基于智能设备和智能物料的工厂物联网

互联是智能工厂最关键的基石。互联包括基于互联网和物联网技术的企业和企业之间、物料和设备之间、设备和设备之间、人和设备之间、人和产品之间、人和人之间。互联可以让知识泛在化，让设备有了决策和行动的能力，整个企业的运营和作业可以做到分布式和集中式控制集成的高效率经营。

随着企业构建数据驱动的业务模式转型的推进，企业的组织构架、业务流程、管理模式都要转型。在这个变革的过程中，信息技术创新应用是基础，也是转型的前提条件。其中设备智能化、产品智能化和物联网是转型的基础。

设备智能化、联网化是建立在设备自动化基础之上的。产品知识，客户多样性的需要，材料不同的属性，这些信息都会体现在模块化智能制造系统中。智能设备能够识别每个产品在本工序的个性化加工需求，并能够通过参数调整和工具工装调整，快速柔性地对产品进行加工。

工厂物联网把人、设备、物料、工具工装等生产要素连接起来，智能物流设备可以依据智能排产系统的安排准时把正确的物料送到正确的位置。

智能物料依据智能排程系统和PLM系统给定的信息，可以和物流设备、加工设备、人员进行互联，完成物流周转和加工。相应的质量、工艺、计划等部门都会通过MES系统和工厂物联网的平台上实现信息同步、协同运作，提升工厂的效率。智能设备和智能产品会详细记录每一个作业的信息，实现全流程追溯。

MES系统是生产管控的关键平台，目前国内的制造业拥有完整MES系统的企业凤毛麟角。成功实施MES的工厂，是集中式控制的，通过条码或RFID采集物料、设备、质量、工装工具、人员等信息。计划排产、生产流程、工艺参数都绑定在数据库里，从仓库的备料、物料配送、物料接收、开工、完工、物料校验、工具校验、工具的配送，都要经过各个作业站和MES系统完成信息交互才能进行。

在工业4.0的智能工厂中，将依托智能产品、智能物料、智能设备采取分布式控制为主、集中式控制为辅的生产管控模式。例如，物料装有RFID芯片，仓储的料架装有RFID传感器。备料设备就可以自主完成物料定位、物料的拾取和确认。物料配送由自导航配料车（SGV）送至工位，工位的料架传感器可以和配料车的RFID进行通信，确认物料准确地送达工位。由于个性化订单将成为主流，在生产流转的生产传送设备，需要适应这种需求。在博世的一个电子工厂中，物料传送系统分为上中下三层，整体就像一个立体交通系统，在一个工位完工的半成品物流路径可能完全不同，通过和转运设备联网，指挥转运系统把智能物料准确地送到下一工位。