隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，其在工業(yè)領(lǐng)域的作用也越發(fā)重要。自發(fā)明蒸汽機(jī)至今，人類社會的工業(yè)革命經(jīng)歷了從1.0到4.0的發(fā)展。
1.0：機(jī)械化生產(chǎn)
2.0：流水線生產(chǎn)
3.0：自動化生產(chǎn)
4.0：智能化生產(chǎn)
工業(yè)4.0的目標(biāo)是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式，其分為三大主題：“智能工廠”、“智能生產(chǎn)”、“智能物流”。智能工廠是構(gòu)成工業(yè)4.0的核心元素。在智能工廠內(nèi)，不僅要求單體設(shè)備是智能的，而且要求工廠內(nèi)的所有設(shè)施、設(shè)備與資源（機(jī)器、物流器具、原材料、產(chǎn)品等）實現(xiàn)互通互聯(lián)，以滿足智能生產(chǎn)和智能物流的要求。通過互聯(lián)網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò)，使工廠內(nèi)外的萬物互聯(lián)，形成全新的業(yè)務(wù)模式。對實時數(shù)據(jù)的精確分析是工業(yè)4.0的生產(chǎn)體系區(qū)別于傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)體系的本質(zhì)特征。通過對這些數(shù)據(jù)的采集和分析，能夠為企業(yè)決策提供有效的指導(dǎo)，進(jìn)而大幅提升運(yùn)營效率，降低運(yùn)營成本，及時調(diào)整和優(yōu)化生產(chǎn)及庫存的節(jié)奏和規(guī)模，使得企業(yè)有機(jī)會把價值鏈上的更多環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化為企業(yè)的戰(zhàn)略優(yōu)勢。
本文以液體洗滌劑工廠為例闡述了該企業(yè)如何逐步實現(xiàn)智能化。整個廠區(qū)的核心控制系統(tǒng)-MES（制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)）坐落在綜合辦公樓內(nèi)，它是集生產(chǎn)管理、生產(chǎn)調(diào)度、信息采集、能源分析、數(shù)據(jù)處理為一體的綜合性智能生產(chǎn)管理系統(tǒng)。過程控制系統(tǒng)分布在廠區(qū)的每一個區(qū)域，實現(xiàn)實時監(jiān)控、實時管理。同時每一個過程控制系統(tǒng)與核心控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享，憑借核心控制系統(tǒng)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)平臺和大數(shù)據(jù)分析能力，提升單個系統(tǒng)的工作效率。
MES能通過信息傳遞對從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理，其具有生產(chǎn)計劃與調(diào)度、數(shù)據(jù)管理、能耗管理等功能，并且具有強(qiáng)大的第三方系統(tǒng)兼容性。MES上層組織構(gòu)架可采用ERP（企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)，下層組織構(gòu)架包括DCS（集散控制系統(tǒng)）、灌裝系統(tǒng)、公用工程系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等。最底層為現(xiàn)場設(shè)備，包括測量儀表、攝像頭、電視看板、PDA等。
智能工廠有一個關(guān)鍵點，就是“原材料（物質(zhì)）”轉(zhuǎn)化為“信息”。準(zhǔn)確來說，是智能工廠中使用了含有信息的“原材料”，實現(xiàn)了“原材料（物質(zhì)）”和“信息”相互轉(zhuǎn)化。每個物流環(huán)節(jié)都有與之相對應(yīng)的檢測設(shè)備、信息發(fā)布設(shè)備、執(zhí)行設(shè)備、管理系統(tǒng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，原材料從出廠時就被貼上了標(biāo)簽，使原材料的運(yùn)輸、生產(chǎn)到成為產(chǎn)品出廠的過程變成了一股信息流。整個廠區(qū)物流系統(tǒng)配置具有實現(xiàn)無人化工廠的功能。
①門衛(wèi)系統(tǒng)：通過無線掃描槍掃描送貨單，并通過電腦終端核對送貨單，確認(rèn)后錄入車牌信息，綁定送貨單，同時通過標(biāo)簽打印機(jī)打印標(biāo)簽貼至貨車。
②停車場系統(tǒng)：司機(jī)將車停在指定的停車場待檢區(qū)。原材料經(jīng)過抽檢合格后，司機(jī)根據(jù)放置在休息室內(nèi)的電視機(jī)大屏幕顯示的送貨信息，將原材料送至相應(yīng)原料倉庫。
③稱重系統(tǒng)：所有運(yùn)送原材料的貨車必須通過地秤進(jìn)行重量測量，測量數(shù)據(jù)傳至MES系統(tǒng)與系統(tǒng)存儲送貨清單進(jìn)行比較，核對無誤后方能駛?cè)朐闲读蠀^(qū)。
④出入庫系統(tǒng)：倉庫卸料人員通過掃描貨車上的標(biāo)簽，將原材料送至原料庫中的指定位置，放置完畢后系統(tǒng)自動更新庫位信息。配送人員接收MES系統(tǒng)推送的配送單，將原料送至車間倉進(jìn)行配置生產(chǎn)。
⑤車間DCS系統(tǒng)：各生產(chǎn)車間采用DCS（集散控制系統(tǒng)）。生產(chǎn)過程中的檢測儀表與執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過預(yù)置在DCS中的程序模塊實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。
⑥灌裝系統(tǒng)。
⑦智能倉庫系統(tǒng)：封箱完成通過自動碼垛機(jī)器人碼垛后，由智能物流系統(tǒng)送至立體庫的相應(yīng)位置。叉車司機(jī)通過MES推送的出貨信息，將相應(yīng)成品運(yùn)送至成品揀配區(qū)，待檢驗合格后貼碼出貨。
⑧成品出庫系統(tǒng)：MES系統(tǒng)推送按照“交貨單”生成揀配任務(wù)單， 揀配人員通過PDA選擇揀配單，開始揀配，并配送至指定發(fā)貨平臺。發(fā)貨人員通過PDA核對當(dāng)前交貨單信息（品類，數(shù)量、發(fā)貨臺等），并掃碼出庫成品條碼。質(zhì)檢人員通過終端選擇任務(wù)單，通過打碼機(jī)打印質(zhì)檢條碼， 貼至抽檢器皿，去到現(xiàn)場取樣，質(zhì)檢合格后出廠發(fā)貨。
以上介紹的是現(xiàn)階段智能化工廠的設(shè)計方案，它能夠?qū)崿F(xiàn)工廠內(nèi)各個層面，乃至每臺設(shè)備數(shù)字化建模與互聯(lián)互通。廠區(qū)內(nèi)部信息采集是整個信息流其中的一個重要環(huán)節(jié)，它是為了打造從客戶需求，到產(chǎn)品設(shè)計、供應(yīng)商集成、制造以及物流服務(wù)的全流程供應(yīng)鏈集成體系的基礎(chǔ)保證。
是成工業(yè)4.0的核心元素。在
