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在当前智能制造的热潮之下，很多企业都在规划建设自己的智能工厂。那么，智能工厂的规划要考虑哪些核心要素？硬件和软件需具备什么特质？关注哪些维度？
总述
为贯彻国务院部署加快推进实施“中国制造2025”以提质增效为中心，以加快新一代信息技术与制造业深度融合为主线.....实现智能制造。
智能工厂建设的核心需求就是降本增效（提质增效）。因此，围绕在智能工厂建设的规划、设计、实施、软硬件功能、管理模式等核心环节，都需要从核心需求出发，从而实现“机器与人更亲近”或“机器换人”的智能工业生产场景，降低人力使用成本，并通过智能机械生产线提高产品质量，并最终实现降本增效。
目前，在工业4.0的浪潮下，西门子、博世、日立等国际智能生产线厂家均开始或初步实现了部分智能设备、智能系统的开发创新。在智能制造趋势下，智慧工厂的建设务必跟随新的技术发展方向，让机器与人更亲近，通过机械智能劳作减少人类劳动，为生产释放更多资源。那么，有什么核心环节和重要因素需要关注呢？
智慧工厂规划服务涉及三个层面的内容，我们将从三个层面简单概述如何实现智慧工厂规划：
技术层面：我们将以融合了信息技术、先进制造技术、自动化技术、智能化技术以及先进的企业管理技术为核心，为您提供实现智能化工厂的技术规划。
实施层面：我们将从涵盖车间、产品、装备、研发、供应链、管理、服务与决策等方面，进行提供专业度高、可行性强的智能化改造实施规划。
创新层面：我们将基于新一代信息通信技术，对传统的管理理念、生产方式、商业模式等带来颠覆性改善，让管理层面和生产层面得到融合升华。
同时，智能厂房要规划中央监控管理系统、采用中央监控管理系统，判断监控车间内设备的异常情况，并以最快和最佳的方式发出警报或触发其它动作。
整个厂房的车间的工作分区（仓储间、乳化间、制水间、清洗间、配料间、缓冲间、静置间等）应根据车间布局的合理性规划进行分析，可以使用数字化制造仿真软件对设备布局、产线规划、车间物流进行仿真。
在厂房设计时，还应当思考如何降低噪音，如何能够便于设备灵活调整布局，多层厂房如何进行物流输送等问题。
智能产线是智能工厂规划的核心环节，企业需要根据生产线要生产的产品组、产能和生产节拍，采用价值流图等方法来合理规划智能产线。
设计智能产线需要考虑如何节约空间，如何减少人员的移动，如何进行自动检测，从而提高生产效率和生产质量。
1、在生产和装配的过程中智能采集生产、质量、能耗、设备绩效（OEE）等数据，并通过电子看板显示实时的生产状态，防呆防错；
2、生产线能够实现柔性自动化；
3、能够支持多种产品的混线生产，灵活调整工艺，适应小批量、多品种的生产模式；
4、具有一定冗余，保障在设备出现故障的情况下调整到其他设备生产；
5、同时课程种类资源丰富，各行各业都有，总有人需要。
精益生产的核心思想是消除一切浪费，确保工人以最高效的方式进行协作。很多制造企业采取按订单生产或按订单设计，满足小批量、多品种的生产模式。
智能工厂需要实现零部件和原材料的准时配送，成品和半成品按照订单的交货期进行及时生产，建立生产现场的电子看板，通过拉动方式组织生产，采用安全系统及时发现和解决生产过程中出现的异常问题。
推进精益生产是一个持续改善的长期过程，要与信息化和自动化的推进紧密结合。
MES（制造执行系统）是智能工厂规划落地的着力点，MES是面向车间执行层的生产信息化管理系统，上接ERP系统，下接现场的PLC程序控制。普朗克以日化、医药制造的业务需求为导向、智能化生产为基础，打造普朗克MES微服务平台；依托普朗克MES微服务平台赋能日化、医药行业细分领域工业互联网平台。
MES服务器以前沿科技为开发导向，智能连接机器与人，对生产需求进行智能的设计、安排、执行和改进。普朗克MES功能设计包括：工厂、部门、车间管理，设备、物料管理，生产、产品、质量管理，终端设备、能源管理，还有多图形多因素的生产大数据分析，以及人机交互、AI人工智能的智慧服务。
普朗克MES微服务平台部分页面展示
1、生产管理——工单管理
2、车间管理——工位信息
3、设备管理——设备组信息
4、工艺管理——工艺信息
5、配方管理——配方信息
Planck防差错配料系统是MES系统的组成部分之一，防差错配料管理在接收到配料任务后，会调用配料任务中所需的配料配方并且自动寻找空闲的配料站下达配料任务。
防差错配料系统功能包括：配料任务管理、配料配方管理、设备组态、生产分析、生产报表以及配料过程数据上传给MES服务器。自动化控制系统功能包括：生产任务管理、生产工艺配方管理、设备组态、物料防差错对比、生产分析、生产报表以及生产过程数据上传给MES服务器，实时反馈生产进展。
普朗克防差错配料站接收到的配料配方的每一条目标物料都包含物料名称、批次、重量、误差范围以及条码信息，操作人员按照目标物料的配料要求将相应的原料进行称料、混合，目标物料配好后配料站将按生产任务提供的相应的条码数据生成相应的条码，操作人员将生成的条码粘在目标物料的桶上。
配料站在配料过程中把操作用户、操作过程以及报警信息等将会以过程数据同步到防差错配料系统服务器。防差错配料系统服务器把接收到的各个站的配料过程数据实时上传给MES服务器。同时也能按生产要求的数据作分析和报表。防差错配料系统可以以数据库SQL为接口接入其他第三方的系统，方便厂家客户的升级改造。
配料站是包含了触摸屏一体机, 秤台, PDA, 条码打印机和以太网接口的设备, 通过连接服务器获取配料任务和上传操作过程数据。
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投料站是包含了扫描枪或PDA, 通过连接服务器获取生产任务和操作过程数据。
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工作站：工程师工作站可以进行基础信息管理，如物料管理、设备管理、人员管理、配方管理、容器管理；还可以进行工单管理，对工单进行添加、停止等操作。
1、面向生产一线工人：指令做什么、怎么做、满足什么标准，什么时候开工，什么时候完工，使用什么工具等等；记录“人、机、料、”等生产数据，建立可用于产品追溯的数据链；反馈进展、反馈问题等；
2、面向班组：发挥基层班组长的管理效能，班组任务管理和派工；
3、面向一线生产保障人员：确保生产现场的各项需求，如原料及其他辅助材料及工具的周转等等。
为提高产品准时交付率、提升设备效能、减少等待时间，MES系统需导入生产作业排产功能，为生产计划安排和生产调度提供辅助工具，提升计划的准确性。
生产过程中需要及时采集产量、质量、能耗、加工精度和设备状态等数据，并与订单、工序、人员进行关联，以实现生产过程的全程追溯。
出现问题可以及时报警，并追溯到生产的批次、零部件和原材料的供应商。此外，还可以计算出产品生产过程产生的实际成本。
企业需要根据采集的频率要求来确定采集方式，对于需要高频率采集的数据，应当从设备控制系统中自动采集。
企业在进行智能工厂规划时，要预先考虑好数据采集的接口规范，以及监控和数据采集系统的应用。
生产过程中工件配有图纸、生产过程记录卡、更改单等纸质文件作为生产依据。
随着信息化技术的提高和智能终端成本的降低，在智能工厂规划可以普及信息化终端到每个工位。
结合中央监控管理系统和MES系统，操作工人在工位上登录自己的帐号将可在HMI（人机交互界面）查阅工作指令，查看工艺、更新数据，可以灵活的适应生产计划变更、图纸变更和工艺变更。
设备是生产要素，发挥设备的效能（OEE—设备综合效率）是智能工厂生产管理的基本要求，OEE的提升标志产能的提高和成本的降低。
生产管理信息系统需设置设备管理模块，使设备释放出最高的产能，通过生产的合理安排，使设备尤其是关键、瓶颈设备减少等待时间。
在设备管理模块中，要建立各类设备数据库，设置编码，及时对设备进行维保；通过实时采集设备状态数据，为生产排产提供设备的能力数据；企业应建立设备的健康管理档案，根据积累的设备运行数据建立故障预测模型，进行预测性维护，最大限度地减少设备的非计划性停机；要进行设备的备品备件管理。
提高产品质量是工厂管理永恒的主题，在智能工厂规划时，生产质量管理更是核心的业务流程。
质量保证体系和质量控制活动必须在生产管理信息系统建设时统一规划、同步实施，贯彻质量是设计、生产出来，而非检验出来的理念。
质量控制在信息系统中需嵌入生产主流程，如检验、试验在生产订单中作为工序来处理；质量审理以检验表单为依据启动流程开展活动；质量控制的流程、表单、数据与生产订单相互关联、穿透。
按结构化数据存储质量记录，为产品单机档案提供基本的质量数据，为质量追溯提供依据，构建质量管理的基本工作路线：质量控制设置-检测-记录-评判-分析-持续改进。
质量管理还应关注质量损失，以便从成本的角度促进质量的持续改进。对于采集的质量数据，可以利用SPC系统进行分析。制造企业应当提升对QIS（质量管理信息系统）的重视程度。
为了降低智能工厂的综合能耗，提高劳动生产率，特别是对于高能耗的用电单元，进行能源管理是非常有必要的。
采集能耗监测点（烘箱、变配电、照明、空调、电梯和重点设备）的能耗和运行信息，形成设备能耗的分类、分项、分区域统计分析，可以对设备运行统一排产，达到对设备优化合理的使用。
同时，通过采集重点设备的实时能耗，还可以准确知道设备的运行状态（关机、开机还是在加工），从而自动计算OEE。对于非生产时间的能耗进行追溯，对生产线每个工位的能耗进行检测，将节能的责任分配到班组，从而节约能源。
科兴电器对烘箱、浇注设备、空调系统等耗能设备进行重点监控，对于非生产时间的能耗进行追溯，对生产线每个工位的能耗进行检测，将节能的责任分配到班组，从而节约能源。
通过大数据中心可以查看生产线上各个设备和仪表的状态，但绝大多数离散制造企业还没有建立生产监控与指挥系统。
实际上，制造企业也非常需要建设集中的生产监控与指挥系统，planck中央监控系统，在系统中呈现关键的设备状态、生产状态、质量数据，以及各种实时的分析图表。
数据是智能工厂建设的血液，在各应用系统之间流动。在智能工厂运转的过程中，Planck MES管理系统会产生仓储、制造、工艺、设计、物流、质量、人员等相关业务数据。
总之，要做好智能工厂的规划，要从各个视角综合考虑。从投资预算、技术先进性、投资回收期、系统复杂性、生产的柔性等多个方面进行综合权衡、统一规划，才能确保做出真正可落地；Planck智能工业既具有前瞻性，又具有实效性的智能工厂规划方案。同时，还可以基于这些维度来建立智能工厂实施的评估体系。