“工业4.0”即是以智能制造为主导的第四次工业革命，或革命性的生产方法。而智能工厂将是构成未来工业体系的一个关键特征。随着智能制造在全球范围的快速兴起，智能工厂业已成为传统制造企业转型升级的主要突破方向。从狭义上来看，智能工厂是移动通信网络、数据传感监测、信息交互集成、高级人工智能等智能制造相关技术、产品及系统在工厂层面的具体应用，以实现生产系统的智能化、网络化、柔性化、绿色化。从广义上来看，智能工厂是以制造为基础，向产业链上下游同步延伸，涵盖了产品全生命周期智能化实施与实现的组织载体。

　　智能工厂希望从生产机械制造模式的改革转型开始，通过将IT技术，互联网技术有机地应用于生产机械制造这个领域中去，改变生产机械制造的基本模式，按照灵活性、快速应变性、成本效率性及回报短期性建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。

　　在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组，充分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。集绿色、智能等新兴技术于一体，构建一个高效节能、绿色环保、环境舒适的生产制造管理控制系统，其核心是将生产系统及过程用网络化分布式生产设施来实现;同时企业管理，包括生产物流管理、人机互动管理以及信息技术在产品生产过程中的应用，形成新产品研发生产制造管理一体化。

　　在智能工厂的整体构建中，MES和SFC占有非常重要的地位。他们分别处于制造执行层和生产控制层，实现对企业从订单管理、物料管理、工艺设计、计划排产、任务调度、设备管理、质量管理、人员管理、库存管理、成品出库等整个流程进行严密监控，实时跟踪产品/零件的状态，可视化、透明化展现生产现场，推进企业改善生产流程、提高生产效率，实现智能化、数字化、柔性化、精益化、少人化生产，帮助企业持续提高生产效益，塑造行业领先竞争力。

　　我们先从MES(Manufacturing Execution System)说起。

　　面对日益激烈的市场竞争，单一的产品显然不能满足企业发展需求。因此，制造企业不断推出新产品，这意味着不仅会缩短产品生命周期，使产品种类增加、制程变得更复杂外，制造企业还得在最短的时间内提高新品的良率与生产效率，才有机会及时将商品营销上市，抢占市场先机。因此，对于企业来说，能够实时搜集、储存、整理与分析生产现场资料的MES系统，变得更加重要。

　　国际领先的盖勒普MES系统，拥有全球25年技术沉淀，在中国15年落地实施经验。它所扮演的是“从订单出发到产品完成过程中，将产品及生产现场的实时信息完整无误地反应给管理者，以促使企业将生产活动最佳化”的角色，也就是说，盖勒普MES完成制造计划的执行，它在计划管理层和过程控制层之间架起了一座桥梁，能精确调度、发送、跟踪、监控车间生产信息和过程，且同时能测量和报告其实时性能，它是实现车间生产敏捷化、智能化的基本技术手段。

　　传统制造企业在缺乏盖勒普MES系统的协助下，不仅所有生产活动，如流程控制、派工管理、材料管理、机台操作等，都必须以人工进行作业，有关现场的数据资料收集，也只能靠员工手动整理汇总，最快也得第二天才能出数据，最慢三、四天也不足为奇。因此，造成生产现场数据滞后，管理者无法实时掌握车间现场的实际生产情况，若当天生产发生异常，也无法及时纠正，会对企业造成极大的损害。

　　导入盖勒普MES系统后，所有生产活动都由计算机进行智能控制，因此可以简化以往人工操作流程并避免错误情况发生。举例来说，由于产品制程与所需条件、工艺、工装工具等，都已事先规划在系统之中，一旦作业人员操作的现场状况与预先规划不一致，盖勒普MES系统会立刻提出警告，甚至终止作业进行。另一方面，透过资料自动搜集与分类，如果发现产品的质量不合标准，系统也会立即提出警示，通知现场人员处理。

　　而且，盖勒普MES系统具有实时取得现场生产数据的能力，因此，现场每位车间管理者，都能知道其上下游车间生产产品的种类、进度、数量与缺料等情况，因此能据此实时进行相关产品的生产管控与调整，以增进整体生产线的作业效率，避免待料、重工等问题发生。盖勒普MES系统对于缩短制造周期、减少在制品、缩短前置时间与改善产品质量等方面，都有很大的帮助。

　　再谈SFC(Shop Floor Control)生产车间集中控制管理系统。

　　SFC系统的搭建首先从生产设备的智能化联网管理(DNC)开始。在传统制造企业工厂车间，随着数控机床的日益普及，都拥有一定数量的数控设备。当公司业务扩展到一定程度时，数控设备就会越来越多。企业往往在数控程序传输方面花费了很多时间，并且产生了诸多问题，如：不同机床间通讯软件互不通用和兼容，笔记本传输因频繁热插拔，烧坏机床串口，数控程序没有集中管理，容易丢失和误操作等问题，一定程度的制约了工厂数控设备最大生产能力的发挥。

　　早在90年代初，盖勒普就赋予DNC更广阔的内涵—生产设备和工位智能化联网管理系统，这也是全球范围内最早且使用最成熟的“物联网”技术——车间内“物联网”，使DNC成为离散制造业MES系统必备的底层平台。DNC必须能够承载更多的信息。同时DNC系统必须能有效的结合先进的数字化数据录入或读出技术，如条码技术、射频技术、触屏技术等，帮助企业实现生产工位数字化。盖勒普认为现在制造业客户在选择DNC系统时应该从MES的角度总体规划，再分步实施。

　　盖勒普DNC系统的基本功能既是使用1台服务器，对企业生产现场所有数控设备进行集中智能化联网管理(目前已能在64位机上实现对4096台设备集中联网管理)。所有程序编程人员可以在自己的PC上进行编程，并上传至DNC服务器指定的目录下，而后现场设备操作者即可通过设备CNC控制器发送“下载(LOAD)”指令，从服务器中下载所需的程序，待程序加工完毕后再通过DNC网络回传至服务器中，由程序管理员或工艺人员进行比较或归档。这种方式首先大大减少了数控程序的准备时间，消除了人员在工艺室与设备端的奔波，并且可完全确保程序的完整性和可靠性，消除了很多人为导致的“失误”，最重要的是通过这套成熟的系统，将企业生产过程中所使用的所有NC程序都能合理有效的集中管理起来。

　　在传统制造企业生产现场，生产规模日益扩大，生产设备越来越多，众多的设备在运行中的状态和加工任务等信息，单靠人为一个个地进行记录，不仅耗时耗力，且数据不一定能准确，无法支撑企业管理者有效的进行决策并提高车间的生产效率，进而影响整个生产过程的正常运作。国内最早应用的盖勒普MDC生产数据及设备状态信息采集分析管理系统，通过对生产设备状态和生产数据的实时采集及分析，帮助企业解决设备管理困难、人员数据采集效率低下等问题，因此成为智能制造的“好助手”。

　　盖勒普MDC主要用于采集数控机床和其他生产设备的工作和运行状态数据，实现对设备的监视与控制，并对采集的数据进行分析处理，可为MES和ERP等其他软件提供数据支持。盖勒普MDC系统是设备数据采集系统和设备数据分析处理系统的集成，是具有数据采集，设备监控，数据分析处理，报表输出等功能的车间应用管理和决策支援系统。MDC通过25000多种图报表对设备和生产相关的关键数据进行统计和分析，让精确的生产数据及时统一传递并分散到相关流程部门处理，实时引导、响应和报告车间的生产动态，极大提升了解决问题的能力，推进企业车间智能化决策。

　　在传统制造企业生产过程中，大量的工装刀夹量具频繁在工具库房、工具刃磨间、数控机床之间流转。采用手工账本或Excel表格的方法进行管理，不仅效率很低，容易出错，还会造成刀夹量具的大量浪费。采用一套成熟的管理系统，实现对工装及刀夹量具的整个生命周期进行智能化管理，是智能工厂的重要组成部分。

　　基于DNC和MDC网络平台，盖勒普Tracker(工装及刀夹量具智能数据库管理系统)项目的实施，从生产管理、工艺分析等角度，对工装及刀夹量具的采购、入库、出库、借调、修磨、校准、报废等进行智能化地管理，实现了工装及刀夹量具管理信息的互通，让企业轻松获得工装及刀夹量具的最优资源配置，有效地降低人员劳动强度，降低生产中的工装及刀夹量具成本，并在最短时间内完成工装及刀夹量具准备，明显地提高数控设备的利用率和车间的整体生产效率。

　　制造企业车间生产底层是工业互联网识别物体、采集信息的终端环节，既包括机器、设备组、生产线等各类生产所需的智能终端信息采集技术，也包括射频识别(RFID)标签、传感器、摄像头、二维条码、遥测遥感等感知终端信息采集技术。盖勒普SFC生产车间集中控制管理系统已经在主导中国C919等大飞机研制工作的中国商用飞机有限责任公司、中航工业西安飞机(集团)有限责任公司、中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司、三一重工集团有限公司、内蒙第一机集团有限公司等国内知名制造企业得到广泛的实践应用。

　　盖勒普SFC通过构建生产底层网络体系，不仅能够实现物理上的信息传递，而且实现了包括信息安全、数据协议、业务协议等内容的网络体系。利用这样的网络体系组建车间、工厂互联网，可实现数据的采集、传递、存储、分析、应用，以及设备级的连通，如M2M(Machine to Machine)的交互、远程操控等。通过盖勒普SFC系统，企业可构建生产过程各个环节的标准化机制，确定哪些信息可被用来交换，哪些属于标准构件，哪些机器适用等等。SFC系统将先进的信息模式、生产模式形成标准，从而促进技术创新和模式创新。此外，系统还利用物联网的技术、设备监控技术加强信息管理，提升产品及配件生产效率，同时它还能够利用互联网进行远程定制。

　　智能工厂制造模式将传统制造企业生产现场地理分散的人员、信息黏结在一起，实现了由单机“作战”向网络协同的转变。它将产品及零部件设计、制造、检验等相关工程师、管理人员和生产工人紧密联系起来，实现了参与各方的高效协作。同时，工厂互联网和信息网络形成的集成对接和数据交换，使得设备与设备、设备与人都实现了互联互通，将现场生产与用户远端的使用管理紧密相连，从而实现了传统制造企业的转型升级和智能化实时管理。