性不同，制造分为流程制造与离散制造(也有离散和流程混合的生产方式)。根据
我国现行标准GB/T4754-2002，我国制造业包括31个行业，又进一步划分约
称为“智慧”，智慧的结果产生了行为和语言，将行为和语言的表达过程称为“能
生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、
现企业业务流程、工艺流程及资金流程的协同，以及生产资源(材料、能源等)在
计算机辅助工具，如CAD(计算机辅助设计)、CAE(计算机辅助工程)、CAP
P(计算机辅助工艺设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试，如I
工厂/车间业务与生产管理系统，如ERP(企业资源计划)、MES(制造执行系
模型定义(MBD)技术实现产品开发，用一个集成的三维实体模型完整地表达产品
的设计信息和制造信息(产品结构、三维尺寸、BOM等)，所有的kaiyun体育全站 Kaiyun登录网页生产过程包括
确认，这使得生产变得精确。例如：使用ERP或WMS(仓库管理系统)进行原材
料库存管理，包括各种原材料及供应商信息。当客户订单下达时，ERP自动计算
有唯一标识(条形码、二维码、电子标签)，可以以文字、图片和视频等方式追溯
产品质量所涉及的数据，如用料批次、供应商、作业人员、作业地点、加工工艺、
相关数据，使用MES系统或EMS(能源管理系统)系统对能效相关数据进行管理
产过程可控性，最重要的是借助于信息化技术打通企业的各个流程，实现从设计、
模式转变。因此，企业领先于竞争对手完成数字化、网络化与智能化的转型升级，
互。将生产现场的智能装备连接起来的网络被称为工业控制网络， 包括现场总线
可使用移动网络 (如 2G、3G、4G 以及未来 5G 网络)。车间/ 工厂的生产管理系
统则可以直接使用以太网连接。 对于智能制造， 往往还要求工厂网络与互联网连
接，通过大数据应用和工业云服务实现价值链企业协同制造、 产品远程诊断和维
护等智能服务。 为了防止窃密， 在工厂网络与互联网连接中要设防火墙， 特别防
生产工艺甚至工厂布局进行辅助设计和仿真验证，例如使用 CAD( 计算机辅助设
计)进行产品二维、三维设计并生成数控程序 G 代码，使用 CAE(计算机辅助工程 )
对工程和产品进行性能与安全可靠性分析与验证，使用 CAPP(计算机辅助工艺
过程，使用 CAM( 计算机辅助制造 )进行生产设备管理控制和操作过程， 使用 CA
T(计算机辅助测试 )实现集成试验台与各种试验参数的仿真与测试等 ;另一方面，
对生产过程进行数字化管理，例如、使用 CDD( 通用数据字典 )建立产品全生命
周期数据集成和共享平台，使用 PDM 管理产品相关信息 (包括零件、结构、配
置、文档、 CAD 文件等)，使用 PLM 进行产品全生命周期管理 (产品全生命周期
产模式，通过使用智能化的生产管理系统与智能装备， 实现产品全生命周期的智
执行的自组织生产。 这就要求首先实现生产数据的透明化管理， 各个制造环节产
生的数据能够被实时监测和分析， 从而做出智能决策， 并且智能化系统要能接受
企业最高领导层的决策 (BI)，及有突发情况要能接受人工干预 ;其次要求生产线具
提升产品本身的智能化， 如提供友好的人机交互、 语言识别、 数据分析等智能功
能，并且生产过程中的每个产品和零部件是可标识、 可跟踪的， 甚至产品了解自
的有效手段。 数字化确保产品从设计到制造的一致性， 并且在制样前对产品的结
构、功能、性能乃至生产工艺都进行仿真验证， 极大地节约开发成本和缩短开发
周期。网络化通过信息横纵向集成实现研究、 设计、 生产和销售各种资源的动态
通则是基础与前提。 没有互联互通和数据采集与交互， 工业云、 工业大数据都将
成为无源之水。智能工厂 / 数字化车间中的生产管理系统 (IT 系统)和智能装备 (自
动化系统 )互联互通形成了企业的综合网络。按照所执行功能不同，企业综合网
给出了符合该层次模型的一个智能工厂 / 数字化车间互联网络的典型结构。随着
料使用、交货、运输 )，确定库存等级，保证原料及时到达正确的生产地点，以
及远程运维管理等。企业资源规划 (ERP)、客户关系管理 (CRM) 、供应链关系管
监视层：包括可视化的数据采集与监控 (SCADA) 系统、HMI( 人机接口 )、实
控制层：包括各种可编程的控制设备，如 PLC、DCS、工业计算机 (IPC)、
执行器、 RTU(远程终端设备 )、条码、射频识别，以及数控机床、工业机器人、
工艺装备、AGV(自动引导车 )、智能仓储等制造装备， 这些设备统称为现场设备。
工厂/ 车间的网络互联互通本质上就是实现信息 / 数据的传输与使用， 具体包
含以下含义： 物理上分布于不同层次、 不同类型的系统和设备通过网络连接在一
起，并且信息 / 数据在不同层次、不同设备间的传输 ;设备和系统能够一致地解析
所传输信息 / 数据的数据类型甚至了解其含义。前者即指网络化，后者需首先定
义统一的设备行规或设备信息模型，并通过计算机可识别的方法 (软件或可读文
件)来表达设备的具体特征 (参数或属性 )，这一般由设备制造商提供。 如此， 当生
据/ 信息交换要求从底层现场层向上贯穿至执行层甚至计划层网络，使得工厂 /
车间能够实时监视现场的生产状况与设备信息， 并根据获取的信息来优化生产调
度与资源配置。也要涉及到协同制造单位 (如上游零部件供应商、下游用户 )的信
息改变，这就需要用互联网实现企业与企业数据流动。按照图 2 的智能工厂 / 数
现场设备与控制设备之间的数据流包括： 交换输入、 输出数据， 如控制设备
向现场设备传送的设定值 (输出数据)，以及现场设备向控制设备传送的测量值 (输
入数据);控制设备读写访问现场设备的参数 ;现场设备向控制设备发送诊断信息
现场设备与监视设备之间的数据流包括： 监视设备采集现场设备的输入数据 ;
监视设备读写访问现场设备的参数 ;现场设备向监视设备发送诊断信息和报警信
现场设备与 MES/ERP 系统之间的数据流包括：现场设备向 MES/ERP 发送
与生产运行相关的数据，如质量数据、库存数据、设备状态等 ;MES/ERP 向现场
需要的数据 ;监视设备向控制设备发送控制和操作指令、参数设置等信息 ;控制设
控制设备与 MES/ERP 之间的数据流包括： MES/ERP 将作业指令、参数配
置、处方数据等发送给控制设备 ;控制设备向 MES/ERP 发送与生产运行相关的数
据，如质量数据、 库存数据、 设备状态等 ;控制设备向 MES/ERP 发送诊断信息和
监视设备与 MES/ERP 之间的数据流包括： MES/ERP 将作业指令、参数配
置、处方数据等发送给监视设备 ;监视设备向 MES/ERP 发送与生产运行相关的数
据，如质量数据、 库存数据、 设备状态等 ;监视设备向 MES/ERP 发送诊断信息和
我国制造业现状是 “2.0 补课，3.0 普及，4.0 示范”，其中工业 2.0、3.0、
至企业尚未使用 ERP 或 MES 系统进Kaiyun平台 开云体育官方入口行生产信息化管理。 我国也有许多中小企业
制造装备具有一定智能功能 (如标识与维护、诊断与报警等 )，采用 ERP 和 MES
3D 打印机、智能仓库和智能物流等智能装备，借助各种计算机辅助工具实现虚
我国实现智能制造必须 2.0 、3.0、4.0 并行发展，既要在改造传统制造方面
手于完成传统生产装备网络化和智能化的升级改造， 以及生产制造工艺数字化和
生产过程信息化的升级改造。 对于装备供应商和系统集成商， 应加快实现安全可
控的智能装备与工业软件的开发和应用， 以及提供智能制造顶层设计与全系统集
必须牢记， 企业不是为了 “智能制造” 而智能制造， 应以智能、 协同、绿色、
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