智能制造是通過新一代信息技術、自動化技術、工業(yè)軟件及現(xiàn)代管理思想在制造企業(yè)全領域、全流程的系統(tǒng)應用而產生的一種全新的生產方式。搭建智能制造系統(tǒng)即是將這種生產方式應用至制造業(yè)企業(yè)的生產經營中，使企業(yè)在研發(fā)、生產、管理、服務等方面變得更加“聰明”，實現(xiàn)制造智能化的過程。
智能制造系統(tǒng)=智能“神經系統(tǒng)”+自動化設備
我們可以把搭建智能制造系統(tǒng)理解為企業(yè)在引入數(shù)控機床、工業(yè)機器人等生產設備并實現(xiàn)生產自動化的基礎上，再配備一套精密的智能“神經系統(tǒng)”。所謂的智能“神經系統(tǒng)”，是以實現(xiàn)數(shù)據(jù)縱向集成的ERP（企業(yè)資源計劃系統(tǒng)）、MES（生產過程執(zhí)行系統(tǒng)）等管理軟件組成中樞神經，以傳感器、嵌入式芯片、RFID標簽、條碼等組件為神經元，以PLC（可編程邏輯控制器）為鏈接控制神經元的突觸，以現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網、NB-IoT等通信技術為神經纖維的一整套完整的數(shù)據(jù)采集、流轉、分析系統(tǒng)。企業(yè)能夠借助智能“神經系統(tǒng)”感知環(huán)境、獲取信息、傳遞指令，以此實現(xiàn)科學決策、智能設計、合理排產，提升設備使用率，監(jiān)控設備狀態(tài)，指導設備運行，讓自動化生產設備如臂使指。
智能“神經系統(tǒng)”之中樞神經——ERP+MES
如以人類神經系統(tǒng)與智能“神經系統(tǒng)”進行類比，我們可把ERP看做腦部、MES則作為脊髓，兩者共同組成智能制造系統(tǒng)的中樞神經。
ERP是企業(yè)最頂端的資源管理系統(tǒng)，強調對企業(yè)管理的事前控制能力，它的核心功能是管理企業(yè)現(xiàn)有資源并對其合理調配和準確利用，為企業(yè)提供決策支持；MES是面向車間層的管理信息系統(tǒng)，主要負責生產管理和調度執(zhí)行，能夠解決工廠生產過程的“黑匣子”問題，實現(xiàn)生產過程的可視化和可控化。ERP與MES兩大系統(tǒng)在制造業(yè)企業(yè)信息系統(tǒng)中處于絕對核心的“C位”，但兩者也都存在著比較明顯的局限性。ERP長于計劃調度，但它并不能起到定位生產瓶頸、改進產品質量等作用；MES側重于生產執(zhí)行，而財務、銷售等業(yè)務不在其監(jiān)控范疇。
企業(yè)要搭建一套健康的智能“神經系統(tǒng)”，ERP與MES就如同“任督二脈”一般，必須要將兩者打通，構成計劃、控制、反饋、調整的完整系統(tǒng)，通過統(tǒng)一接口進行計劃、命令的傳遞和實績的接收，使生產計劃、控制指令、實時信息在整個ERP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)、自動化體系中透明、及時、順暢地交互傳遞并逐步實現(xiàn)生產全過程數(shù)字化。
智能“神經系統(tǒng)”之神經突觸——PLC
PLC即可編程邏輯控制器，主要由CPU、存儲器、輸入/輸出單元、外設I/O接口、通信接口及電源共同組成，根據(jù)實際控制對象的需要配備編程器、打印機等外部設備，具備邏輯控制、順序控制、定時、計數(shù)等功能，能夠完成對各類機械電子裝置的控制任務。
在智能制造系統(tǒng)中，PLC不僅是機械裝備和生產線的控制器，還是制造信息的采集器和轉發(fā)器，類似于神經系統(tǒng)中的“突觸”，一方面收集、讀取設備狀態(tài)數(shù)據(jù)并反饋給上位機（SCADA/DCS系統(tǒng)或MES系統(tǒng)），另一方面接收并執(zhí)行上位機發(fā)出的指令，直接控制現(xiàn)場層的生產設備。
智能“神經系統(tǒng)”之神經元——傳感器與RFID標簽
神經元是神經系統(tǒng)的基本組成單位，在智能“神經系統(tǒng)”中，擔任此角色的就是與物料、在制品、生產設備、現(xiàn)場環(huán)境等物理界面直接相連的傳感器、RFID標簽、條碼等組件。傳感器與RFID標簽組成了智能制造系統(tǒng)感知物理世界的最前端數(shù)據(jù)源。
傳感器能感受到被測量的信息，并能將感受到的信息變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，傳感器使智能制造系統(tǒng)有了觸覺、味覺、嗅覺等感官。
RFID標簽具有讀取快捷、批量識別、實時通信、重復使用、標簽可動態(tài)更改等優(yōu)秀品質，與智能制造的需求極為契合。通過射頻識別技術，企業(yè)可以將物料、刀具、在制品、成品等一切附有RFID標簽的物理實體納入監(jiān)測范圍，幫助企業(yè)實現(xiàn)減少短貨現(xiàn)象、快速準確獲得物流信息等目標。
智能“神經系統(tǒng)”之神經纖維——工業(yè)通信網絡
企業(yè)在日常經營過程中，研發(fā)、計劃、生產、工藝、物流、倉儲、檢測等各個環(huán)節(jié)都會產生大量數(shù)據(jù)，要讓海量數(shù)據(jù)在智能“神經系統(tǒng)”內順暢流轉，就要綜合利用現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網、工業(yè)光纖網絡、TSN、NB-IoT等各類工業(yè)通信網絡建立一套健全的神經纖維網絡。工業(yè)通信網絡總體上可以分為有線通信網絡和無線通信網絡。
有線通信網絡主要包括現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網、工業(yè)光纖網絡、TSN（時間敏感網絡）等，現(xiàn)階段工業(yè)現(xiàn)場設備數(shù)據(jù)采集主要采用有線通信網絡技術，以保證信息實時采集和上傳，對生產過程實時監(jiān)控的需求。
無線通信網絡技術正逐步向工業(yè)數(shù)據(jù)采集領域滲透，是有線網絡的重要補充，主要包括短距離通信技術（RFID、Zigbee、WIFI等），用于車間或工廠內的傳感數(shù)據(jù)讀取、物品及資產管理、AGV等無線設備的網絡連接；專用工業(yè)無線通信技術（WIA-PA/FA、WirelessHART、ISA100.11a等）；以及蜂窩無線通信技術（4G/5G、NB-IoT）等，用于工廠外智能產品、大型遠距離移動設備、手持終端等的網絡連接。
智能“神經系統(tǒng)”是智能制造系統(tǒng)架構最為重要的中軸線
完整的智能“神經系統(tǒng)”在智能制造中發(fā)揮著極為重要的作用，制造業(yè)企業(yè)的布置工作計劃→發(fā)布工作指令→執(zhí)行生產任務→監(jiān)測生產設備→上傳現(xiàn)場數(shù)據(jù)→預處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)并繼續(xù)上報→反饋總體生產情況→調整工作計劃等一系列生產流程均由智能“神經系統(tǒng)”負責發(fā)布指令、收集信息、處理數(shù)據(jù)、傳輸數(shù)據(jù)。智能“神經系統(tǒng)”是智能制造系統(tǒng)的中軸線，是智能制造系統(tǒng)運轉的核心，也是智能制造系統(tǒng)的靈魂所在。
文章來源：信息化和軟件服務網
