掌握智能制造的三大集成实现数字化智能工厂

对于传统制造业要实现数字化智能工厂，需要进行智能制造升级，而通过价值链集成是客户价值的实现途径，横向集成和纵向集成则是保障了这种价值的最大化实现，它们共同组成了智能制造体系。

在智能工厂内部，通过纵向集成，把传感器、各层次智能机器、工业机器人、智能车间与产品有机的整合在一起，同时确保这些信息能够传输到ERP系统中，对横向集成、以及端到端的价值链集成提供支持。

这种纵向集成构成了工厂内部的网络化制造体系，这个网络化制造体系有很多的模块组成，这些模块包括模型、数据、通信、算法等等所有必要的需求。在不同过的产品生产过程中，模块化的网络制造体系可以根据需要对模块的拓扑结构进行重组，从而可以很好地满足个性化产品生产的需求。

这个集成后的网络化制造体系可以看成是一个巨大的智能机器系统，模块可以看成他的程序单元，而改变拓扑结构的过程就是重新编程的过程，只不过这所有活动全部是自动完成的。根据不同产品发出的指令，网络化制造体系能够根据需要来组织完成生产。

纵向集成具有三种特点：确保不同层次的设备和传感器的信号传输到MES、ERP层面，提供对横向集成以及端到端集成的数据支持；为了满足智能制造的可变性，开发模块化和可重用性是很重要的；对智能系统进行功能性描述。纵向系统其实也就是智能工厂系统。

按照国际模型，一个工厂的纵向系统由三层结构组成：过程控制系统（SFC）、生产执行系统（MES）、资源计划系统（ERP）。智能工厂就是这三层的上下贯通，每一层模块化，共同组成一个智能平台；同时，建构生产数据中心。这样就可以实现智能产品核智能设备之间的数据流动，从而实现数据自动采集、数据自动传输、数据自动决策、自动操作运行、自主故障处理等等。

横向集成是指将各种不同的制造阶段的智能系统集成在一起，既包括一个公司内部的材料、能源和信息的配置（如原材料、生产过程、产品外出物料、市场营销等等），也包括不同公司之间的价值网络的配置。横向集成与纵向集成、价值链集成整合起来构成了智能制造网络。

横向集成通过互联网、物联网、云计算、大数据、移动通信等等全新技术手段，对分布式的智能生产资源进行高度的整合，从而构建起在网络基础上的智能工厂间的集成。横向集成也是实现价值链集成的基础，没有横向集成，也就没有价值链集成。

一个产品的生产过程可能包括产品需求确定、产品设计、产品规划、产品工程、生产、销售服务等等多个价值链环节，每个环节可能有不同的企业完成。所谓的价值链集成就是要把这种在一个企业之中或者多个企业之间的产品从需求分析开始直到销售服务全价值链集成起来，确保个性化的产品能够实现。

传统产品生产中，端到端的价值链集成一般通过CAX、SFCMESERP等等系统的数据接口来实现。智能制造体系中，将通过CPS通过底层的无缝集成来实现，同时CPS与SFCMESERP之间通过纵向集成实现数据交互。

价值链集成的意义在于，他可以确保即使是唯一生产的个性化产品，也能够在整个价值链上被准确的、高效的生产出来。同时，价值链集成把横向集成和纵向集成连接在一起，实现了端到端的价值最大化，从而最大化的满足了客户的需求。

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