离散型智能工厂的核心技术探究

1.制造资源、制造过程的全面可视化技术

对制造资源，人们通过携带的微型交互设备（如PDA、手机、智能手表等），可查找一定范围内（小到工厂，大到一个特定的地理区域）所有资源的信息，如资源当前所在位置、上一时刻的状态、当前时刻的状态、下一时刻可能的状态、所参与或涉及的过程等，这些资源可以是人员、物料、工具等。对制造过程，可访问某一具体制造任务目前的进度、质量状况、未来状态、所涉及的资源等，如针对某一装配订单，可访问到该订单已经进展到哪个工位、合格数、不合格数、质量缺陷原因、什么时候能够完成（系统自动计算）、是否按期交货（系统自动判断）、有哪些工人、哪些供应商、哪些设备参与了对此过程的支持。

2.销售订单的智能执行技术

在客户端，客户通过各种泛在计算设备随时随地输入销售订单，系统基于实时现场数据（包括业务过程数据和设备工况数据），自动计算当前制造车间可用工作能力，并与订单完成所需要的能力进行比较，以此判断订单是否可以被接受，如果订单可以被接受，则提交该订单。在企业端，针对客户已经提交的订单，系统根据车间当前和未来一段时间的作业情况自动排产，生成生产任务单，并发送实时消息给各个业务部门（如采购部、生产部、质保部等）。在订单执行过程中，系统可对订单进行全程跟踪，包括其是否领料、到达哪个工位、加工或装配质量状况如何等，并及时通知客户。当订单交付后，出现质量问题，客户能随时随地进行质量追溯。

3.生产过程的知识服务技术

在产品生产过程中，如某道工序完成后，根据产品的信息自动提示搬运工需要将半成品送到规定的工序上，并根据相同工序中各个工位的当前负荷能力计算哪道工位空闲能力较多，可承接更多的生产任务，并自动选择各种调度规则，从而实现生产过程的实时调度。此外，工人配备某些可穿戴式装置，根据加工装配的物料随时自动检索对应的装配作业指导书，指导工人进行有效作业。

4.生产（含加工、装配）过程的防错（主动提醒与纠正）技术

大批量定制（Mass Customization，MC）将成为未来制造业的主流生产模式，而模块化设计则是大批量定制的核心和基础。在此条件下，大量相似的零部件、模块在有限的生产线上进行组合，极易出现物料错装、漏装的现象，造成无谓的返工、拆卸等浪费。在泛在制造环境下，系统能自动判断这些错误，以声音、光线等形式提醒操作者。需注意的是，这种提醒不是事后的提醒，而是事件发生前就开始提醒，避免时间的浪费和返工拆卸的损失。

5.生产事件的自动处理和消息推送技术

将生产过程中每道工序的料废信息（因供应商责任引起的物料报废）第一时间通过短信息的形式发送到供应商手机上，告知质量缺陷情况，提醒供应商加强质量管理，吸取教训，并及时补充物料，防止物料报废而产生的物料短缺风险；将产品中每道工序的完工信息及时报告给客户，使客户能够远程跟踪订单；将生产过程中的各类与设计有关的缺陷信息及时发送到设计者手中，并与产品设计知识库相对接，将缺陷信息汇集起来，分类归并，为今后的设计提供经验和参照。(www.xing528.com)

6.制造现场的环境感知技术

工人要有适宜的工作环境才能高效率地工作，减少错误的发生；有些设备不能在高湿、高温的环境下长期工作。部署在现场的传感器采集到生产现场环境信息，如照明度、风速、空气温度、湿度、有害气体含量，甚至电磁辐射等，及时反馈给上层决策系统，以实现对生产现场的环境干预，如开空调降温或升温、开换气机及时更换空气、调整光线的亮度等，从而构建一个和谐、适宜的制造环境。

7.采购订单的全过程跟踪技术

当外购（包括外协）订单下达并经过供应商确认后，企业能对采购订单的执行情况实行远程跟踪，查询订单的执行情况，如订单采购物料的到齐情况、是否已经领料出库、已经加工到哪个工位、在生产过程中发生了哪些质量问题、是否已经完工入库、是否已经发货等，并通过GPS系统对运输环节进行跟踪。在此过程中如果有问题或存在交付不及时的时候，及时发送提醒消息给相关供应商。

8.设备的可穿戴式检（查）（维）修技术

一些复杂、重要、关键的制造设备配置了RFID标签（芯片），以存储其维修历史记录等信息，当人们戴上可穿戴装置靠近该设备时，只要获得了访问接入权限，眼睛前的屏幕上便可自动显示该设备的编码、型号、设备名称、维修历史、关键零部件等信息，甚至还可通过无线网络从远程中央数据库中自动读取该设备的维修指导手册，并根据故障情况自动定位到手册对应的页或段落，以帮助维修人员在现场快速定位故障、以正确的方法修理设备。

9.设备或复杂产品突发故障的临界辨识与判断、风险评估技术

对企业而言，设备（如数控加工中心、高档数控机床等）是最重要的制造资源。根据设备上各类传感器采集的信息，自动判断设备的健康状况，对于处于亚健康状态的设备，自动提醒管理者，并对由此产生的风险进行评估，及时做好生产任务的调整工作，如生产任务的外包、外协、物料的直接采购等。对于客户而言，复杂产品（如大型汽轮机、水力发电机、中央空调等）是其最重要的生产设施。通过各类传感器，制造企业可以对自己生产的产品远程、在线地进行监控、诊断，当产品存在故障隐患时，以短信息方式通知相关维修人员和技术支持人员做好服务准备、仓库管理员备好需更换的零部件，随时待命，一旦发生故障，及时赶赴现场进行维修，确保产品工作性能。