智慧工厂包括哪些配置？

2012年，美国提出“工业互联网”，2013年，德国提出“工业4.0”，2015年，中国提出“中国制造2025”。在工业物联网、AR、云计算等技术热潮下，全球众多优秀制造企业都开始建设智慧工厂，实现自动 化、信息化和智能化的智慧工厂是未来工业制造的发展趋势。那么，什么样的工厂才能称做智慧工厂？智慧工 厂包括哪些配置？

智慧工厂的主要特征包括：

1、    利用物联网技术实现设备间高效的信息互联，数字工厂向“物联工厂”升级，操作人员可实现获取生产 设备、物料、成品灯相互间的动态生产数据，满足工厂24小时监测需求；

2、    基于庞大数据库实现数据挖掘与分析，使工厂具备自我学习能力，并在此基础上完成能源消耗的优 化、生产决策的自动判断等任务；

3、    引入基于计算机数控机床、机器人等高度智能化的自动化生产线，满足个性化定制柔性化生产需求， 有效缩短产品生产周期，并同时大幅降低产品成本；

4、    配套智能物流仓储系统，通过自动化立体仓库、自动输送分拣系统、智能仓储管理系统等实现仓库管 理过程中各环节数据录入的实时性以及对于货物出入库管理的高效性；

5、工厂内配备电子看板显示生产的实时动态，同时，操作人员可远程参与生产过程的修正或指挥。

智慧工厂的标配

提到智慧工厂，人们首先想到的是自动化、智能化、工业机器人、工业物联网等概念，那么，一个智慧工 厂的标准配置有哪些？

控制器是智慧工厂的大脑，由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它 是发布命令的“决策机构”，完成协调和指挥整个计算机系统的操作。智慧工厂中常用的控制器有PLC、工控 机等。

工业机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人的指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根 据以人工智能技术制定的指令行动。

伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是自动化工厂提供动力的肌肉。伺服电机转子转 速受输入信号控制，在自动控制系统中用作执行元件，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速 度输出。

传感器为智慧工厂提供触觉，是实现自动检测和自动控制的首要环节。它能感受到被测量的信息，并能将 感受到的信息按一定规律变换成电信号或其他形式的信息输出。在自动化生产过程中需要用各种传感器来监视 和控制各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。

变频器是智慧工厂的交换器，由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元 和检测单元微处理单元组成。它应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电 动机。

电磁阀是用电磁控制的工业设备，可以配合不同的电路来实现预期的控制。它属于执行器，是智慧工厂的 开关。

工业相机是智慧工厂的眼睛，是机器视觉系统关键组件。工业相机一般安装在机器流水线上代替人眼来做 测量和判断，通过数字图像摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统。图像系统对这些信号进行 各种运算，抽取目标特征，并根据判别的结果来控制现场的设备动作。

仪器仪表是智慧工厂的调节系统，用来检出、测量、观察并计算各种物理量、物质成分和参数等。比如测 量压力、液位、流量、温度等一些控制过程所需要的参数值，就需要相关的仪器仪表。

自动化软件是智慧工厂的心脏。例如，SCADA数据采集与监控系统可以在无人看管的情况下，对生产过 程进行调度和自动化控制。控制柜是智慧工厂的中枢系统。智慧工厂涉及电气、变频、电源、水泵等控制柜， 可实现不同的控制功能。

伴随着第四次工业革命的浪潮，新一代信息技术将给传统制造业带来深刻的影响。德国倡导的“工业4.0” 到智能制造以及最新的工业物联网，制造业的转型升级已经不可逆转的大趋势。

智慧工厂的发展，需要建立在工厂实现信息化、自动化的基础上。只有在工厂内数据互通和对设备的精准 控制后，才有可能将智慧工厂的应用付诸实施。

随着5G、物联网技术的成熟，中国工业有望完成对现有的工厂网络改造，实现厂内数据的互联互通。此 外，自动化设备和工控系统的普及，也会加强工厂对生产制造流程的控制维度和精度。