智能工厂意指可通过一眼监控工厂内所有工序流程，通过大数据分析实现自动控制的新型工厂。这种最有效生产体系的未来型工厂以工业 4.0为基础，通过物联网技术（IOT）和大数据实现厂内所有关键要素的实时监控。智能工厂还可细分为设备管理、生产/品质管理、物流管理、环境/能源、安全管理、虚拟工厂等业务。

   浦项钢铁公司从2010年开始将智能工厂业务应用于浦项厂二热轧分厂，该厂故障率降低30%以上。2015年7月又将光阳厂中厚板分厂选作示范工厂，正式构建智能工厂业务，由此提高钢铁产品生产效率，改进产品质量。与此同时，浦项钢铁公司下属的POSCO ICT公司已经凭借这一业务先后为宝钢构建了无人吊车系统，并加强了与河北钢铁集团、鲁丽钢铁、泰山钢铁等企业在信息化技术、能源环保技术方面的合作。

   1设备管理

   利用先进物联网技术，构建不受空间限制的设备维护和诊断体系。以智能传感器所感应的现场信息和设备控制信息为基础预测故障时间，提前采取措施预防设备故障，并通过远程维护，使得设备保持最佳状态，无需专家反复进行现场管理。设备管理特点：1）采用根据设备类型专业化设置的智能传感器，实时监控设备状态。2）运营一体化中心，对传感器信息、检查、维修及故障等设备履历记录进行分析；判断设备寿命，自动提示故障发生时间和更换周期等。3）用可穿戴设备进行维修，采取措施：给工作者传送拆卸和组装步骤及图纸信息等设备信息；通过专家远程支援，提高业务效率。4）基于大数据的分析体系：整合整个工艺流程的不同数据，实现系统标准化；以标准化的数据为依据，自动感应系统异常，并进行管理。

   2生产管理/品质管理

   生产管理：摆脱依靠专家经验的生产方式；综合考虑品质、能源、环境等现场要素，实现最优化无人生产。智能系统自动决定产量，识别与品质相关的全过程，提高生产效率和品质。生产管理特点：1）为有效管理生产过程，构建并运营MES。若获得顾客订单，按工厂的生产能力和日程确定最佳的作业顺序，实时管理整个产品生产过程。2）车间内的所有设备实时相互通信，与各工厂的MES和整个工厂ERP联动，自动导出最佳的作业解决方案，提高生产效率。3）综合分析设备、材料及品质数据，导出最佳运行模式。

   品质管理：在不可停止的连续工艺流程中发现产品异常时，实时收集并分析影响产品质量的因素，提前预测不良因素，将其适用于后期流程，提高品质。品质管理特点：1）用传感器检查给品质带来不利影响的设备异常声音、震动及温度等因素，预测不良与否，采取预防措施。为管理连续工艺流程上的品质，发生异常因素时，通过控制后期工艺流程，使得系统正常运行。2）在整个生产工艺流程中通过Machine Vision（机器视觉）实时管理品质。3）通过对不良产品状态进行精密分析，查明不良原因，防止连续不良。

   3物流管理

   通过产品分类到搬运、保管等全过程的自动化，不仅可以提高物流管理效率，还可节省成本，从而提高生产效率。主要包括：1）库区自动化和吊车无人化系统。2）港口/原料自动化系统。3）自动贴标签系统。4）产品物流自动化系统。5）立体仓库自动化系统：可通过仓库之间移动的码垛机，将产品自动进出仓库。

   4环境/能源

   切断工厂内产生的细微粉尘、硫/氮氧化物等污染物质源的产生，保持清洁环境，实时分析各工厂/各工艺流程的作业模式和能源消耗量，使设备运行最优化，有效提高能源效率。1）环境：用最低费用改善工业现场环境条件，满足环境管制规定。2）脱硫脱硝：通过等离子体清除从工厂排放的烟气内污染物，可同时清除硫氧化物和氮氧化物。3）能源：通过精密分析能源消耗方式，提高能源效率。对各工艺流程/各产品的作业模式进行分析，提供符合设备特点的运行模式指南。通过管理能源、实时分析及预测需求提出最佳的能源消耗方案。

   5安全管理

   自动识别靠近危险区的作业人员，向其发出警报，若发生事故，实时通知同事、负责人及设备操作室，以便迅速采取措施。事先预测生产现场可能会发生的危险因素，预防事故，创建发生事故时可立刻通知给工作者的环境，使得损失最小化。主要包括：1）提前发现灾害信息：通过设备上配备的传感器和监控影像，实时掌握火灾、爆炸、瓦斯等危险情况。2）潜在危险的可视化以及实时提示危险内容：通过现场的显示屏提示有可能发生夹入事故等；通过警示灯、扬声器及智能手机等手段，实时提示瓦斯浓度等危险因素。

   6虚拟工厂

   新工艺流程或设备适用于工厂前或生产条件变更时，以工业 4.0平台为基础，提出多种解决方案，在虚拟空间上先进行模拟试验后，由数据分析中心验证其可行性，此举节约成本、空间及时间。从制定计划、设计至适用于现场的全过程实现虚拟化，预先发现设备性能、障碍因素及维护时间等，节省费用和时间；构建可将变更事项及时适用于实际工厂的环境；因为是虚拟空间，测试设备时不受空间限制。（罗晔）