智能透明汽車工廠的構建與實施

楊一昕 袁兆才 皮智波 夏 緯 姜 潮 郭孔輝

1.湖南大學機械與運載工程學院，長沙，4100822.北京汽車股份有限公司株洲分公司，株洲，4120073.西門子(中國)有限公司汽車事業部，北京，100102

0 引言

智能制造是基于新一代信息技術，貫穿設計、生產、管理、服務等制造活動各個環節，具有信息深度感知、智慧優化自決策、精準控制自執行等功能的先進制造過程、系統與模式的總稱[1]。近年來，云計算、工業云、大數據、人工智能的發展，既為智能制造提供了發展的動力，也為智能制造的發展指明了方向。當前智能制造所推行的智能化，離人工智能還有一定距離，智能制造發展的后期，一定和人工智能深度關聯。

北京汽車股份有限公司株洲分公司二工廠(以下簡稱“株洲二工廠”)是在“中國制造2025”行動綱領提出后建設的全新工廠，工廠基于智能制造的理念進行規劃設計，因是建設全新工廠，故不需額外投資對舊設備進行升級換代。企業在工廠建設的同時，成立了智能化項目組，智能化項目推進和工廠建設得到了很好的融合。

1 智能透明工廠的構架

株洲二工廠智能工廠項目智能制造規劃的目標可以歸結為：①“優質”，即在生產規劃過程中應用智能檢測、在線測量、工藝參數監控、關鍵過程追溯等技術或軟件，實現產品過程質量的提升，確保產品精度、質量和可靠性；②“高效”，即通過自動化設備與數字化、信息化技術的結合，實現“人、機、物”互聯和信息共享，快捷響應市場需求，實現制造效率、開發效率和管理效率的綜合提升；③“綠色”，即通過采用綠色節能設備和工藝，與先進的能源管理系統、智能節能技術手段相結合，降低污染排放，實現低耗節能的目標。相對北汽株洲一工廠，本項目質量目標提升15%，生產效率目標提升20%，制造成本目標降低10%，污染排放達到國家一級排放標準。

株洲二工廠智能透明工廠的構架是基于“中國制造2025”智能制造構架體系，深度結合汽車制造的工藝、質量、物流、IT等業務流程后提出，并逐步完善確立起來的。工廠規劃初期就成立了智能制造推進小組，小組的成員包括了規劃、工藝、設備、IT、物流、采購、質量等各領域的專家。小組成員同時也是工廠建設的核心成員。這是智能制造能夠在新工廠建設中得以快速落地的基礎。

“中國制造2025”將智能制造構架體系分為三個維度：①生命周期維度，將設計、生產、物流、銷售、服務等一系列相互聯系的價值創造活動組成鏈式集合；②系統層級維度，自下而上共五層(設備層、控制層、車間層、企業層和協同層)，體現裝備的智能化和互聯網化；③智能功能維度，包括資源要素、系統集成、互聯互通、信息融合和新興業態五層，反映了要素和資源的整合范圍和深度。這三個維度相互關聯又相互支撐，是本項目智能制造構架的基礎[2]。我們將這個構架與工廠的實際情況進行了融合，經過多輪討論和論證，明晰了株洲二工廠建設智能工廠的目標，形成了智能透明綠色工廠的整體構架理念(圖1)。其中，智能，即自動化、信息化、柔性化，旨在降低制造成本，優化制造質量；透明，即數字化、信息化、定制化，旨在提高制造效率、管理效率、開發效率；綠色，即節能、環保，旨在降低成本，降低污染排放。

圖1 智能透明工廠的整體構架理念Fig.1 The overall architecture idea of intelligent transparent factory

可以說，智能透明工廠=@自動化+@信息化+@數字化。@這里代表的就是互聯網+、大數據、工業互聯網等手段。

“自動化”代表自動化柔性生產線、大批量機器人應用、CPS(信息物理系統)等技術，旨在實現自動化、柔性化、少人化作業。

“數字化”涉及數字孿生[3]、數字化設計與模擬、同步工程、虛擬驗證、虛擬裝配、離線編程、離線調試等技術，需構建數字化制造工程體系(digital manufacture engineering system，DMES)。

“信息化”涉及各業務流程的信息化系統，包括產品生命周期管理(PLM)系統、企業資源規劃(ERP)系統、制造執行系統(MES)、物流執行(WMS)、供應商管理(SRM)系統、客戶管理系統(CRM)、設備管理系統(DMS)、質量管理系統(QMS)、能源管理系統(EMS)、自動辦公(OA)系統等，需實現信息化系統的構建與互聯，價值鏈的整合與優化。

在“綠色化”方面，同樣運用了大量的智能制造技術手段，除了智能開關機、一鍵啟動、機器人休眠等節能技術的應用外，還采用了摩擦輸送線技術和電動擰緊工具等靜音技術來打造靜音工廠，同時在污水處理方面采用了先進的螯合樹脂吸附與滲透膜技術，使得污水處理結果可達到國家一級排放標準。

智能透明工廠的系統構架如圖2所示。在整體構架的基礎上，智能透明工廠還可細分成不同的系統構架，包括硬件系統構架、軟件系統構架、業務模塊構架、標準構架等。

圖2 智能透明工廠的系統構架Fig.2 The system architecture of intelligent transparent factory

硬件系統構架明確了管理層、設備層和執行層的信息傳遞問題。基于PROFINET的工業互聯網構架可以實現設備狀態監控、大數據采集、遠程診斷等，是建設智能工廠的基本支撐手段。硬件系統構架包括高檔機床、工業機器人、智能傳感、智能儀表、智能物流等智能裝備系統的應用。

軟件系統構架明確了信息系統的功能劃分和數據互聯問題，針對每個業務模塊的系統功能和分工進行統一策劃。其內容包括數字化核心支撐軟件、工業互聯網、物聯網、工業云計算、大數據平臺、人工智能、信息安全保障系統、面向行業的整體解決方案等。

業務模塊構架主要明確職責分工，分別設有沖壓、焊裝、涂裝、總裝、物流、質量、IT等業務板塊，如圖3所示。每個板塊在遵循整體系統構架的前提下，分別定義了若干智能工廠元素。如焊裝的機器人休眠、涂裝的智能開關機、總裝的多媒體工藝系統。這些元素構筑了智能透明工廠的基石，隨著項目的推進，智能工廠的內容也越來越豐富。

智能化標準體系明確設備接口規范、工業互聯網實施規范、電氣元件選用規范、PLC編程規范、數字化開發規范等。根據統一規劃、多方互聯、自主開放的構建原則，為后續發展奠定基礎。

圖3 業務模塊構架——智能透明工廠的元素Fig.3 The business architecture—elements of intelligent transparent factory

2 工廠數字化基礎搭建

數字化是智能工廠的基礎，數字化程度越高，業務之間的關聯、優化越容易實現。本項目以DMES為核心，實現設計與制造的關聯[4]。通過工廠與車間數字化模型建立、產線設備模型建立，實現工廠規劃、設備工藝布局數字化；通過離線編程、離線調試、機器人仿真技術縮短產線規劃調試周期；通過虛擬裝配、零件CAE分析、公差模擬等提高產品設計質量，縮短開發周期；通過建立產品庫、工藝庫、資源庫，實現對產品數模、工藝設備的管理和設計，積累工藝數據，提升規劃能力。

DMES系統(圖4)的搭建，可以實現BOM管理、裝配仿真、人機仿真、自動化調試、物流供應鏈優化、工藝規劃、工藝文件管理、布局優化等功能，實現了設計和生產制造的互聯互通，使原來的PLM、MES、ERP、SRM等系統更加緊密地聯系在一起。使得信息化網絡更加緊密，設計、規劃、生產與現場的執行設備獲得關聯。

圖4 DMES功能模塊Fig.4 The functional module of DMES

整個工廠數字化的建設以西門子的TEAMCENTER系統為基礎，形成了企業自己的DMES系統,實現了所研發的設計系統(PLM和BOM)和工廠制造執行系統(MES)的有效數字化連接，可以實現從設計到制造的端到端(end to end)數字化模式。全域的工廠數字化模型采用了西門子的PDPS(process designer and process simulate)模塊進行搭建。PDPS模塊可以將前期利用CATIA軟件搭建的廠房模塊以及ROBCAD建立的三維仿真數據，通過轉化進行集成。

工藝仿真可以在虛擬環境下，對生產線進行仿真分析，驗證可達性、合理性，可實現離線編程，在虛擬環境下調試機器人軌跡并導入現場使用。工廠仿真可以通過搭建現場工藝流程和三維模型，對廠區、車間進行物流仿真和物流能力分析。

新工廠焊裝線采用虛擬設計、虛擬仿真和離線編程技術(KUKA OLP&RCS)，在虛擬的環境下進行焊裝線的生產驗證。虛擬生產線的建立能夠提前識別問題，縮短項目周期，為后期新車型的增加和生產線的改造提供了數據基礎。這遵循了“數字孿生”的理念。數字孿生是指以數字化方式拷貝一個物理對象，模擬對象在現實環境中的行為，對產品、制造過程乃至整個工廠進行虛擬仿真，從而提高制造企業產品研發、制造的生產效率[5]。

數字孿生不僅僅是建立一個三維的工廠模型，更重要的價值在于：它可實現實際設備運行模擬、控制邏輯，以及運行數據和虛擬模型的相互連通。比如PLC的程序，可以在虛擬環境中完整模擬，通過與設備三維仿真聯動，發現控制邏輯中的漏洞，從而排除運行隱患。它可以支持企業進行涵蓋其整個價值鏈的整合及數字化轉型，為從產品設計、生產規劃、生產工程、生產實施直至服務的各個環節打造一致的、無縫的數據平臺，形成基于模型的虛擬企業和基于自動化技術的現實企業鏡像。

企業圍繞“數字孿生”的理念建立了包含廠房、產線、設備的全域數字化模型。在此基礎上開展了通過性虛擬驗證，物流運行模擬，機器人離線編程、離線調試等，大大縮短了現場調試的時間。目前，企業的數字孿生技術的應用也僅僅是剛起步，其中需要打通的環節以及技術的深度應用還需要不斷探索。

3 基于功能模塊的智能化系統

前述的不同系統構架就是智能化系統的各個功能模塊，下面就各主要功能模塊的內容構成及具體實施從技術和業務兩個維度進行介紹。

3.1 智能化系統的支撐技術

3.1.1工業互聯網——“一網到底”系統

工業互聯網是工廠的神經系統，“一網到底”這個概念是指以太網從上到下的一致的網絡接口，可以實現從底層的設備、到中間控制PLC、到上層的應用管理系統的連接。通過對比分析，選擇PROFINET作為株洲二工廠工業互聯網的基礎。

PROFINET是由PROFIBUS國際組織(PROFIBUS International，PI)推出的新一代基于工業以太網技術的自動化總線標準[5]，其網絡架構如圖5所示。它使用TCP/IP和IT標準，符合基于工業以太網的實時自動化體系，能夠滿足從現場層到管理層的所有應用需求，真正地實現“一網到底”。其功能包括8個主要模塊，依次為實時通信、分布式現場設備、運動控制、分布式自動化、網絡安裝、IT標準和信息安全、故障安全和過程自動化。

圖5 PROFINET網絡構架Fig.5 The network architecture of PROFINET

在自動化軟件方面，我們選用的是西門子的TIA Portal(totally integrated automation)博途系統。該系統是注重用戶體驗的工業工程工具，其體系和功能也在不斷完善與擴充中，未來會在一個平臺上集成從過程控制到離散控制，從驅動到自動化，以及HMI、SCADA等與工業控制相關的所有工具[6]。

“一網到底”的主要優勢在于它能夠降低總體成本，可以實現設備、線間、上下系統的聯網控制。“一網到底”的概念遠不止從網絡基礎設施和診斷的角度將各個工廠甚至生產線網絡化，而是包含全部的生產地點或完整的價值創造鏈。在一網到底系統基礎上，我們開發了以下應用:

(1)遠程診斷技術。基于PROFINET協議，可以非常容易而且安全地實現故障遠程診斷。只需要通過互聯網，在許可的情況下，專家就可以不需要從遙遠的地方趕到現場，甚至在家里就能夠非常容易地解決現場問題。實現這個功能后，企業已有過多次成功實施的案例。

(2)機器人休眠技術。機器人休眠技術是PROFINET標準和PROFIenergy標準的應用結合。PROFIenergy是國際組織PROFIBUS & PROFINET International(PI)發布的工業控制能源管理規范，是PROFINET工業總線的一個配置文件。PROFIenergy 配置文件能夠使控制設備在停工時期(如午休、節假日、隨機停線事件)或依據能耗峰值負荷等情況，將命令發送到能耗單位,以便發出暫停或者休眠等信號，實現節能控制。PROFIenergy與自動化線的三個必要因素相關：PROFINET網絡中的PROFIenergy控制設備(通常使用PLC，但也可以是更高層的監控系統甚至是專用的能效管理控制器)；PROFINET現場總線；一個或多個PROFIenergy能耗單元ECU(energy consumption unit)，它可以是單個設備，也可以是控制設備所在PROFINET現場總線組態中的批量單元。在滿足以上三個因素條件下，無需增加硬件，PROFINET設備可直接解譯PROFIenergy指令，實現PROFIenergy智能控制器統一協同關斷相應設備。當長時間停機或處于非生產時間，可以通過網絡給機器人控制系統發出指令，使機器人進入休眠狀態；當生產開始時，又可以自動喚醒機器人，使機器人快速投入運行狀態。這項技術可以實現現場所有聯網機器人的智能控制，解決了因為擔心機器人丟失程序和失去原點而不能關機導致的能耗問題，更是機器人實現自我控制的一項典型應用案例。

(3)一鍵啟動技術和智能開關機技術。一鍵啟動技術和智能開關機技術亦是基于PROFINET標準的應用案例。通過工業互聯網和現場設備及控制系統聯網，可以實現復雜系統的一鍵啟動和智能開關機。如在沖壓生產線的換模過程中，通過互聯網和控制器，將原來需要逐步人工操作的內容，編寫成一系列的控制程序，再通過PROFINET實現對換模過程的動作連續控制，從而可以實現壓機參數自動調整、模具更換、端拾器更換自動檢測等，整個過程的自動執行，不但節省了時間，更實現了防錯功能。又如涂裝車間是汽車制造的能耗大戶，設備的開啟往往需要提前預熱，設備開啟的順序又需要相互關聯，智能開關機系統通過中央控制系統和PROFINET與現場的PLC按照一定的控制邏輯實現控制關聯，可以實現設備的定時順序開啟和完工后的設備順序關停，這樣既能節省人力，保證工藝參數，還能節約能耗。

3.1.2基于“一碼到底”理念的信息識別系統

“一網到底”解決了設備的信息互聯問題，產品的信息傳遞如何解決呢？射頻識別(radio frequency identification，RFID)技術和“一碼到底”系統提供了產品設計中的參數到過程制造環節產品和零部件的信息傳遞，使得物流管理、生產安排、設備轉換能夠實現自動化控制、信息互聯和智能調度等，如圖6所示。“一碼到底”即產品或零件從制造的第一個工序到最后一個工序，其唯一對應的RFID標簽可以攜帶和記錄產品的設計、制造信息，并可以與設備控制系統、制造執行系統、物流系統、質量系統等進行互聯，實現產品、制造相關信息的傳遞、存儲和管理[7]。

圖6 RFID系統模型Fig.6 Model of RFID system

在整個工廠中，對于信息識別來說，僅有RFID系統是不夠的，我們還需要將二維碼系統和條碼系統與RFID系統有效結合，形成完整的信息識別系統，這里既有成本的考慮，也有實際應用的限制。整個工廠的信息識別需要系統地規劃和選擇，要做到一物一碼，這樣就可以把所有的生產要素(包括模具、滑撬、吊具、車身、零部件和工位器具等)方便地管理起來。信息識別系統的選擇方式如表1所示。

表1 信息識別系統方式選擇表

RFID不但可以簡單有效地把工廠的產品、設備、質量等信息進行數字化，更為各種信息的交互提供了方便，也就帶來了更多的應用。

3.2 智能化系統的業務運行

3.2.1制造執行維度

從制造執行維度而言，智能化系統主要包括生產計劃排程模塊、制造信息模塊、設備管理模塊、人員績效模塊和質量控制模塊。這部分以MES制造執行系統為核心，建立制造業務流程信息的管理模塊。

(1)計劃排程模塊。計劃排程模塊包括生產計劃管理，制造資源計劃、先進排產系統、定制支持(選配定制和設計定制)、流水線制造排序、滾動排程，動態排程等，此外還包括用于生產規劃、管理改進和制造執行的模擬分析。

(2)制造信息模塊。通過基于RFID的一碼到底系統，可以掌握每臺車的具體配置、物理位置、制造狀態等。RFID系統可以將這些信息實時地記錄到RFID芯片中，同時通過線邊的讀寫器，同步傳遞到MES系統，這樣就可以實現生產系統的靈活調度。離線車輛信息和下線車輛的管理，也都能很容易地實現。

(3)設備管理模塊。引入設備管理系統，包括設備的臺賬管理、設備設施維護管理、設備狀態管理、備件管理、設備預防性維護等，可實現設備的全生命周期管理。系統可實現數控機床(CNC)、機器人、儀表/傳感器和工控機/IT等系統；可實現生產監控、報警、預警、調度等功能，在CCR(中央控制室)可實時采集監控并形成設備運行狀態報表，以改善設備運行效率。

(4)人員績效模塊。人員績效模塊包含工時分析模塊和工時平衡、線平衡模塊、人機工程模塊。可開展作業成本分析，實現KPI、BI、可視化、決策支持等功能。

(5)質量控制模塊。質量控制模塊包括質量追溯與監控系統進貨檢、自制檢、計量檢測管理、在線檢測、SPC、關鍵件采集、QRQC、APQP等。實施中為總裝上線的每臺車都捆綁了一個可循環使用的RFID卡，里面寫入了該臺車的相關產品信息，可以和線邊的設備及MES系統互聯，能夠實現擰緊力矩、加注信息、檢測信息的收集存儲、精確追溯和統計分析，達到監控的目的。通過質量檢驗門的信息，可以獲取每臺車的質量問題和返修信息，并快速地推送至相關人員，幫助大家快速掌握現場情況，采取措施。

3.2.2工藝規劃維度

第2節中已對DMES數字化工藝系統作了詳細描述，這里主要從應用層面進一步對工廠和工藝規劃部分進行闡述。

(1)產品數據管理。采用CAD、CAPP、CAE和CAM技術，以PLM為平臺，實現產品數據的統一管理，實現設計EBOM、生產PBOM、制造MBOM和配件SBOM的統一管理。

(2)設計變更管理。統一的變更管理系統可以實現不同階段產品數據版本管理、設計變更的統一管理，實現設計的同步工程和變更的無縫對接。

(3)工藝設計管理。廠房、設備、工裝設計、管理，都可以通過DMES系統和PLM系統對接，在系統中實現工藝規劃和仿真模擬分析，大大縮短開發周期。

(4)工藝管理。通過將RFID系統和工藝系統相關聯，可以實現工藝文件信息的自動調取，從而形成無紙化的多媒體工藝系統。實際應用中將工藝信息和產品信息相關聯，通過線邊的讀寫器，讀取到相應崗位的產品信息，從而自動地將產品的相關工藝信息顯示到線邊的顯示屏上，如該臺車在該工位的選裝配置、零件號、力矩等操作要求。工人可以非常方便地按要求操作，即不需要考慮配置，也能夠根據系統信息提示掌握相關的工藝質量要求。

3.2.3供應鏈的維度

從供應鏈維度而言，智能化系統包括供應商管理、內部物流管理、庫存管理、成品物流管理等模塊。

(1)供應商管理模塊SRM。可實現采購配額(比例)，協同采購，供應商發展、考核，供應商庫存管理，在制品成本管理；對供應商發布要貨預告和要貨計劃，實現從供應商到外購庫的精益配送。

(2)內部物流管理模塊。建立了物流執行系統(LES系統)，實現系統外購庫投料、供應商直送、自制件投料、轉序、批量、單件管理，在線庫房管理。物流自動化、智能化方面實現自動立體庫、AGV、智能料架、電子標簽揀料系統，叉車呼叫、調度等，以及條碼、RFID、GPS、室內定位等物流跟蹤技術應用。物流路線規劃實現物流班車，循環取貨，物流調度和監控。供應鏈協同實現缺料預警和動態協同，供應商生產、采購、工藝和質量協同。

(3)庫存管理模塊。包括物料庫存管理、線邊物料管理、成品庫存管理、備件庫存管理等。主要實現分供應商管理、分批次管理、預/實庫存管理；外購庫、自制件庫、在線庫、線旁庫、半成品、緩沖區、產品庫管理。

(4)成品物流模塊。包括市場、產品銷售、備件銷售、售后服務、增值服務、產品物流和備件物流。把物流追溯信息歸并到產品檔案。

在供應鏈規劃中，也大量應用了RFID技術，SPS小車、部分料架、AGV小車等都采用了RFID卡，RFID、二維碼和條碼共同構成LES系統的識別系統，能夠非常方便地統計物料狀態、出入庫記錄、庫存記錄等。通過RFID技術和LES系統的結合，可以容易地實現供應鏈系統的數字化、透明化、智能化管理。

上述的這些功能模塊，無論從哪個維度分析，都不是完全獨立的，它們之間相互關聯，相互協作。隨著智能制造技術應用的推進，它們之間的關聯和協同將更加緊密，使得信息和數據可以在各系統間更有效地流動。

4 數據分析與大數據應用

大數據分析和應用是智能制造和機器學習的關鍵技術，它利用數據探勘技術，發現業務改進的機會，將是智能化時代為企業提供持續改進的最主要手段。

企業云的構建是大數據應用的基礎，它是為大數據分析提供數據收集和分析的平臺。通過大數據、云計算、移動互聯和工業以太網等技術，對系統和信息進行優化、整合與互聯，構建一個自動化和信息化的集成管理和交互平臺，以實現信息和流程透明、智能控制、智能決策的目的[8]。株洲二工廠的企業云平臺構架如圖7所示，以現場終端為數據輸入，中央存儲數據庫為信息存儲整理中心，以IT系統為數據處理單元，以云桌面為應用窗口。

圖7 企業云平臺構架Fig.7 The enterprise cloud platform architecture

基于數據空間的云桌面，通過虛擬化應用，將云端資源傳遞給操作終端，終端操作者只需一個操作顯示器，即可實現便捷、高效辦公。有了這個平臺構架，就可以方便地把各種數據歸集起來，做到隨時隨地的調用。下面介紹幾個基于該平臺構架的大數據應用案例。

4.1 車身精度大數據系統

車身精度大數據系統將機器人在線測量報告、三坐標測量報告、藍光掃描設備報告、便攜式三坐標報告、人工測量數據(如總成檢具)、工裝夾具測量數據、SRM系統供應商測量報告等數據根據統一的規則存儲到數據中心，相應的測點信息遵循統一的編號規則。車身精度數據分析軟件可以從數據中心調取數據，進行車身尺寸的狀態分析、趨勢分析、相關性分析等。

4.2 焊接參數監控系統

本系統將全廠焊接機器人分成若干區域，每個區域的機器人焊接控制器與該區域的交換機通過工業互聯網相連，交換機通過網線和服務器相連，同時接入到公司的私有云存儲平臺。數據分析監控在服務器和與服務器相連的電腦中進行。由于服務器接入到公司的云平臺，故可以在任何一個地方登錄云平臺進行訪問控制。

焊接控制器提取焊接的電流、電壓、周波、壓力等信息，并對信息進行編號，通過交換機發送給服務器。服務器建立數據庫系統，對數據進行管理和存儲，方便調取數據。通過專門的數據分析軟件，對焊接數據進行整理、篩選、分析，用于現場焊接參數的監控和分析。對于常見的虛焊、漏焊、焊穿、飛濺等問題都可以通過建立相應的數據模型，對點焊質量進行甄別，及時報警。甚至可以對焊接能量、電極耗材等進行優化，從而降低成本。

4.3 涂裝智能管理中心

涂裝智能監控中心是大數據集成的典型應用案例。通過工業互聯網將生產現場的各種設備傳感器、PLC數據等傳遞到管理中心，可以監控數百種工藝參數和質量指標，也包括設備狀態和能耗情況以及生產信息等。通過數百個視頻監控點可以清晰地監控現場的實際狀態，特別是電泳槽、烘房、噴漆室等即使到了現場也不方便查看的區域。智能管理中心既可以監控各種數據的狀態，又可以看到實際圖像，從而實現工藝過程、質量控制的有效管理和生產管理及能耗等成本管理的優化。

在大數據應用方面還有設備運行管理系統、過程質量監控系統、螺栓擰緊大數據系統等，這些系統通過云桌面的形式，直接面向管理人員，可以實現隨時隨地的查看；也可以通過微信或短信的方式和專業人員實現交互。通過大數據技術應用，能夠提高工程技術人員效率20%以上，提高管理人員效率30%以上，使工廠的管理和運營更加高效敏捷。

后續的計劃是在企業云的平臺上建設企業運行的“大數據駕駛艙”，在駕駛艙可以調取和查看企業運行的所有數據，也可以根據用戶的需求定制相應的數據報表和監控畫面，但這將帶來對數據處理和分析的更高要求。

5 結語

北汽株洲二工廠通過運用數字化工廠、大數據、云計算、互聯網+和工業以太網等技術，將自動化、柔性化生產線及裝備與產品開發、資源管理、制造執行、生產設備、物流、質量、能源等相關系統整合與互聯。這一方面使得管理與控制更加智能化，提高了管理效率；另一方面，企業內部以及和外界的信息互聯越來越緊密，信息交換也越來越方便，為企業管理經營的效率提升打下了良好的基礎。

通過參與該智能制造項目，筆者有以下幾點體會：①必須先制定智能制造發展的總體框架和思路；②根據自己企業的情況，不能照搬照抄，也沒有可以抄的對象；③制定分階段實施的策略，不能也不可能一步到位；④從解決企業的實際問題為出發點，如提高質量，提高效率，降低成本，不能僅考慮提高自動化和智能化水平，盲目投資。

應該指出的是，株洲二工廠已建設的智能透明工廠，在大數據分析方面還存在一些短板，需要在后續研究中彌補。可以預見，隨著各方面信息與控制關聯緊密度的提升，企業的各項效率指標必將進一步提升。

該智能制造項目雖然取得了一定的成效，但項目組也清醒地認識到，智能制造我們還在路上，需要創新和探索的課題還很多，如近年來人工智能技術的快速發展，必將為智能制造帶來更加嶄新的應用，促進智能制造的發展。