1、引言:智能生產需要實現(xiàn)兩種不同性質的自動化，一種是生產裝備的自動化，另一種是數據流動的自動化。

生產裝備的自動化對制造企業(yè)而言是非常容易理解的，它是通過自動化的機床、機器人等各類自動化設備實現(xiàn)生產設備的過程自動化，但數據流動的自動化又該如何理解?在智能工廠中，數據是如何自動化流動的?需要經過“幾關”?

2、數據自動流動是工業(yè)4.0的精髓

在德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略中，有縱向集成、端對端集成、橫向集成3項集成，這是工業(yè)4.0中非常重要的概念，是實現(xiàn)企業(yè)內、企業(yè)間價值流集成的關鍵。

縱向集成主要是將各種不同層面的IT系統(tǒng)集成在一起，例如，執(zhí)行器與傳感器、控制、生產管理、制造和執(zhí)行及企業(yè)計劃等不同層面(摘自德國工業(yè)4.0戰(zhàn)略計劃實施建議)。從信息化角度來看，就是在企業(yè)內實現(xiàn)研發(fā)、計劃、工藝、生產、服務等各環(huán)節(jié)間的數據自動流動，如圖1所示。

圖1 縱向集成和網絡化制造系統(tǒng)

端對端集成則是通過產品全價值鏈和為客戶需求而協(xié)作的不同公司，使現(xiàn)實世界與數字世界完成整合。端對端集成更加突出了以產品的研發(fā)、生產、銷售、服務等為主線，實現(xiàn)企業(yè)間的數據自動流動，如圖2所示。

圖2 端對端集成

作為3項集成中的最高層次，橫向集成是指將各種使用不同制造階段和商業(yè)計劃的IT系統(tǒng)集成在一起，這其中既包括一個公司內部的材料、能源和信息的配置，也包括不同公司間的配置(價值網絡)，即以產品供應鏈為主線，通過數據在企業(yè)之間的自動流動，實現(xiàn)一種社會化協(xié)同生產，如圖3所示。

圖3 橫向集成

由圖3可知，在企業(yè)內部的市場、銷售、管理、計劃、生產、工程各環(huán)節(jié)以及外部的設計人員、客戶、供應商、分包商等眾多角色之間實現(xiàn)了數據的自動有序流動。

通過德國工業(yè)4.0對3項集成的定義可以看出，工業(yè)4.0愿景中，在企業(yè)內部、企業(yè)之間、社會化的智能制造及服務中，數據自動有序的流動是實現(xiàn)智能制造的重要技術。

3、企業(yè)內部的數據自動流動是打造智能工廠的基礎

未來的企業(yè)是價值驅動的企業(yè)，是數據自動流動的企業(yè)，而數據自由有序的流動是智能工廠的前提與基礎。

機器聯(lián)機器暢通數據流

現(xiàn)在的電腦、手機等終端都接入了網絡。試想一下，如果這些智能終端不能聯(lián)網工作而只能單機工作，單是影響工作效率不說，幾天下來，我們就可能要崩潰了：沒有網絡，怎么工作?同樣，一臺機器即便自身的智能化程度非常高，能發(fā)揮的作用畢竟是有限的。

通過專業(yè)的設備物聯(lián)網系統(tǒng)，將網口、串口等不同的接口形式，不同的數字控制系統(tǒng)，數控銑床、數控車床、加工中心、機器人等不同的數字化機器進行聯(lián)網，實現(xiàn)機器的互聯(lián)互通，可徹底改變以前機器信息化孤島的局面，從而可以發(fā)揮機器集群控制的優(yōu)勢，形成機器群體的數字化、網絡化、智能化，實現(xiàn)集約化、網絡化、柔性化的生產模式。