，就是在設備聯網+遠程數據采集的基礎上，實現智能化的生產過程管理與控制，從6個方面打造適合中國國情的智能工廠。4.1 行業背景

“工業4.0”被認為是以智能制造為主導的第四次工業革命或是工業體系革命性的生產方法，而智能工廠將是構成未來工業體系的一個關鍵特征。在智能工廠里，人、機器和資源如同在一個社交網絡里自然地相互溝通協作，生產出來的智能產品能夠理解自己被制造的細節以及將如何使用，能夠回答“哪組參數被用來處理我”、“我應該被傳送到哪里”等問題。同時，智能輔助系統將從執行例行任務中解放出來，使他們能夠專注于創新、增值的活動；靈活的工作組織能夠幫助工人把生活和工作實現更好地結合，個體顧客的需求將得到滿足。德國工業4.0、美國GE工業互聯網均是“工業4.0”的典范，但中國有自己特殊的國情，中國制造企業打造智能工廠，不能完全照搬國外模式，而是既要緊跟國際先進理念，還要符合中國企業的實際情況[13]。

4.2

概念內涵

美國與德國的工業發展戰略核心均為CPS（Cyber-Physical System）系統，是典型的二元戰略。美國是C(Cyber，包括：數字、信息、網絡等虛擬世界)+P(Physical，包括機器、設備、設施等實體世界)，德國是P+C，兩國均是基于高素質勞動者、國家人力匱乏、企業高協同化、高法制化的基礎之上而提出的戰略；而中國裝備水平較美國和德國有一定差距，數據采集分析決策能力也有局限，但中國具有人力資源優勢，所以應該充分挖掘人的作用。因此，中國制造企業推進工業發展不能完全照搬發達國家的二元戰略，更宜采用CPPS（Cyber-Person-Physical System）人機網三元戰略，充分體現人的能動作用。

圖7

所謂“三元戰略”，包括勞動者及其技能、素養、精神、組織、管理等，CPPS戰略體現了以人為本，繼續發揮與挖掘了中國在人力資源方面的優勢，揚長補短，實現人與賽博、物理虛實兩世界的融合和迭代發展，構建以賽博智能為目的的人機網三元戰略方案更符合中國國情[14]。

所謂“六維智能理論”，就是在設備聯網+遠程數據采集的基礎上，實現智能化的生產過程管理與控制，從6個方面打造適合中國國情的智能工廠，這6個方面包括：

1.智能計劃排產，是從計劃源頭上集成ERP，進行APS高級排產。

2.智能生產協同，從生產準備過程上，實現

物料、刀具、工裝、工藝的并行協同準備。3.智能的設備互聯互通，是CPS信息物理系

統的典型體現，實現數字化生產設備的分布式網絡化通訊、程序集中管理、設備狀

態的實時監控等。4.智能資源管理，包括對物料、設備、刀具、量具、夾具等生產資源進行精益化管理、庫存智能預警等。

5.智能質量過程管控，是對影響產品質量的生產工藝參數進行實時采集、控制，確保產品質量。

6.智能決策支持，是基于大數據分析的決策支持，形成管理的閉環，以實現數字化、網絡化、智能化的高效生產模式。

總之，通過以上6個方面智能的打造，可極大提升企業的計劃科學化、生產過程協同化、生產設備與信息化的深度融合，并通過基于大數據分析的決策支持對企業進行透明化、量化的管理，可明顯提升企業的生產效率與產品質量，是一種很好的數字化、網絡化的智能生產模式。

圖8 4.3

應用前景

“六維智能”分別從計劃源頭、過程協同、設備底層、資源優化、質量控制、決策支持等6個方面著手實現智能工廠，這6個方面涵蓋了工業生產的6個重要環節，可實現全面的精細化、精準化、自動化、信息化智能化管理與控制，通過底層設備的互聯互通、基于大數據分析的決策支持、可視化展現等技術手段，實現生產準備過程中的透明化協同管理、數控設備智能化的互聯互通、智能化的生產資源管理、智能化的決策支持，從而全方位達到智能化的生產過程管理與控制[15]。

從“六維智能”解決方案在青島海爾模具有限公司的實際應用效果來看，較好地達到了智能化生產過程管理與控制的目的。該系統是專門為海爾模

具定制的，是海爾模具生態圈的主要組成部分，系統以生產設備為核心，從設備底層層面實現了機床、對刀儀等設備的互聯互通與大數據分析，從生產管理層面實現了協同準備并行作業，從展現層面實現了生產信息的可視化。實施本系統后，操作工的作業效率從原來1個人管理3臺設備提升到7～8臺設備，設備利用率提升25%以上，使生產管理更加透明、科學、高效，應用效果比較明顯，在海爾模具的數字化制造與管理中發揮了重要的作用。工業4.0落地戰略

“工業4.0”不同的人從不同維度來解讀，涉及到國家戰略、產業戰略、企業發展等不同的層面。就從企業的層面去研究，看看企業層面實現工業4.0該怎么做，怎么走，有沒有路線圖？

近期，隨著“工業4.0”的在網絡上越炒越熱，我國也推出了“中國制造2025”戰略，在國家戰略需求的驅動下，中國對于制造大國向制造強國的邁進之路也陡然提速，這將對中國制造轉型升級打通主動脈。就企業層面來說中國版工業4.0如何落地將成為重點，如何通過信息技術和制造技術的深度融合，打通一切、聯通一切是企業信息化建設的目標[16]。

工業4.0是什么？每個人站在不同的角度會有不同的理解，是互聯、集成(縱向、橫向、端到端)、數據、創新、服務、轉型或是CPS、是智能工廠、是智能制造亦或是國家戰略、企業目標。工業4.0核心內容就是建一個網絡、三項集成、大數據分析、八項計劃和研究兩個主題。

5.1

建一個網絡：信息物理網絡系統（CPS）

CPS是英文CyberPhysical System的縮寫，就是講物理設備連接到互聯網上，讓物理設備具有計算、通信、精確控制、遠程協調和自治等五大功能，從而實現虛擬網絡世界與現實物理世界的融合，將網絡空間的高級計算能力有效的運用于現實世界中，從而在生產制造過程中，與設計、開發、生產有關的所有數據將通過傳感器采集并進行分析，形成可自律操作的智能生產系統。

圖9 5.2

三個集成

工業4.0中的三項集成包括：橫向集成、縱向集成與端對端的集成。工業4.0將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統、智能控制系統、通信設施通過CPS形成一個智能網絡，使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間能夠互聯，從而實現橫向、縱向和端對端的高度集成，集成是實現工業4.0的重點也是難點。5.2.1 縱向集成

縱向集成主要解決企業內部的集成，即解決信息孤島的問題，解決信息網絡與物理設備之間的聯通問題。5.2.2 橫向集成

橫向集成主要實現企業與企業之間、企業與售出產品之間（如車聯網）的協同，將企業內部的業務信息向企業以外的供應商、經銷商、用戶進行延伸，實現人與人、人與系統、人與設備之間的集成，從而形成一個智能的虛擬企業網絡。制造業普遍存在的工程變更協同流程就是這樣一個典型的橫向集成應用場景。5.2.3 端到端的集成

端到端集成就是把所有該連接的端頭（點）都集成互聯起來，通過價值鏈上不同企業資源的整合，實現從產品設計、生產制造、物流配送、使用維護的產品全生命周期的管理和服務，它以產品價值鏈創造集成供應商（一級、二級、三級??）、制造商（研發、設計、加工、配送）、分銷商（一級、二級、三級??）以及客戶信息流、物流和資金流，在為客戶提供更有價值的產品和服務同時，重構產業鏈各環節的價值體系。

端到端的集成即可以是內部的縱向集成內容，也可以是外部的企業與企業之間的橫向集成內容，關注點在流程的整合上，比如提供用戶訂單的全程跟蹤協同流程，將用戶、企業、第三方物流、售后服務等產品全生命周期服務的端到端集成。

橫向、縱向、端到端三個集成的實現，不論技術層面還是業務層面在SOA信息集成都能找到相應的解決方案。5.3

大數據分析利用

“工業4.0”時代，制造企業的數據將會呈現爆炸式增長態勢。隨著信息物理系統（CPS）的推廣、智能裝備和終端的普及以及各種各樣傳感器的使用，將會帶來無所不在的感知和無所不在的連接，所有的生產裝備、感知設備、聯網終端，包括生產者本身都在源源不斷地產生數據，這些數據將會滲透到企業運營、價值鏈乃至產品的整個生命周期，是工業4.0和制造革命的基石。

總體來說，工業4.0關注的企業數據分為四類： 5.3.1

產品數據

包括設計、建模、工藝、加工、測試、維護、產品結構、零部件配置關系、變更記錄等數據。產品的各種數據被記錄、傳輸、處理和加工，使得產品全生命周期管理成為可能，也為滿足個性化的產品需求提供了條件。5.3.2

運營數據

運營包括組織結構、業務管理、生產設備、市

場營銷、質量控制、生產、采購、庫存、目標計劃、電子商務等數據。工業生產過程的無所不在的傳感、連接，帶來了無所不在的數據，這些數據會創新企業的研發、生產、運營、營銷和管理方式。5.3.3

價值鏈數據

包括客戶、供應商、合作伙伴等數據。企業在當前全球化的經濟環境中參與競爭，需要全面地了解技術開發、生產作業、采購銷售、服務、內外部后勤等環節的競爭力要素。大數據技術的發展和應用，使得價值鏈上各環節數據和信息能夠被深入分析和挖掘，為企業管理者和參與者提供看待價值鏈的全新視角，使得企業有機會把價值鏈上更多的環節轉化為企業的戰略優勢。例如，汽車公司大數據提前預測到哪些人會購買特定型號的汽車，從而實現目標客戶的響應率提高了15%至20%，客戶忠誠度提高7%。5.3.4 外部數據

包括經濟運行、行業、市場、競爭對手等數據。為了應對外部環境變化所帶來的風險，企業必須充分掌握外部環境的發展現狀以增強自身的應變能力。大數據分析技術在宏觀經濟分析、行業市場調研中得到了越來越廣泛的應用，已經成為企業提升管理決策和市場應變能力的重要手段。

工業4.0落地中國企業，工業大數據是一項重要抓手。利用工業大數據分析，可以找出隱性的問題并預測未知情況的發生，有助于及時地做好預防，避免故障和偏差。結論

以三一重工18號工廠作為研究對象.對其運作方式、運作特點進行了較為詳細地分析與討論，從而得出工廠的智能化基因。并且進一步得出了智能工廠的框架，為系統化建設智能工廠打下了基礎。主要的研究結論如下：

1.在理論上對數字化工廠、智能工廠和智能制造進行了分析指出，要又好又快地發展智能工廠就必須先建設好數字化工廠。

2.對比三一重工18號工廠實現智能化之后生產效率得到提升，直觀地反映了智能化對制造業帶來的好處。

3.通過對18號工廠的生產線、物流系統、執行系統、控制中心進行分析，找到了工廠可實現智能化的內在基因。也就是在設備聯網+遠程數據采集的基礎上，實現智能化的生產過程管理與控制，從6個方面打造適合中國國情的智能工廠(1)。

4.概括了智能工廠的框架，提出了運用大數據分析，做好CPS和三個集成是實現智能工廠的前提條件，而智能工廠的標志就是生產流程智能化，生產設備動態適應個性化的產品需求。

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第五篇：智能制造技術

現代制造技術

1142813203 吳文樂

摘要：現代制造技術是在傳統制造技術的基礎上, 不斷吸收和發展機械、電子、能源、材料、信息及現代管理技術的成果, 將其綜合應用于產品設計、制造、檢驗、管理服務等產品生命周 期的全過程, 以實現優質、高效、低耗、靈活、清潔的生產技術模式,取得理想的技術經濟效果的制造技術的總稱傳統的自動化生產技術可以顯著提高生產效率，然而其局限性也顯而易見，即無法很好地適應中小批量生產的要求。隨著現代制造技術的發展，特別是自動控制技術、數控加工技術、工業機器人技術等的迅猛發展，柔性制造技術(FMI)應運而生。

關鍵詞：現代制造技術；自動控制技術；柔性制造技術

1.現代制造技術發展綜述

現代制造技術在系統論、方法論、信息論和協同 論等的基礎上形成制造系統工程學，是一種廣義制造的概念，亦稱之為“大制造”的概念，它體現了制造概念的擴展。廣義制造概念的形成過程主要有以下幾方面原因[1]。

1).制造設計一體化。體現制造和設計的密切結合，形成了設計制造一體化，設計不僅是指產品設計，而且包括工藝設計、生產調度設計、質量控制設計等。

2).材料成形機理的擴展。現在加工成形機理明確地將加工分為去除加工、結合加工和變形加工。

3).制造技術的綜合性。現代制造技術是一門以 機械為主體，交叉融合光、電、信息、材料等學科的綜合體，并與管理科學、社會科學、文化、藝術、人機工 程、生物工程和生命科學等相結合，拓展了新領域。現代制造技術應包括硬件和軟件兩大方面，硬／軟件工具、平臺和支撐環境有了很大的發展。

4).產品的全生命周期。制造的范疇從過去的設計、加工和裝配發展為產品的全生命周期，包括市場調研、設計、制造、銷售、維修和報廢處理等。

5).生產制造模式的發展。計算機集成制造技術 是制造技術與信息技術結合的產物，集成制造系統強 調信息集成，其后出現了柔性制造、敏捷制造、虛擬制 造、網絡制造、大規模定制、綠色制造、智能制造和協 同制造等多種制造模式，有效地提高了制造技術的水平，擴展了制造技術的領域[2]。

現代制造技術的發展主要沿著“廣義制造”或稱 “大制造”的方向發展，其具體的發展可以歸納為四個方面和多個大項目[3]，如圖1所示：

圖1：現代制造技術方向

針對現代制造技術，本文從柔性制造技術的角度對現代制造技術進行學習，對柔性制造在實際中的應用進行深入的研究；

2.柔性制造

2.1 柔性制造簡述

所謂“柔性”，是指制造系統(企業)對系統內部及外部環境的一種適應能力，也是指制造系統能夠適應產品變化的能力。柔性可分為瞬時、短期和長期柔性[4]。瞬時柔性是指設備出現故障后，自動排除故障或將零件轉移到另一臺設備上繼續進行加工的能力；短期柔性是指系統在短時期內，適應加工對象變化的能力，包括在任意時期混合進行加工2種以上零件的能力；長期柔性則是指系統在長期使用中，能夠加工各種不同零件的能力。迄今為止，柔性還只能定性地加以分析，尚無科學實用的量化指標。因此，凡具備上述3種柔性特征之一的、具有物料或信息流的自動化制造系統都可以稱為柔性制造系統。柔性制造技術是計算機技術在生產過程及其裝備上的應用，是將微電子技術、智能技術與傳統制造技術融合在一起，具有自動化、柔性化、高效率的特點，是目前自動化制造系統的基本單元技術[5]。

柔性制造技術是對各種不同形狀加工對象實現程序化柔性制造加工的各種技術的總和[6]。柔性制造技術是技術密集型的技術群，我們認為凡是側重于柔性，適應于多品種、中小批量(包括單件產品)的加工技術都屬于柔性制造技術。目前按規模大小劃分為[7]：

(1)柔性制造系統（FMS）：關于柔住制造系統的定義很多，權威性的定義有：美國國家標準局把FMS定義為：“由一個傳輸系統聯系起來的一些設備，傳輸裝置把工件放征其他聯結裝置上送到各加工設備，使工件加工準確、迅速和自動化。

(2)柔性制造單元（FMC）：M S是FMS向廉價化及小型化方向發展的一種產物，它是由l～2臺加工中心、工業機器人。數控機床及物料運送存貯設備構成，其特點是實現單機柔性化及自動化，具有適應加工多品種產品的靈活性。迄今已進入普及應用階段。

(3)柔性制造線（FML):它是處于單一或少品種人批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心，CNC機床；亦可采用爭用機床或NC專用機床，對物料搬運系統柔性的要求低于FMS，但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統和連續生過程中的分散型控制系統(D C S)為代表，其特點是實現生產線柔性化及自動化，其技術已日趨成熟，迄今已進入實用化階段。

(4)柔性制造工廠(FMF):FMF是將多條FMS連接起來，配以自動化屯體倉庫，用計算機系統進行聯系，采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整F M S。它包括了CAD／CAM，并使計算機集成制造系統(CIMS)投入實際，實現生產系統 柔性化及自動化，進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平，反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體，以信息流控制物質流的智能制造系統(IMS)為代表，其特點是實現工廠柔性化及自動化[8]。

2.2柔性制造所采用的關鍵技術

1.計算機輔助設計未來CAD技術發展將會引入專家系統，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數據，通過計算機控制的激光掃描系統，將二維數字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖彤對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各斤狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數據，數小時內便呵制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。

2.模糊控制技術模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊摔制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息井自動地對控制量作調整，使系統性能大為改善，其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。

3.人工智能、專家系統及智能傳感器技術迄今，柔性制造技術中所采用的人工智能大多指基礎規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理，求解各類問題（如解釋、預測，診斷、查找故障、設汁、計劃、監視、修復、命 令及控制等）。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合，因而專家系統為柔性制造的諸方面工作增強綜合性。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能（包括專家系統）技術必將在柔性制造(尤其智能型)中起著非常重要的關鍵性的作用。目前對未來智能化柔性制造技術具有重要意義的一個正在急速發展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能產生的，它使傳感器具有內在的“決策”功能。

4.人工神經網絡技術人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經網絡不久將并列到專家系統和模糊控制系統，成為現代自動化系統中的一個組成部分[9]。

3.國內現代制造技術狀況

近年來，世界各國都投入了巨大的財力和物力，強化作為光機電一體化制造業基礎的先進制造業的技術和產業發展的戰略研究。美國、德 國、日 本 等 國 已 經 開 發 出 了 數 控（NC）、計算機數控（CNC）、直接數控（CAM）、計算機集成制造系統（CIMS）、制造資源規則（MRP）、柔性制造單元（TMC）、柔性制造系統（FMS）、機器人、計算機輔助設計／制造（CAD／CAM）、精益生產（LP）、智能制造系統（MS）、并行工程（CE）和敏捷制造（AM）等多項現代制造技術與制造模式。這些技術的推廣與應用，不僅使本國企業的國際競爭力得到鞏固，也使得世界先進制造業發展迅猛[10]。我國制造業市場的巨大潛力，為現代制造技術發展提供了廣闊的市場空間。但是，與制造業發達國家和地區相比，國內的現代制造技術的研發與市場拓展還不均衡。其中，國內機械基礎件制造行業中的數控化率極低，不足1.6%，先進加工工藝、技術和裝備的普及程度不足10 % ；CAD／CAM 系統應用的普及率在國內骨干企業僅有35%，產業規模較小。另外，在相關行業中如印刷業、電力行業和醫療器械行業等，技術裝備的低數控化率也遠不能滿足市場對中高檔先進產品的需求。縱觀國際制造業的競爭與發展，面對國際、國內兩個制造業市場的日漸融合，如何立足國內制造業的市場需求，整合分散的科研與企業資源，盡快形成自己在先進制造產業競爭中的技術優勢，已經是擺在我國制造業面前的迫在眉睫的課題了[11]。

總之，重視制造業和現代制造技術已成為全球化的大趨勢。現代制造技術不是一項具體技術，而是利用系統工程技術將各種相關技術集成的一個有機整體；現代制造技術是一種動態技術，而不是一成不變的，它需要不斷吸收各種高新技術成果，并將其滲透到產品的所有領域，結合成一個有機整體，實現優質、高效、低耗、清潔和靈活的生產[12]；現代制造技術的目的是提高制造業的綜合效益，其不摒棄傳統技術，而是有賴于不斷用科技新手段去研究它和傳承它，并應用科技新成果去改造它和充實它；現代制造技術在強調環境保護的同時，還強調各專業學科之間的相互滲透、融合和淡化，并消除其間的界限。我國先進制造技術的發展應結合自身的特點，形成特色，大力發展一些關鍵前沿技術，比如新一代材料成型技術、微米及納米技術、快速原型制造以及智能制造等[13]。在不久的將來，現代制造技術將得到更大的發展和壯大，發展和應用先進制造技術是每個國家為提高企業的國際競爭力和技術創新能力的必然選擇。

參考文獻：

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