智能制造系统的根本构成

智能制造系统=自动化设备+智能“神经系统”

智能制造是一种能够让企业在研发、消费、管理、效劳等方面变得愈加“聪明”的办法，我们能够把制造智能化了解为企业在引入数控机床、机器人等消费设备并完成消费自动化的根底上，再搭建一套精细的“神经系统”。智能“神经系统”以ERP（企业资源方案系统）、MES（消费过程执行系统）等管理软件组成中枢神经，以传感器、嵌入式芯片、RFID标签、条码等组件为神经元，以PLC（可编程逻辑控制器）为链接控制神经元的突触，以现场总线、工业以太网、NB-IoT等通讯技术为神经纤维。企业可以借助完善的“神经系统”感知环境、获取信息、传送指令，以此完成科学决策、智能设计、合理排产，提升设备运用率，监控设备状态，指导设备运转，让自动化消费设备如臂使指。

中枢神经——ERP+MES
打通ERP与MES的数据流是消费过程数字化的根底

ERP系统是企业最顶端的资源管理系统，强调对企业管理的事前控制才能，它的中心功用是管理企业现有资源并对其合理分配和精确应用，为企业提供决策支持；MES系统是面向车间层的管理信息系统，主要担任消费管理和调度执行，可以解决工厂消费过程的“黑匣子”问题，完成消费过程的可视化和可控化。ERP与MES两大系统在制造业企业信息系统中处于绝对中心的C位，但两大系统也都存在着比拟明显的局限性。ERP系统处于企业最顶端，但它并不能起到定位消费瓶颈、改良产质量量等作用；MES系统主要偏重于消费执行，财务、销售等业务不在其监控范畴。企业要搭建一套安康的智能“神经系统”，ERP与MES就好像“任督二脉”普通，必需要将两者打通，构成方案、控制、反应、调整的完好系统，经过接口进行方案、命令的传送和实绩的接纳，使消费方案、控制指令、实时信息在整个ERP系统、MES系统、过程控制系统、自动化体系中透明、及时、顺畅地交互传送并逐渐完成消费全过程数字化。

制造业神经突触

PLC即可编程逻辑控制器，主要由CPU、存储器、输入/输出单元、外设I/O接口、通讯接口及电源共同组成，依据实践控制对象的需求装备编程器、打印机等外部设备，具备逻辑控制、次第控制、定时、计数等功用，可以完成对各类机械电子安装的控制任务。PLC系统具有牢靠性高、易于编程、组态灵敏、装置便当、运转速度快等特性，是控制层的中心安装。在智能制造系统中，PLC不只是机械配备和消费线的控制器，还是制造信息的采集器和转发器，相似于神经系统中的“突触”，一方面搜集、读取设备状态数据并反应给上位机（SCADA或DCS系统），另一方面接纳并执行上位机发出的指令，直接控制现场层的消费设备。

神经元——传感器与RFID标签
智能制造系统感知物理世界的最前端数据源

神经元是神经系统的根本组成单位，在智能制造“神经系统”中，担任此角色的就是与物料、在制品、消费设备、现场环境等物理界面直接相连的传感器、RFID标签、条码等组件。传感器能感遭到被丈量的信息，并能将感遭到的信息变换成为电信号或其他所需方式的信息输出，传感器使智能制造系统有了触觉、味觉、嗅觉等感官。RFID标签具有读取快捷、批量辨认、实时通讯、反复运用、标签可动态更改等优秀质量，与智能制造的需求极为契合。经过射频辨认技术，企业能够将物料、刀具、在制品、废品等一切附有RFID标签的物理实体归入监测范围，协助企业完成减少短货现象、快速精确取得物流信息等目的。

神经纤维——工业通讯网络
工业通讯网络品种冗杂，现阶段仍以有线通讯网络为主

企业在日常运营过程中，研发、方案、消费、工艺、物流、仓储、检测等各个环节都会产生大量数据，要让海量数据在智能制造神经系统内顺畅流转，就要综合应用现场总线、工业以太网、工业光纤网络、TSN、NB-IoT等各类工业通讯网络树立一套健全的神经纤维网络。工业通讯网络总体上能够分为有线通讯网络和无线通讯网络。有线通讯网络主要包括现场总线、工业以太网、工业光纤网络、TSN（时间敏感网络）等，现阶段工业现场设备数据采集主要采用有线通讯网络技术，以保证信息实时采集和上传，对消费过程实时监控的需求。无线通讯网络技术正逐渐向工业数据采集范畴浸透，是有线网络的重要补充，主要包括短间隔通讯技术（RFID、Zigbee、WIFI等），用于车间或工厂内的传感数据读取、物品及资产管理、AGV等无线设备的网络衔接；专用工业无线通讯技术（WIAPA/FAWirelessHART、ISA100.11a等）；以及蜂窝无线通讯技术（4G/5G、NB-IoT）等，用于工厂外智能产品、大型远间隔挪动设备、手持终端等的网络衔接。

强有力的躯干——智能制造配备
数控加工中心、装配机器人等制造配备是柔性消费的保证

企业打造智能制造系统的中心目的是完成智能消费，智能消费的落地根底即是智能制造配备。智能制造配备是指具有感知、剖析、推理、决策、控制功用的制造配备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度交融。目前智能制造配备的两大中心即是数控机床与工业机器人。数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统可以逻辑地处置具有控制编码或其他符号指令规则的程序，并将其译码，经过信息载体输入数控安装。数控机床的数控系统经运算处置由数控安装发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸请求的外形和尺寸，自动地将零件加工出来，可以较好地处理复杂、精细、小批量、多种类的零件加工问题。

工业机器人是面向工业范畴的多关节机械手或多自在度的机器安装，它能够承受人类指挥，也能够依照预先编排的程序运行。工业机器人在汽车制造、电子设备制造等范畴普遍应用，有点焊/弧焊机器人、搬运/码垛机器人、装配机器人等多种类型，可以高效、精准、持续地完成焊接、涂装、组装、物流、包装、检测等工作。

(科技产业责编：陈峰 )