智能制造生产模式需要什么样的自动控制系统

智能制造生产模式需要什么样的自动控制系统

智能制造的目标是对目前的生产制造模式进行转型升级，从而改善和优化生产制造产业链，使得研发生产的产品质量更好、成本更低、速度更快、效率更高。

那么智能制造的生产模式需要什么样的自动控制系统？这种控制系统与工业3.0中的自动化技术有什么区别？在智能制造中，自动控制技术要做什么样的演变才能满足智能制造生产模式的要求？这些都是菲尼克斯电气开发PLCnext，以及对PLC系统进行变革和优化的初衷。

要对目前的PLC控制系统（或自动化控制系统）进行改革，首先我们要了解的是：

工业4.0所倡导的智能制造模式与自动化制造模式有什么区别？

工业4.0的智能生产制造模式对于工业3.0的生产制造模式有哪些改变与延伸？

这种延伸和改变又对PLC控制系统提出了哪些新的要求？

自动化制造生产模式

然而此时PLC控制系统的发展原理及作用主要是对生产制造系统的运行的控制，并没有涉及到生产制造管理，企业管理乃至产品生命周期的管理，因此目前的PLC系统仍然不能很好地与生产管理系统MES和企业管理系统ERP相融合。常常出现一个企业的管理系统的制定需要有三家不同的软件公司（ERP，MES和PLC供应商）同时参加的情况。而由于各家公司专业的差异性，技术的不兼容性，其最终往往不能得到预想的效果。尤其是整个系统的工业安全（信息安全、功能安全、软件安全）难以保证。

因此MES和ERP技术并没有在工业生产制造领域得到广泛的应用，其价值也没有得到市场的普遍认可。另一方面，PLC控制系统的任务目前仅仅限于生产制造流水线运行控制监视和维护，并未涉及对产品生命周期的整个管理过程的挑战，因此这种PLC系统远远不能满足互联网时代的生产制造模式对于降低成本和提高效率的要求。

那么，智能制造所要求的目标是什么？

智能制造生产模式

智能制造是工业3.0生产制造模式的升级版和创新版，其目标就是对目前的生产制造模式进行转型升级，解决目前采用自动化制造生产模式所不能解决的问题。在互联网时代，科学技术的迅猛发展使得人们对产品的需求愈来愈高。产品的生命周期越来越短；对产品更新换代的快速响应的要求越来越高；因产品全生命周期的缩短又使得生产制造产品的批量、数量越来越少；多品种、小批量成为目前产品市场需求的发展趋势。而产品数量的减少又大大提高了产品的成本和产品价格的竞争压力。更主要的是由于经济的周期性变化，使得投资回报要求的时间周期越短越好。与此同时对能源使用效率、节能减排等方面的要求都遇到了巨大的瓶颈与困难，使生产制造业面临前所未有的新挑战。互联网时代的这些新的挑战，都迫切要求建立一个更加智能化的生产制造模式。

智能战略的基本思路就是如何利用迅速发展的IT技术、互联网技术对传统的生产制造模式进行变革，即通过将IT技术、互联网技术有机地融入自动控制系统，并应用于传统的生产制造领域，改变传统生产制造的基本模式。按照灵活性、快速应变性、成本效率性以及回报短期性，建立一个高度灵活的、个性化的、数字化的制造系统，并将制造体系与产品生命周期管理相整合，产生以产品全生命周期为核心的智能制造生产模式。

产品全生命周期管理的整体视角

智能制造不仅仅从生产制造这一维度来解决成本、效率、速度、质量和灵活性的问题，而是从产品全生命周期管理的整体视角来全面地解决这些问题。使得研发、生产的产品：质量更好、成本更低、速度更快、制造效率更高。也就是说高效率、低成本不能仅仅单一的从生产制造的角度来看待，而应该从产品全生命周期的整体视角来分析。

智能制造中的“提高速度”

智能制造中的“减低成本”

智能制造中的“灵活多变生产制造”

我们可以清楚地看到，在互联网时代，传统的以自动化技术为导向的生产制造模式面临着四个方向的渗透和交融。

智能制造模式的核心是产品生命周期管理，其延伸了生产制造模式，即包括了三大部分，即产品研发、产品制造和产品服务。纵向的从研发、制造，一直到服务产品全生命周期链的信息交流，无缝通信是互联网在新的生产制造模式的一大任务。同时在生产制造模式中大数据的应用也是对传统的研发方法进行本质上的改变。

传统的研发对于常规的产品往往采用预测性的战略计划，利用多年的研发经验和对产品的理解，做出产品的研发战略，通常提前几年预测产品的推出期，及时地进行产品的更新换代。对于颠覆性的创新产品，这种传统连续性经验法的研发方法就力不从心了。特别是以客户为导向，当研发面向用户的大规模定制产品时，传统的研究方法面临着巨大的挑战。因此我们在产品全生命周期中的研发端，必须采用互联网的大数据思维形成开放性的研发产品平台。

由此可见，智能制造改变了生产制造根本的架构及其管理模式。在智能制造的总体架构中，企业信息化建设的主流模式是企业管理、生产制造管理和生产制造控制的融合，即ERP、MES与PLC控制系统有机的结合。PLM、SCM、CRM、QMS、ERP、以及MES的一些功能通过互联网技术进行数据交换和数据管理，提供分析和判断的服务，从而可以降低创建和优化基础架构的成本、提升生产管理的智能化水平。互联网进一步延伸到控制层，不仅提高企业快速 响应市场需求的能力，同时可以实现与云技术的融合，使得高效的跨地域协同成为可能。

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