社會(huì )化生產(chǎn)在經(jīng)歷了“蒸汽時(shí)代”、“電氣時(shí)代”和“信息時(shí)代”后，企業(yè)管理實(shí)踐的長(cháng)期發(fā)展讓現代企業(yè)具有了企業(yè)資源計劃系統（ERP）、產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、供應鏈管理（SCM）等一系列的生產(chǎn)管理工具和方法，人們終于可以在信息時(shí)代的自動(dòng)化工廠(chǎng)藍圖上更進(jìn)一步，創(chuàng )造出“智能工廠(chǎng)”。
任何一次大型的技術(shù)進(jìn)步都是為了更好地滿(mǎn)足社會(huì )需求。在傳統工廠(chǎng)面前，消費者行為改變、產(chǎn)品周期縮短、供應鏈風(fēng)險增加、售后服務(wù)復雜化等都在威脅著(zhù)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)。這讓傳統的制造業(yè)強國紛紛對“智能工廠(chǎng)”這一制造業(yè)發(fā)展的最新趨勢表現出濃厚興趣。在德國，智能工廠(chǎng)的發(fā)展直接被稱(chēng)為“工業(yè)4.0”，巴斯夫、寶馬、博世、戴姆勒、SAP、西門(mén)子等著(zhù)名的德國企業(yè)紛紛投入頂尖研發(fā)資源于其中。美國的通用電氣也投入了大量人力物力致力于將機器分析、行業(yè)洞察、自動(dòng)化和商業(yè)預測結合起來(lái)，打造全新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)實(shí)驗。
作為世界工廠(chǎng)，中國對于制造業(yè)的前沿發(fā)展一直保持著(zhù)警醒的態(tài)度，很多國內的優(yōu)秀企業(yè)也都提出了智能工廠(chǎng)的建設目標，甚至有些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始嘗試去建設自己的智能工廠(chǎng)。但在技術(shù)方面仍有幾大鴻溝亟待這些中國企業(yè)去逾越。
首當其沖的是信息的收集和分析體系。對于智能工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，其核心要求之一是要實(shí)現信息流、物資流和管理流合一。而這樣的雄心需要強大的數據收集和分析體系去支持。德國一家世界領(lǐng)先的制造業(yè)企業(yè)曾表示，在全面建設智能工廠(chǎng)之前必須回答兩個(gè)問(wèn)題：一，產(chǎn)品從設計到生產(chǎn)到售后服務(wù)，哪些數據需要收集；二，如何設計一套數據分析體系使得這些被收集上來(lái)的數據可以有效地支持工廠(chǎng)的經(jīng)營(yíng)和決策。對于中國企業(yè)來(lái)說(shuō)，長(cháng)期處于產(chǎn)業(yè)鏈的低端環(huán)節使得其在信息的收集和分析能力上有所欠缺，很多中國企業(yè)連工廠(chǎng)的管理通報都并不完備，即使是行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，也在前幾年才消滅了企業(yè)內部的信息孤島，建成了企業(yè)內部統一的信息管理體系。但是距離全面、有效地管理信息，綜合使用信息還有相當的差距，更何況智能工廠(chǎng)對于信息的創(chuàng )造性使用提出了新的要求。
其次，智能工廠(chǎng)涉及多個(gè)層面和技術(shù)領(lǐng)域，智能生產(chǎn)過(guò)程中的生產(chǎn)決策、供應鏈優(yōu)化問(wèn)題等的解決需要借助仿真系統來(lái)解決。隨著(zhù)ISA95[8]標準的推廣，其中對企業(yè)－控制系統集成模型的層次定義對工廠(chǎng)仿真模型的定義產(chǎn)生了巨大的影響。宏觀(guān)的仿真模型如ＥＲＰ層的供應鏈模型，微觀(guān)的仿真模型如PCS層的裝置生產(chǎn)過(guò)程模型。PCS層、PCS層、PCS層的模型抽象構建過(guò)程對于工廠(chǎng)生產(chǎn)運行情況的分析研究是非常重要的。由于不同層次模型和建模方式的多樣性，研究者在研究流程工業(yè)中某一特定問(wèn)題時(shí)需要對工廠(chǎng)中的每個(gè)對象獨立建立工廠(chǎng)仿真模型，這樣這不僅會(huì )導致開(kāi)發(fā)周期長(cháng)，而且由于建模人員需要根據自己建立的模型管理數據，會(huì )導致模型和數據的針對性和拋棄性，建模和仿真過(guò)程中大量的手工配置操作給工作帶來(lái)很大不便，最終導致模型重用率低和擴展性差。
最重要的挑戰是無(wú)處不在的快速互聯(lián)網(wǎng)基礎設施，以及網(wǎng)絡(luò )-物理系統的標準界面。對于制造平臺的大數據應用，我們需要安全與保護，這樣，行業(yè)內的人們才會(huì )信任這種與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接的新型聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，才會(huì )有更多的企業(yè)加入智能工廠(chǎng)的開(kāi)發(fā)和使用。
智能工廠(chǎng)既是一項系統工程，同時(shí)也是一家制造業(yè)企業(yè)需要去逐步建設的能力。對不同行業(yè)、不同外部市場(chǎng)競爭格局、不同發(fā)展階段和不同企業(yè)能力的企業(yè)來(lái)說(shuō)，其建設智能工廠(chǎng)的重點(diǎn)和著(zhù)手點(diǎn)也不盡相同，中國制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級雖然緊迫，但切忌盲目，根據自身情況有的放矢、循序漸進(jìn)才是通向智能工廠(chǎng)的大道。
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