在信息化高速发展的时代，企业工厂的数字化转型已经不是想不想转的问题，而是必须得转的形势。

智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段。是在数字化工厂的基础上，利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务；清楚掌握产销流程、提高生产过程的可控性、减少生产线上人工的干预、即时正确地采集生产线数据，以及合理的生产计划编排与生产进度。

近年，“智慧工厂”悄然兴起。为适应市场的发展，提高企业管理效率和水平，许多传统工厂也纷纷走上数字化转型之路。

利用机器视觉和视频物联等技术，通过工业机器人和各类传感器的融合应用，为工厂生产和管理带来全新的变革，从而提高工厂管理效率，实现企业效益最大化，已经成为现代工厂的发展趋势。

先来说说智慧工厂的优势和魅力：

智慧工厂是现代工厂信息化发展的必然阶段。智慧工厂是利用机器视觉、视频物联等技术，实现工厂办公、管理自动化，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，实现工厂作业规范化、智能化、自动化，提高产品的可靠性，降低不良率，从而达到加强及规范企业管理、减少工作失误、堵塞各种漏洞、提高工作效率、保障安全生产的目的。

智慧工厂旨在构建一个高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。其应用场景包括智能仓储、智能车间、追溯管理等。

智慧工厂体现在制造生产上，具有如下主要特征：系统具有自主、自控能力；生产过程可视化、智能化；自我学习及维护能力；人机共存的作业系统等。
特征在制造生产上体现为：
1、系统具有自主能力：可采集与理解外界及自身的资讯，并以之分析判断及规划自身行为
2、整体可视技术的实践：结合讯号处理、推理预测、仿真及多媒体技术，将实境扩增展示现实生活中的设计与制造过程。
3、协调、重组及扩充特性：系统中各组承担为可依据工作任务，自行组成最佳系统结构。
4、自我学习及维护能力：透过系统自我学习功能，在制造过程中落实资料库补充、更新，及自动执行故障诊断，并具备对故障排除与维护，或通知对的系统执行的能力。
5、人机共存的系统：人机之间具备互相协调合作关系，各自在不同层次之间相辅相成。

基于AI和物联网的智慧工厂，为工厂管理和生产带来了全新的变革，提高了产品质量，也提高了生产效率和企业的市场竞争力，因此受到许多企业的青睐。

打造智慧工厂，加速制造业生产

2021年4月14日，工信部发布了《“十四五”智能制造发展规划（征求意见稿）》，提出到2025年，建设2000个以上新技术应用智能场景、1000个以上智能车间、100个以上引领行业发展的标杆智能工厂，重点行业骨干企业初步实现智能转型；到2035年，规模以上制造业企业全面普及数字化。

近年，各地政府对加快产业升级也十分重视，工厂数字化转型正在成为行业发展趋势。

2020年9月，上海市发布《上海市建设100+智能工厂专项行动方案（2020-2022年）》，要求上海三年内完成100家智能工厂建设，其中汽车行业20家，电子信息行业20家，高端装备行业20家，生物医药行业10家，航空航天行业10家，绿色化工及新材料行业10家，快销品、节能环保等行业10家。

2020年12月22日，上海市召开智能制造推进工作大会。会上举行了授牌仪式，为首批上海市20家智能工厂授牌。20家智能工厂中包括上汽大众汽车有限公司（MEB智能工厂）、上汽通用汽车有限公司（凯迪拉克数字化工厂）、上海汽车集团股份有限公司乘用车公司（临港基地数字化工厂）、光明乳业股份有限公司（乳制品全产业链智能工厂）等。


为促进工业互联网发展，深圳市专门出台了《深圳市关于加快工业互联网发展的若干措施》和《深圳市工业互联网发展行动计划）2018－2020年）》，每年财政拿出1.5亿元左右的资金，扶持工业互联网发展。


根据相关规划，深圳将大力发展工业互联网，支持龙头企业搭建工业互联网平台，鼓励中小企业上云上平台，提升智能制造水平。加快新产品、新技术推广应用。


近年，安徽省制造业数字化不断加快。“十三五”期间，全省共建成国家级工业互联网示范平台20个、省级制造业与互联网融合发展试点企业305个，认定了98个省级智能工厂、472个数字化车间，推广应用工业机器人超过3万台。“十四五”期间，安徽省计划培育数字化车间、智能工厂1000家。

2020年12月23日，浙江省经信厅、杭州市余杭区政府举行了首届“未来工厂”发布会，会上发布了首批“未来工厂”名单，海康威视、大华股份等12家企业入选。

首批认定的12家“未来工厂”在创新应用数字孪生、人工智能、大数据等新一代信息技术，积极探索协同制造、共享制造、个性化定制、“产品+服务”等智能制造新模式、新业态方面，均有各自优势和特点。

2021年4月28日，杭州召开全市制造业高质量发展大会暨“未来工厂”建设推进会，为杭州市部分优秀企业授牌，并发布“未来工厂”政策。海康威视、阿里巴巴、大华、新华三、麦乐克等140家企业分别入选杭州市首批“聚能工厂”、“链主工厂”、“智能工厂”和“数字化车间”培育企业名单。

2021年5月25日，杭州市委、杭州市人民政府发布《关于加快建设“未来工厂”的若干意见》，提出到2025年，全市制造业发展质效达到国内先进水平。

到2025年，力争培育“聚能工厂”“链主工厂”和“智能工厂”150家以上，培育“数字化车间”1000个以上。

《意见》还提出，积极推广“产业大脑”六大“新场景”，“产业大脑”聚焦数字产业化和产业数字化，重点围绕“互联网+”“大数据+”“人工智能+”，持续深化制造业全产业链供应链体系的数字化场景创新和应用推广，全面提升数字化发展水平；打造示范型“智能工厂”，以打造智能化标杆为目标，围绕六大“新场景”，深化应用5G、人工智能、大数据等先进适用技术，培育一批技术水平领先、应用效果显著的“智能工厂”。


到2025年，力争全市培育示范型“智能工厂”120家以上，其中认定80家左右。同时，力争全市培育效率型“数字化车间”1000个以上，其中认定200个左右。


为加快推进产业转型升级，浙江提出全面推进“机器换人”计划。2013年至2017年，实施“机器换人”的五年间，浙江规模以上工业人均劳动生产率累计提高51.2%，浙江在役机器人数量遥遥领先。


根据杭州市经信局数据，截至目前杭州市累计实施机器换人项目4084项、工厂物联网项目1167项，实施智能制造试点示范项目114项，推广工业机器人6648台，上云企业超过8.9万家。这一切，为浙江制造从自动化走向智能化打下了坚实基础。


众泰控股集团就是“机器换人”的受益企业。众泰通过引进12台全自动智能焊接机器人，生产线员工从120人减至30人，产品一次性合格率提高至99%。


由此，可以看出，智慧工厂的优势和价值。可以预见，未来将会有越来越多的“智慧工厂”诞生。

数字孪生助力智慧工厂的数字化转型

虽然市场前景一片广阔，但建立智慧工厂是一个系统性工程，包括设备改造、数据采集、接口接入、方案制定、数字孪生模拟、可视化呈现、综合运营等等复杂的环节，其中最困难的部分之一就是数据处理、数据分析和可视化呈现。
数字孪生技术，在智慧工厂的应用中，起到监测、远程可视化、3D模拟、支持决策、降本增效的作用。

智慧工厂可视化应用——项目建设思路

智能工厂由网络空间的虚拟数字工厂和物理系统中的物理工厂构成。
其中，实体工厂部署了大量的车间、生产线、加工设备等，为生产制造全过程给予硬件基础设施建设和生产制造资源，也是具体生产制造全过程的最终载体；虚拟数字工厂是根据这些生产制造资源和生产制造全过程的数字化模型，本次智慧车间建设将围绕电器生产产线进行全仿真还原。

智慧工厂可视化建设痛点：

建设目标高：结合生产现场，采用虚拟环境对工艺规划、物流路径、工艺参数进行仿真验证，通过虚拟制造与物理生产的循环迭代，指导技术决策，优化工艺，缩短研制周期，实现快速制造。

智慧工厂可视化具体建设内容：

1、车间总览

默认场景为车间总览场景，根据车间现场的实际情况，根据提供的cad图纸进行还原建模 ，实现物理产线到三维产线的数字化，场景内对各产线设备及AGV小车进行数据对接，满足在具有多模态、高通量、强关联特征的工业大数据环境中支撑工业应用。

2、智慧产线

智能产线的物流建模与仿真:应用计算机辅助技术和虚拟仿真技术，对智能生产线、智能包装线的运行情况进行仿真分析，根据仿真结果对生产系统、包装系统进行优化调整，形成智能工厂系统优化场景。

智慧工厂可视化建设价值

1、数字孪生车间
对车间产线、生产设备等进行三维建模，实现物理产线到三维产线的数字化、监控可视化的转变。

2、生产监控一体化
实时采集设备运行的状态，统一汇总到可视化平台；通过动画仿真模块中模型状态的实时更新，使模拟数据同真实设备状态保持一致，实现车间设备真实运行情况的实时同步监控。

3、数据价值可视化
在大屏展示的基础上，增加车间设备的三维可视化效果， 实时掌握车间设备的动态，对现场的生产状态以及企业资产一目了然。

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