智能制造系统技术架构优化

智能制造系统技术架构通过生命周期、系统层级和智能功能三个维度构建完成，主要解决智能制造技术体系结构和框架的建模问题。如图1.1所示。

1.生命周期

生命周期是由设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动组成的链式集合。生命周期中各项活动相互关联、相互影响。不同行业的生命周期构成不尽相同。

2.系统层级

系统层级自下而上共五层，分别为设备层、控制层、车间层、企业层和协同层。智能制造的系统层级体现了装备的智能化和互联网协议化，以及网络的扁平化趋势。

图1.1　智能制造系统技术架构

（1）设备层级：包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别、机器、机械和装置等，是企业进行生产活动的物质技术基础。

（2）控制层级：包括可编程逻辑控制器（PLC）、数据采集与监视控制系统（SCADA）、分布式控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）等。

（3）车间层级：实现面向工厂/车间的生产管理，包括制造执行系统（MES）等。(www.xing528.com)

（4）企业层级：实现面向企业的经营管理，包括企业资源计划系统（ERP）、产品生命周期管理系统（PLM）、供应链管理系统（SCM）和客户关系管理系统（CRM）等。

（5）协同层级：由产业链上不同企业通过互联网络共享信息实现协同研发、智能生产、精准物流和智能服务等。

3.智能功能

智能功能包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态等五层。

（1）资源要素包括设计施工图纸、产品工艺文件、原材料、制造设备、生产车间和工厂等物理实体，也包括电力、燃气等能源。此外，人员也可视为资源的一个组成部分。

（2）系统集成是指通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。由小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车间、智能工厂，乃至智能制造系统的集成。

（3）互联互通是指通过有线、无线等通信技术，实现机器之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通。

（4）信息融合是指在系统集成和通信的基础上，利用云计算、大数据等新一代信息技术，在保障信息安全的前提下，实现信息协同共享。

（5）新兴业态包括个性化定制、远程运维和工业云等服务型制造模式。