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知识路径： > 智能工厂 > 什么是智能工厂 >
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相关知识点：7个
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西门子将潜在客户进行划分。它将客户进行两种细分，一种是流程化的过程制造的客户，另一种是离散制造的客户。过程制造客户主要是能源、水处理、化工、石油天然气、造纸等客户，而离散制造主要包括电子、机械、汽车、航空、造船等。而有些行业诸如食品饮料、太阳能、金属冶炼就属于过程和离散之间。该公司会进行判断，客户究竟属于离散制造类还是过程制造类。然后会提出两套解决方案，一是i4.0的plant，针对过程自动化；一是i4.0的factory，针对离散自动化。他们最新公布的资料显示，公司打造了两个部门，一是Digital Factory，数字化工厂，负责离散自动化制造；另一是Process Industries and Drives，PD部门，负责过程自动化制造。两块业务部门单独独立出来，和其他医疗、新能源、电力、建筑等自动化部门放在同一个级别。就目前制造业来说，所有的生产流程都是按照计划来安排的，先计划好才能执行；且生产环境包括周围的设备、生产车间，都要按照尽可能多的复杂性来设计，就是说要设计到可以把工厂设备调整成只要换一个设备、换一个单元就可以生产多种不同规格的产品。这就要求设备、厂房设计要有很多很多冗余，以及这种转换的功能。
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另外，目前总的生产状况是任何与原计划的偏差或调整都会导致生产环节的调整。如果要做到柔性化的流程，那么生产计划就不一定必须定死，而柔性化指的是设备具有一定的智能，可以将整个生产过程进行自组织。
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柔性制造的一个方向是当订单或计划产生任何变化时，都可以及时调整和更改，如一个订单已经做了40%，那剩下60%完全可以按照新标准新需求完成。而在以前系统，如已经做了40%，可能经过更改需求，改完设计再落实到机器工艺的话，100%已经都生产完了。
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另一个方向是能够根据环境来自适应，比如说更改产品规格，可能要很多工艺参数的调整，需要很多人现场去调，也需要对设备进行一定更改，原来可能用普通的机器，而现在可能换成机器人等。在未来比如用机器人，机器人所有加工路径都已预存进去，或是自己计算出来，当整个生产过程或环境发生改变，或规格切换时，它会自动去改变生产工艺，这是非常重要的功能。
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还有一个方向是点对点的决策，比如原来在某个生产环节一旦出现问题，或产品出现瑕疵，要一个个去排查，要花很多时间找出问题出在哪里。一旦有了工业4.0，那么每个设备的工作状态、运行情况及每个产品上一步由谁生产，出现的瑕疵由哪台机器导致，就能快速地判断出问题在哪里，实现点对点决策。这样可以准确找出问题点，不需要太多时间就可以发现问题并解决。
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智能工厂如何实现，西门子公司提出了一张路线图。西门子公司认为工业4.0并不是一场革命而是一场变革，是一次良性的改良。因为公司已有的产品已很丰富，肯定不会希望把已有产品推掉重新创造。改良过程有三个方面，一是生产网络化，一是虚拟和现实世界的融合，一是CPS系统的打造。结合产品来详细解释三个方面是怎么做的。
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首先构建生产网络，以前的生产网络中，企业和供应商、和外协的厂家间的信息沟通并不及时，需要通过和供应商的销售通电话或Email等方式沟通，且是需求和问题出现时才去沟通。
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西门子打造了一个MOM平台，将常见的研发、质量管理，企业制造的智能管理、生产管理和监控等功能都包含在内，这个平台与原来原来每个企业的ERP，PLM等系统连接。原来这些系统都是独立的，属于信息孤岛，没有一个软件或平台可将其串联起来，还有现场有很多PLC、HMI、BCS、传感器、驱动、现场总线还有数控系统，这些都是单独的局部的智能装备，这些东西都没有连接。而西门子做的系统MOM可以将PLM，ERP这样管理层的软件和现场的automation自动化的设备软件进行结合，且管理层的PLM和ERP也可以通过这个平台有效地连接。MOM平台就像三通阀，将这三点全部都贯通起来。这就是构造柔性化的生产网络。如果供应商也采用了这个系统，那就可以准确地了解到生产库存多少，当原材料库存一旦低于一个阈值，系统就会自动下单来进行自发生产，且会给物流公司进行联系，让供应商将原材料发送到仓库去，这就是柔性的生产网络。
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第二是将虚拟世界和现实世界结合。西门子采用一款新产品生命周期管理软件——PLM，这和以前小的PLM软件不一样，这种软件是一个非常大的平台，串联了产品的整个价值链。将这个软件和原来现有的现场自动化的软件TIA（Total Integrated Automation）进行对接，PLM掌握的是虚拟世界，TIA掌握的是现实世界，因为TIA主要包含很多硬件设备，而PLM是纯软件，这两块系统一旦结合起来，就可把虚拟化生产和现实化生产实现完全实时交互。举例，当进行设计时，设计完后，图纸还需要工艺部门的转化，将其做成工艺卡片并发放到工人和现场去，对机器进行新工艺的编写，然后才能进行生产。但如果采用了新系统，未来设计的软件可以实现无缝对接，设计出来的图纸及所有参数都能转化成机器能读懂的语言，变成工艺。少了编译环节，减少错误发生概率，缩短研发、生产时间。
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第三是打造模块化、柔性的生产单元，能与虚拟模型进行全面、一致性匹配。例如，把所有生产设备1：1建模、仿真，达成一套整合软件，考虑到热力学，也考虑到系统，也即生产过程消耗多少能源、材料，让设计人员在设计阶段就能考虑制造生产阶段的问题，可以在虚拟世界里进行尝试。落实机器执行的工艺之前，可以让产品实现材料最省、能源最少；由于事先了解了各种问题，在调试安装的时候就能避免这些问题，缩短时间。做的仿真样板通过模拟现实，生产效率提升10%，调试和设计实际设备的时间节省80%。
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