流程工业智能工厂建设技术应用探究

流程工业智能工厂建设技术应用探究

袁帅李耀廷

袁帅李耀廷

浙江中控运维技术有限公司浙江省杭州市310053

摘要：智能工厂在我国有较长的发展历史，回顾我国智能化思想在工厂当中的发展历程，可以看出，现阶段的智能工厂的定义已经有了很大的改变，这种改变是基于传统智能工厂的发展理念上所产生的。本文对流程工业智能工厂建设技术应用进行了探究以及分析。

关键词：流程工业；智能工厂；建设技术；应用探索

智能工厂的理念最早来自美国，其主要是指将人员与系统相连接起来，从而对其实行统一的运作以及维护等等，使运行的整体变得更加稳定，这种方式一经推出便开始进行大面积的实践应用，并且取得了较为理想的效果。当其被引入到中国工厂当中进行使用的时候，也标志着我国行业内的一次新的发展契机已经到来。

一、智能工厂的概念以及体系架构

（一）智能工厂的概念

美国是世界上最早的智能工厂这一理念的提出者，并且很快将其付诸实际，其主要是指将人工与智能进行融合，从而使整体的运行更加稳定，这样一来，不仅可以使实际工厂的运作具有一定的预知能力，同时，也使得工厂的整体反应能力有很大的提升。德国是第二个开始应用智能工厂理念来展开工作的国家，并且在技术层面上取得了一定的突破，提出了“工业4.0”的智能化工厂运行理念，这是一种虚拟的系统，主要作用是将生产过程中的物理设备与互联网系统进行连接，从而使物理设备也具有了互联网系统的运行特性，这不仅提升了整体的运行效率，也在很大程度上提升了精准性，实现了远程的虚拟操作以及控制。

经过上文的分析，不难看出，智能工厂运行是离不开互联网大力支持的，在数字化的工厂运行基础之上，利用物理设备与互联网系统连接的方式，在很大程度上改变了以往的工厂生产以及运行的模式，从而使其更加接近最优生产以及无人干预的最终目标[1]。笔者以为，从不同的角度对智能工厂的建设以及运行进行理解，最终得到的结论也是有所不同的。首先，从工厂实践的角度来看，可以发现，目前的智能工厂运行主要是以信息化的建设为基础，在实际操作的过程中要综合自身的专业能力，从而对现阶段工厂运行的实际情况作出判定，这种判定结果较为精准，可以为企业的合理生产运行以及未来的发展打下一定的基础，这是可以预见的。其次，从科学分析的角度来看，这种工厂的运行模式并不复杂，主要是通过集成生产的方式，来对生产加工过程中的各个环节阶段进行分析，并且对其可能存在的隐患问题进行判断以及解决，从而使工厂的整体生产运行变得更加通畅[2]。

（二）整体思路

怎样在我国建设起智能工厂一直是被行业内的专业人士不断讨论的问题，经过较长时间的实践摸索，我国已经逐渐形成了一些方法理论，主要体现如下。

首先，应该对整体的目标进行明确，建设目标的明确是后面一系列工作展开的基础前提。企业将要运用此项技术来达到怎样的目标或者效果，给企业带来怎样的经济效益，这些都是需要去重点考虑的，在处理这些问题的时候，应该注意从实践的角度出发，针对问题所产生的实际情况来对其进行分析。智能工厂的建设不是一个小问题，其中包含着多个环节步骤，所涉及到的技术种类也相对较多，要对其进行一步一步的规划，制定起有效的建设策略，并且针对不同建设时期的不同建设重点来展开工作，这也是智能化建设的关键之一[3]。

（三）系统构架

智能工厂的系统构架包括多个方面，主要由操作智能化、营运智能化以及商业智能化等几个方面来决定的。这三个层面是企业信息化模型建设过程中的转变，并且是相互对应的，基于这样的运行理念前提之下，我国现代工厂的信息化建设才能够进行不断的创新。在过去的很长一段时间，我国行业内的相关研究人员不断的在对工厂信息化建设进行研究，例如在加快控制技术的研究分析方面以及优化生产管理模式方面等等。智能工厂在我国的应用起到了较为理想的效果，在一定程度上促进了我国化工业生产经济效益的增长，但从本质上来看，智能工厂其实也并没有太多的特别之处，在实际的生产过程中也可以实现，在过去的很长一段时间，很多西方国家寻求智能工厂的实现途径，并且对其进行了很多针对性的研究[4]。

二、智能工厂建设功能模块与工作进展

（一）智能工厂功能模块

对于智能工厂来说，在进行建设的时候，首先应该建设起过程模型库，过程模型库是理论研究以及实践操作的基础平台，其重要性可想而知，同时也是创新发展的必要前提条件。模型库通常需要多个模型来共同组建完成，对生产、产品、工艺以及产品供需方面都有所涉及。其模型的主要内容包括：第一，生产模型。生产模型主要是应用于展示所生产产品的实际情况以及运行状况等等，是系统生产过程中不可缺少的组成部分。第二，工艺模型。工艺模型可以将属性以及工艺参数进行融合。第三，产品模型。其主要功能是对分析制作过程中产品的特性变化进行分析，从而使其符合各个生产过程的具体要求。第四，产品供需模型。主要应用于描绘生产需求与市场之间的关系[5]。

（二）智能工厂建设的进展

目前，我国智能工厂的建设已经迎来了一个新的阶段，工业领域的发展开始变得越来越严峻，所面临的问题也在不断增加，行业的发展正面临着挑战，人们开始越来越重视信息化与工业化的结合，智能工厂的建设已经是势在必行。早在2015年的3月份，李克强总理就提出，要始终坚持中国制造，坚持工厂运行模式的智慧转型。这无疑表现出了我国的智能工业发展的重视程度在与日俱增。

三、智能工厂实施技术探讨

（一）生产操作层的智能化

生产操作层的智能化是智能工厂的最直接体现，实现生产操作层的智能化更加有利于迅速的找出最佳的方法对整个生产运行的过程进行控制。同时，还可以使生产操作实现全新的系统自动优化，这是现阶段我国行业内的主要发展目标，但是在实际工作展开的时候应用的并不多，此项技术还属于发展的阶段，一旦此项技术成熟，大规模的推广实施是必然的发展趋势。

（二）生产管理层智能化

生产管理层的智能化是必不可少的，主要是为了提高企业的综合管理能力，使其管理弹性得到更好的体现。尤其是在对多厂进行统一智能管理的时候，其主要对象应该是管理层下达的生产目标。要根据现阶段工厂运行的实际情况进行方案的设计，然后将设计完成的方案进行层层下发，在下发的过程中要经过多个部门，并且要经过多个环节对其进行检验，一旦发现有不合理的地方要及时对其进行上报。当“智能模拟”系统在收到上层的任务之后，要在第一时间对其作出处理，通常会进行一系列的自主分析，依靠大数据的运行来对现阶段的整体生产能力作出判断。

（三）经营管理层智能化

对于企业来说，其经营管理的模式与市场的变化是息息相关的，想要实现经营管理层的智能化，就必须要牢牢的掌握市场的整体动向，其中包括工艺的发展趋势以及原材料的生产情况等等，还要掌握现阶段的社会生产能力以及商品单位的生产时长等问题。这有这样才能够实现企业的长足发展。

结束语

与传统的工厂生产运行模式相比较，智能工厂的运行效果更加理想。智能工厂主要是将多种专业以及技术进行了有机的结合，这也将成为今后我国相关行业发展的必经之路。

参考文献

[1]赵路军，荣冈.流程工业智能工厂建设的再思考[J].化工进展，2018，14（6）：2053-2059.

[2]马孟模.流程工业智能工厂建设技术应用探究[J].工业控制计算机，2017，5（3）：53-54，57.

[3]李丹，刘松.智能工厂与工业4.0--智能化炼钢厂解决方案初探[C].//中国计量协会冶金分会2015年年会论文集.中冶京诚工程技术有限公司，2015：346-348.

[4]夏茂森.流程工业智能工厂建设技术的研究[J].信息技术与信息化，2013，28（6）：46-52.

[5]施一明.流程工业智能工厂建设的探索与实践[J].中兴通讯技术，2016，31（5）：31-35.