智慧生產的現狀與未來！
長期以來我國勞動力成本偏低，裝備的自動化、數控化、智慧化方面的資金投入不足，使得我國生產自動化、智慧化的總體水平不高。目前的智慧生產還存在一些問題。
北京機械工業自動化研究所首席專家蔣明煒先生是我國最早投身企業管理及其資訊化事業的專家之一，積累了寶貴的理論實踐經驗，在國家提出《中國製造2025》之後，蔣明煒先生作為該領域資深專家，先後組織領導多家企業的兩化融合貫標、智慧製造諮詢、智慧工廠規劃工作。
憑藉自身幾十年來豐富的理論實踐經驗，以及對中國製造2025、兩化融合、智慧製造的獨到見解，2017年蔣明煒先生編著《機械製造業智慧工廠規劃設計》一書，闡述智慧設計系統、製造業智慧工廠的總體框架，解讀智慧生產、智慧產品、智慧服務等模組，給出智慧工廠實施的一攬子解決方案。
在此，對蔣明煒先生編著的《機械製造業智慧工廠規劃設計》做出系列摘錄。
智慧生產目前存在的問題
智慧生產所包含的就是使用智慧裝備、感測器、過程控制、智慧物流、製造執行系統、資訊物理系統組成的人機一體化系統；按照工藝設計要求，實現整個生產製造過程的智慧化生產、有限能力排產、物料自動配送、狀態跟蹤、優化控制、智慧排程、裝置執行狀態監控、質量追溯和管理、車間績效等；對生產、裝置、質量的異常做出正確的判斷和處置；實現製造執行與運營管理、研發設計、智慧裝備的整合；實現設計製造一體化，管控一體化。
長期以來我國勞動力成本偏低，裝備的自動化、數控化、智慧化方面的資金投入不足，使得我國生產自動化、智慧化的總體水平不高。目前的智慧生產還存在以下問題：
1）生產裝備的數字化、智慧化水平不高，聯網率低，嚴重妨礙了數字化、智慧化車間的建設。
2）物流的自動化、智慧化水平低，進出廠物流、自動化立體倉庫不多，生產現場的物料配送、工序間的物料傳輸自動化水平更低。
3）車間實施MES的比例很低，造成車間生產作業計劃粗放，裝置負荷不均，物料供應協同性差。還有車間物料管理混亂、車間作業進度監控不力等。
4）有些企業購置數量相當的數控機床或自動化生產線，但系統的整合性差。
5）資料採集嚴重不足，生產工序進度、質量狀況、裝置執行狀態、物料配送情況等資訊不能及時反饋，整個生產系統的透明度、視覺化程度不高，生產排程的科學性大打折扣。
智慧生產系統設計的目標
目標
1）裝備數字化、智慧化
2）倉儲、物流智慧化
3）生產執行管理智慧化
4）效益目標
智慧生產系統分項描述
智慧裝備與控制系統
智慧裝備與控制系統是智慧生產系統的基礎裝備，它由若干柔性製造系統FMS組成。按照國家軍用標準定義：“柔性製造系統是由數控加工裝置、物料運儲裝置和計算機控制系統組成的自動化製造系統，它包括多個柔性製造單元，能根據製造任務或生產環境的變化迅速進行調整，適用於多品種、中小批量生產。”
柔性製造系統有以下特徵：機器柔性、工藝柔性、生產能力柔性、維護柔性、擴充套件柔性、執行柔性。
智慧倉儲和物流系統
從精益生產的角度，我們希望庫存越少越好，但是受到供貨批量、供貨半徑、運輸成本等因素的影響，有時庫存又是必需的。建設智慧倉儲和物流配送系統是實現智慧生產的重要組成部分。
智慧倉儲和物流系統由倉儲物流資訊管理系統、自動控制系統、物流設施裝置系統組成。
智慧製造執行系統
製造執行系統（Manufacturing Execution System，MES）是美國先進製造研究機構AMR於20世紀90年代提出的概念。AMR將MES定義為“位於上層的計劃管理系統與底層的工業控制之間的、面向車間層的管理資訊系統”，它為操作人員/管理人員提供計劃的執行、跟蹤以及所有資源（人、裝置、物料、客戶需求等）的當前狀態。
製造執行系統協會（Manufacturing Execution System Association，MESA）對MES所下的定義是：“MES在工廠綜合自動化系統中起著中間層的作用，在ERP系統產生的長期計劃指導下，MES根據底層控制系統採集的與生產有關的實時資料，對短期生產作業的計劃排程、監控、資源配置和生產過程進行優化。”
製造執行系統為企業創造的價值是：縮短在製品週轉和等待時間，提高裝置利用率和車間生產能力，提高現場異常情況的響應和處理能力，縮短計劃編制週期，以及計劃人員的人力成本，提高計劃準確性，從計劃的粗放式管理向細化到工序的詳細計劃轉變，提高生產統計的準確性和及時性，降低庫存水平和在製品數量，不斷改善質量控制過程，提高產品質量。
生產指揮系統以及智慧生產系統
與其他系統的整合
生產指揮系統
① 生產動態的綜合展現
② 生產現場實時呈現
③ 生產指揮系統
整合
智慧生產系統與企業資源計劃ERP、研發設計系統CAX/PLM有密切的整合關係，它們通過智慧生產系統中的MES與其進行整合。MES再將這些資訊傳遞至智慧裝備與控制系統、智慧物流系統，實現從底層裝置至經營管理、研發設計系統的全面整合。
① 與ERP系統的整合
ERP系統向MES系統傳遞的資訊包括生產任務、採購（外協）在途、庫存資訊、物料配送計劃。MES系統向ERP系統傳遞的資訊包括生產完成情況、物料再製、物料配送情況、異常資訊、生產過程的質量。
② 與研發設計系統的整合
研發設計系統CAD/CAPP/CAM/PLM系統向MES系統傳遞的資訊包括物料主資料、物料清單、設計文件、工藝文件、數控程式、技術變更，實現設計、工藝、製造一體化。MES系統向智慧設計系統反饋工藝異常和設計異常資料。
③ 與智慧服務系統的整合