一、智能制造的內(nèi)涵

       （一）概念關(guān)于智能制造的研究大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：起始于20世紀(jì)80年代人工智能在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，智能制造概念正式提出，發(fā)展于20世紀(jì)90年代智能制造技術(shù)、智能制造系統(tǒng)的提出 ， 成熟于21世紀(jì)以來新一代信息技術(shù)條件下的“智能制造（Smart Manufacturing）”。

　　世紀(jì)80年代：概念的提出。1998年，美國賴特（Paul Kenneth Wright ）、伯恩（David Alan Bourne）正式出版了智能制造研究領(lǐng)域的首本專著《制造智能》（Smart Manufacturing），就智能制造的內(nèi)涵與前景進(jìn)行了系統(tǒng)描述，將智能制造定義為“通過集成知識(shí)工程、制造軟件系統(tǒng)、機(jī)器人視覺和機(jī)器人控制來對制造技工們的技能與專家知識(shí)進(jìn)行建模，以使智能機(jī)器能夠在沒有人工干預(yù)的情況下進(jìn)行小批量生產(chǎn)”。在此基礎(chǔ)上，英國技術(shù)大學(xué)Williams教授對上述定義作了更為廣泛的補(bǔ)充，認(rèn)為“集成范圍還應(yīng)包括貫穿制造組織內(nèi)部的智能決策支持系統(tǒng)”。麥格勞 - 希爾科技詞典將智能制造界定為，采用自適應(yīng)環(huán)境和工藝要求的生產(chǎn)技術(shù)，最大限度的減少監(jiān)督和操作,制造物品的活動(dòng)。

　　——20世紀(jì)90年代：概念的發(fā)展。20世紀(jì)90年代，在智能制造概念提出不久后，智能制造的研究獲得歐、美、日等工業(yè)化發(fā)達(dá)國家的普遍重視，圍繞智能制造技術(shù)（IMT）與智能制造系統(tǒng)（IMS）開展國際合作研究。1991年，日、美、歐共同發(fā)起實(shí)施的“智能制造國際合作研究計(jì)劃”中提出：“智能制造系統(tǒng)是一種在整個(gè)制造過程中貫穿智能活動(dòng)，并將這種智能活動(dòng)與智能機(jī)器有機(jī)融合,將整個(gè)制造過程從訂貨、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到市場銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)以柔性方式集成起來的能發(fā)揮最大生產(chǎn)力的先進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)”。

　　——21世紀(jì)以來：概念的深化。21世紀(jì)以來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展及應(yīng)用，智能制造被賦予了新的內(nèi)涵，即新一代信息技術(shù)條件下的智能制造（Smart Manufacturing）。2010年9月，美國在華盛頓舉辦的“21世紀(jì)智能制造的研討會(huì)”指出，智能制造是對先進(jìn)智能系統(tǒng)的強(qiáng)化應(yīng)用，使得新產(chǎn)品的迅速制造，產(chǎn)品需求的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及對工業(yè)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)優(yōu)化成為可能。德國正式推出工業(yè)4.0戰(zhàn)略，雖沒明確提出智能制造概念，但包含了智能制造的內(nèi)涵，即將企業(yè)的機(jī)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施融入到虛擬網(wǎng)絡(luò)—實(shí)體物理系統(tǒng)（CPS）。在制造系統(tǒng)中，這些虛擬網(wǎng)絡(luò)—實(shí)體物理系統(tǒng)包括智能機(jī)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)施，能夠相互獨(dú)立地自動(dòng)交換信息、觸發(fā)動(dòng)作和控制。

　　綜上所述，智能制造是將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)與先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)、傳感技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字制造技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工廠和企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間和產(chǎn)品全生命周期的實(shí)時(shí)管理和優(yōu)化的新型制造系統(tǒng)。

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    智能制造的特征在于實(shí)時(shí)感知、優(yōu)化決策、動(dòng)態(tài)執(zhí)行等三個(gè)方面：一是數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)感知。智能制造需要大量的數(shù)據(jù)支持，通過利用高效、標(biāo)準(zhǔn)的方法實(shí)時(shí)進(jìn)行信息采集、自動(dòng)識(shí)別，并將信息傳輸?shù)椒治鰶Q策系統(tǒng)；二是優(yōu)化決策。通過面向產(chǎn)品全生命周期的海量異構(gòu)信息的挖掘提煉、計(jì)算分析、推理預(yù)測，形成優(yōu)化制造過程的決策指令。

　　三是動(dòng)態(tài)執(zhí)行。根據(jù)決策指令，通過執(zhí)行系統(tǒng)控制制造過程的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、安全的運(yùn)行和動(dòng)態(tài)調(diào)整。

　　（三）構(gòu)成

    1、智能產(chǎn)品（裝備）

　　智能產(chǎn)品是發(fā)展智能制造的基礎(chǔ)與前提，由物理部件、智能部件和聯(lián)接部件構(gòu)成。智能部件由傳感器、微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置、控制裝置和軟件以及內(nèi)置操作和用戶界面等構(gòu)成；聯(lián)接部件由接口、有線或無線聯(lián)接協(xié)議等構(gòu)成；物理部件由機(jī)械和電子零件構(gòu)成。智能部件能加強(qiáng)物理部件的功能和價(jià)值，而聯(lián)接部件進(jìn)一步強(qiáng)化智能部件的功能和價(jià)值，使信息可以在產(chǎn)品、運(yùn)行系統(tǒng)、制造商和用戶之間聯(lián)通，并讓部分價(jià)值和功能脫離物理產(chǎn)品本身存在。

　　智能產(chǎn)品具有監(jiān)測、控制、優(yōu)化和自主等四個(gè)方面的功能。監(jiān)測是指通過傳感器和外部數(shù)據(jù)源，智能產(chǎn)品能對產(chǎn)品的狀態(tài)、運(yùn)行和外部環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測；在數(shù)據(jù)的幫助下，一旦環(huán)境和運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生變化，產(chǎn)品就會(huì)向用戶或相關(guān)方發(fā)出警告?？刂剖侵缚梢酝ㄟ^產(chǎn)品內(nèi)置或產(chǎn)品云中的命令和算法進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。算法可以讓產(chǎn)品對條件和環(huán)境的特定變化做出反應(yīng)；優(yōu)化是指對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)或歷史記錄進(jìn)行分析，植入算法，從而大幅提高產(chǎn)品的產(chǎn)出比、利用率和生產(chǎn)效率；自主是指將檢測，控制和優(yōu)化功能融合到一起，產(chǎn)品就能實(shí)現(xiàn)前所未有的自動(dòng)化程度。

　　2、智能生產(chǎn)智能生產(chǎn)是指以智能制造系統(tǒng)為核心，以智能工廠為載體，通過在工廠和企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間以及產(chǎn)品全生命周期形成以數(shù)據(jù)互聯(lián)互通為特征的制造網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)管理和優(yōu)化。智能生產(chǎn)涵蓋產(chǎn)品、工藝設(shè)計(jì)、工廠規(guī)劃的數(shù)字設(shè)計(jì)與仿真，底層智能裝備、制造單元、自動(dòng)化生產(chǎn)線，制造執(zhí)行系統(tǒng)，物流自動(dòng)化與管理等企業(yè)管理系統(tǒng)等。

　　3、智能服務(wù)通過采集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，并上傳至企業(yè)數(shù)據(jù)中心（企業(yè)云），系統(tǒng)軟件對設(shè)備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、控制，并經(jīng)過數(shù)據(jù)分析提早進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。例如維斯塔斯通過在風(fēng)機(jī)的機(jī)艙、輪轂、葉片、塔筒及地面控制箱內(nèi)，安裝傳感器、存儲(chǔ)器、處理器以及SCADA系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控。還通過在風(fēng)力發(fā)電渦輪中內(nèi)置微型控制器，可以在每一次旋轉(zhuǎn)中控制扇葉的角度，從而最大限度捕捉風(fēng)能，還可以控制每一臺(tái)渦輪，在能效最大化的同時(shí)，減少對鄰近渦輪的影響。維斯塔斯通過對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理預(yù)測風(fēng)機(jī)部件可能產(chǎn)生的故障，以減少可能的風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定現(xiàn)象，并使用不同的工具優(yōu)化這些數(shù)據(jù)，達(dá)到風(fēng)機(jī)性能的最優(yōu)化。

　　（四）作用發(fā)展智能制造的核心是提高企業(yè)生產(chǎn)效率，拓展企業(yè)價(jià)值增值空間，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是縮短產(chǎn)品的研制周期。通過智能制造，產(chǎn)品從研發(fā)到上市、從下訂單到配送時(shí)間可以得以縮短。通過遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)測性維護(hù)為機(jī)器和工廠減少高昂的停機(jī)時(shí)間，生產(chǎn)中斷時(shí)間也得以不斷減少。

　　二是提高生產(chǎn)的靈活性。通過采用數(shù)字化、互聯(lián)和虛擬工藝規(guī)劃，智能制造開啟了大規(guī)模批量定制生產(chǎn)乃至個(gè)性化小批量生產(chǎn)的大門。

　　三是創(chuàng)造新價(jià)值。通過發(fā)展智能制造，企業(yè)將實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的“以產(chǎn)品為中心”向“以集成服務(wù)為中心”轉(zhuǎn)變，將重心放在解決方案和系統(tǒng)層面上，利用服務(wù)在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中實(shí)現(xiàn)新價(jià)值。

　　二、國外智能制造系統(tǒng)架構(gòu)自美國20世紀(jì)80年代提出智能制造的概念后，一直受到眾多國家的重視和關(guān)注，紛紛將智能制造列為國家級(jí)計(jì)劃并著力發(fā)展。目前，在全球范圍內(nèi)具有廣泛影響的是德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略和美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。

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    2013年4月，德國在漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上正式推出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，其核心是通過信息物理系統(tǒng)（CPS）實(shí)現(xiàn)人、設(shè)備與產(chǎn)品的實(shí)時(shí)連通、相互識(shí)別和有效交流，構(gòu)建一個(gè)高度靈活的個(gè)性化和數(shù)字化的智能制造模式。在這種模式下，生產(chǎn)由集中向分散轉(zhuǎn)變，規(guī)模效應(yīng)不再是工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵因素；產(chǎn)品由趨同向個(gè)性的轉(zhuǎn)變，未來產(chǎn)品都將完全按照個(gè)人意愿進(jìn)行生產(chǎn)，極端情況下將成為自動(dòng)化、個(gè)性化的單件制造；用戶由部分參與向全程參與轉(zhuǎn)變，用戶不僅出現(xiàn)在生產(chǎn)流程的兩端，而且廣泛、實(shí)時(shí)參與生產(chǎn)和價(jià)值創(chuàng)造的全過程。

　　德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略提出了三個(gè)方面的特征：一是價(jià)值網(wǎng)絡(luò)的橫向集成，即通過應(yīng)用CPS，加強(qiáng)企業(yè)之間在研究、開發(fā)與應(yīng)用的協(xié)同推進(jìn)，以及在可持續(xù)發(fā)展、商業(yè)保密、標(biāo)準(zhǔn)化、員工培訓(xùn)等方面的合作；二是全價(jià)值鏈的縱向集成，即在企業(yè)內(nèi)部通過采用CPS，實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)、計(jì)劃、工藝到生產(chǎn)、服務(wù)的全價(jià)值鏈的數(shù)字化；三是端對端系統(tǒng)工程，即在工廠生產(chǎn)層面，通過應(yīng)用CPS，根據(jù)個(gè)性化需求定制特殊的IT結(jié)構(gòu)模塊，確保傳感器、控制器采集的數(shù)據(jù)與ERP管理系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)集成，打造智能工廠。

　　2013年12月，德國電氣電子和信息技術(shù)協(xié)會(huì)發(fā)表了《德國“工業(yè)4.0”標(biāo)準(zhǔn)化路線圖》，其目標(biāo)是制定出一套單一的共同標(biāo)準(zhǔn)，形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的、具有開放性特點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)參考體系，最終達(dá)到通過價(jià)值網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)不同公司間的網(wǎng)絡(luò)連接和集成。德國“工業(yè)4.0”提出的標(biāo)準(zhǔn)參考體系是一個(gè)通用模型，適用于所有合作伙伴公司的產(chǎn)品和服務(wù)，提供了“工業(yè)4.0”相關(guān)的技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)建、開發(fā)、集成和運(yùn)行的框架，意圖是將不同業(yè)務(wù)模型的企業(yè)采用的不同作業(yè)方法統(tǒng)一為共同的作業(yè)方法。

　　（二）美國

    1、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

    “工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念最早由通用電氣于2012年提出，與工業(yè)4.0的基本理念相似，倡導(dǎo)將人、數(shù)據(jù)和機(jī)器連接起來，形成開放而全球化的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)涵已經(jīng)超越制造過程以及制造業(yè)本身，跨越產(chǎn)品生命周期的整個(gè)價(jià)值鏈。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和“工業(yè)4.0”相比，更加注重軟件、網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)，目標(biāo)是促進(jìn)物理系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng)的融合，實(shí)現(xiàn)通信、控制和計(jì)算的融合，營造一個(gè)信息物理系統(tǒng)的環(huán)境。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由智能設(shè)備、智能系統(tǒng)和智能決策三大核心要素構(gòu)成，數(shù)據(jù)流、硬件、軟件和智能的交互。由智能設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)收集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之后，利用大數(shù)據(jù)分析工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和可視化，由此產(chǎn)生的“智能信息”可以由決策者必要時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷處理，成為大范圍工業(yè)系統(tǒng)中工業(yè)資產(chǎn)優(yōu)化戰(zhàn)略決策過程的一部分。

　　——智能設(shè)備：將信息技術(shù)嵌入裝備中，使裝備成為可智能互聯(lián)產(chǎn)品。為工業(yè)機(jī)器提供數(shù)字化儀表是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)革命的第一步，使機(jī)器和機(jī)器交互更加智能化，這得益于以下三個(gè)要素：一是部署成本：儀器儀表的成本已大幅下降，從而有可能以一個(gè)比過去更經(jīng)濟(jì)的方式裝備和監(jiān)測工業(yè)機(jī)器。二是微處理器芯片的計(jì)算能力：微處理器芯片持續(xù)發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即使得機(jī)器擁有數(shù)字智能成為可能。三是高級(jí)分析：“大數(shù)據(jù)”軟件工具和分析技術(shù)的進(jìn)展為了解由智能設(shè)備產(chǎn)生的大規(guī)模數(shù)據(jù)提供了手段。

　　——智能系統(tǒng)：將設(shè)備互聯(lián)形成的一個(gè)系統(tǒng)。智能系統(tǒng)包括各種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，但廣義的定義包括了部署在機(jī)組和網(wǎng)絡(luò)中并廣泛結(jié)合的機(jī)器儀表和軟件。隨著越來越多的機(jī)器和設(shè)備加入工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)跨越整個(gè)機(jī)組和網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器儀表的協(xié)同效應(yīng)。智能系統(tǒng)的構(gòu)建整合了廣泛部署智能設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)越來越多的機(jī)器連接在一個(gè)系統(tǒng)中，久而久之，結(jié)果將是系統(tǒng)不斷擴(kuò)大并能自主學(xué)習(xí)，而且越來越智能化。

　　——智能決策：大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)判斷處理。當(dāng)從智能設(shè)備和系統(tǒng)收集到了足夠的信息來促進(jìn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型學(xué)習(xí)的時(shí)候，智能決策就發(fā)生了，從而使一個(gè)小機(jī)組網(wǎng)絡(luò)層的操作功能從運(yùn)營商傳輸?shù)綌?shù)字安全系統(tǒng)。

　　2014年3月，美國通用電氣、IBM、思科、英特爾和AT&T五家行業(yè)龍頭企業(yè)聯(lián)手組建了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟(IIC)，其目的是通過制定通用標(biāo)準(zhǔn)，打破技術(shù)壁壘，使各個(gè)廠商設(shè)備之間可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，利用互聯(lián)網(wǎng)激活傳統(tǒng)工業(yè)過程，更好地促進(jìn)物理世界和數(shù)字世界的融合。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟已經(jīng)已經(jīng)開始起草工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通用參考架構(gòu)，該參考架構(gòu)將定義工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的功能區(qū)域、技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)，用于指導(dǎo)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，幫助硬件和軟件開發(fā)商創(chuàng)建與物聯(lián)網(wǎng)完全兼容的產(chǎn)品，最終目的是實(shí)現(xiàn)傳感器、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、云計(jì)算系統(tǒng)、大型企業(yè)、車輛和數(shù)以百計(jì)其他類型的實(shí)體得以全面整合，推動(dòng)整個(gè)工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的效率全面提升。

　　2、智能制造

        2011年6月24日美國智能制造領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)盟（Smart Manufacturing Leadership Coalition，SMLC）發(fā)表了《實(shí)施21世紀(jì)智能制造》報(bào)告。報(bào)告認(rèn)為智能制造是先進(jìn)智能系統(tǒng)強(qiáng)化應(yīng)用、新產(chǎn)品制造快速、產(chǎn)品需求動(dòng)態(tài)響應(yīng)、以及工業(yè)生產(chǎn)和供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)優(yōu)化的制造。智能制造的核心技術(shù)是網(wǎng)絡(luò)化傳感器、數(shù)據(jù)互操作性、多尺度動(dòng)態(tài)建模與仿真、智能自動(dòng)化、以及可擴(kuò)展的多層次的網(wǎng)絡(luò)安全。該報(bào)告給出了智能制造企業(yè)框架。智能制造企業(yè)將融合所有方面的制造，從工廠運(yùn)營到供應(yīng)鏈，并且使得對固定資產(chǎn)、過程和資源的虛擬追蹤橫跨整個(gè)產(chǎn)品的生命周期。最終結(jié)果，將是在一個(gè)柔性的、敏捷的、創(chuàng)新的制造環(huán)境中，優(yōu)化性能和效率，并且使業(yè)務(wù)與制造過程有效串聯(lián)在一起。

圖1 美國智能制造企業(yè)框架

　　三、對我國智能制造系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)想

    借鑒德國、美國智能制造的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，我國的智能制造系統(tǒng)架構(gòu)，應(yīng)該是一個(gè)通用的制造體系模型，其作用是為智能制造的技術(shù)系統(tǒng)提供構(gòu)建、開發(fā)、集成和運(yùn)行的框架；其目標(biāo)是指導(dǎo)以產(chǎn)品全生命周期管理形成價(jià)值鏈主線的企業(yè)，實(shí)現(xiàn)研發(fā)、生產(chǎn)、服務(wù)的智能化，通過企業(yè)間的互聯(lián)和集成建立智能化的制造業(yè)價(jià)值網(wǎng)絡(luò)，形成具有高度靈活性和持續(xù)演進(jìn)優(yōu)化特征的智能制造體系。

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        智能制造系統(tǒng)是供應(yīng)鏈中的各個(gè)企業(yè)通過由網(wǎng)絡(luò)和云應(yīng)用為基礎(chǔ)構(gòu)建的制造網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相互鏈接所構(gòu)成的。企業(yè)智能制造系統(tǒng)的構(gòu)成是由企業(yè)計(jì)算與數(shù)據(jù)中心、企業(yè)管控與支撐系統(tǒng)、為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期管理集成的各類工具共同構(gòu)成，智能制造系統(tǒng)具有可持續(xù)優(yōu)化的特征。智能制造系統(tǒng)可分為五層，第一層是生產(chǎn)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)，第二層是生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，第三層是產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)，第四層是企業(yè)管控與支撐系統(tǒng)，第五層是企業(yè)計(jì)算與數(shù)據(jù)中心（私有云）。

圖2 智能制造系統(tǒng)架構(gòu)

　　（二）具體構(gòu)成

    1、生產(chǎn)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)層主要包括生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備及其控制系統(tǒng)。其中生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備主要包括傳感器、智能儀表、PLC、機(jī)器人、機(jī)床、檢測設(shè)備、物流設(shè)備等?？刂葡到y(tǒng)主要包括適用于流程制造的過程控制系統(tǒng)，適用于離散制造的單元控制系統(tǒng)和適用于運(yùn)動(dòng)控制的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。

　　2、制造執(zhí)行系統(tǒng)層制造執(zhí)行系統(tǒng)包括不同的子系統(tǒng)功能模塊（計(jì)算機(jī)軟件模塊），典型的子系統(tǒng)有制造數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、計(jì)劃排程管理系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)、庫存管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)、人力資源管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、工具工裝管理系統(tǒng)、采購管理系統(tǒng)、成本管理系統(tǒng)、項(xiàng)目看板管理系統(tǒng)、生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)、底層數(shù)據(jù)集成分析系統(tǒng)、上層數(shù)據(jù)集成分解系統(tǒng)等。

　　3、產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)層產(chǎn)品全生命周期管理系統(tǒng)層，橫向上可以主要分為研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和服務(wù)三個(gè)環(huán)節(jié)。研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)功能主要包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝仿真、生產(chǎn)仿真，仿真和現(xiàn)場應(yīng)用能夠?qū)Ξa(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行反饋，促進(jìn)設(shè)計(jì)提升，在研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)字化產(chǎn)品原型是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的輸入要素之一。生產(chǎn)環(huán)節(jié)涵蓋了上述的生產(chǎn)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)層和制造執(zhí)行系統(tǒng)層包括的內(nèi)容。服務(wù)環(huán)節(jié)通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的功能主要有實(shí)時(shí)監(jiān)測、遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成和服務(wù)有關(guān)的決策，指導(dǎo)診斷和維護(hù)工作，新的服務(wù)記錄將被采集到數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

　　4、企業(yè)管控與支撐系統(tǒng)層企業(yè)管控與支撐系統(tǒng)包括不同的子系統(tǒng)功能模塊，典型的子系統(tǒng)有：戰(zhàn)略管理、投資管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理、資產(chǎn)管理、物資管理、銷售管理、健康安全與環(huán)保管理等。

　　5、企業(yè)計(jì)算與數(shù)據(jù)中心層主要包括網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)、應(yīng)用軟件，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造提供計(jì)算資源、數(shù)據(jù)服務(wù)以及具體的應(yīng)用功能，能夠提供可視化的應(yīng)用界面。

　　如為識(shí)別用戶需求建設(shè)的面向用戶的電子商務(wù)平臺(tái)、為建立產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)平臺(tái)、制造執(zhí)行系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)、服務(wù)平臺(tái)等都需要以企業(yè)計(jì)算與數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)各類型的應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)交互和有序工作，各子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)信息共享。（來源：賽迪智庫）