企業(yè)基于CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的智能工廠原型，主要包括物理層、信息層、大數(shù)據(jù)層、工業(yè)云層、決策層。其中，物理層包含工廠內(nèi)不同層級(jí)的硬件設(shè)備，從i小的嵌入設(shè)備和基礎(chǔ)元器件開(kāi)始，到感知設(shè)備、制造設(shè)備、制造單元和生產(chǎn)線，相互間均實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。智能工廠：智能工廠代表了高度互聯(lián)和智能化的數(shù)字時(shí)代，工廠的智能化通過(guò)互聯(lián)互通、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)、智能裝備與智能供應(yīng)鏈五大關(guān)鍵領(lǐng)域得以體現(xiàn)。以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一個(gè)“可測(cè)可控、可產(chǎn)可管”的縱向集成環(huán)境。信息層涵蓋企業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)，包含研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、營(yíng)銷服務(wù)、物流配送等各類經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)，以及由此產(chǎn)生的眾創(chuàng)、個(gè)性化定制、電子商務(wù)、可視追i蹤等相關(guān)業(yè)務(wù)。在此基礎(chǔ)上，形成了企業(yè)內(nèi)部?jī)r(jià)值鏈的橫向集成環(huán)境，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的流通和交換。

在工業(yè)4.0體系中，智能工廠的核心主要有：

一是建設(shè)信息物理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，主要是指物理設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，讓物理設(shè)備具有計(jì)算、通信、控制等功能，從而實(shí)現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)世界與現(xiàn)實(shí)物理世界的融合，將網(wǎng)絡(luò)空間的高計(jì)算能力有效的運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)世界中，從而在生產(chǎn)制造過(guò)程中，將所有數(shù)據(jù)通過(guò)智能傳感器采集并進(jìn)行分析，形成可操作的智能生產(chǎn)系統(tǒng)。在新建工廠時(shí)，可以通過(guò)數(shù)字化工廠仿i真軟件，進(jìn)行設(shè)備和產(chǎn)線布局、工廠物流、人機(jī)工程等仿i真，確保工廠結(jié)構(gòu)合理。

第二是實(shí)現(xiàn)橫向、縱向的集成，智能工廠將智能傳感器、智能控制系統(tǒng)、通信設(shè)施通過(guò)CPS形成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)。使得人與人之間、人與機(jī)器人之間、機(jī)器與機(jī)器之間能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)高度集成，這也是智能工廠建立的難點(diǎn)之一。

第三就是大數(shù)據(jù)分析利用。智能工廠發(fā)展：廣泛應(yīng)用MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、APS（先進(jìn)生產(chǎn)排程）、PLM(產(chǎn)品生命周期管理)、ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)、質(zhì)量管理等工業(yè)軟件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的可視化和透明化。智能工廠應(yīng)用之后，制造企業(yè)的數(shù)據(jù)會(huì)呈現(xiàn)爆i炸式的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，隨著CPS的推廣、智能裝備和終端的普及以及各種各樣傳感器的使用，將會(huì)帶來(lái)無(wú)所不在的感知和連接，這些數(shù)據(jù)也將滲透到企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，是工業(yè)4.0的基石。

智能工廠的系統(tǒng)架構(gòu)：

1、設(shè)備層：

包括傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識(shí)別、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等感知和執(zhí)行單元

2、控制層：

包括可編程邏輯控制器(PLC)、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)、分布式控制系統(tǒng)(DCS)、蓋勒普車間集中控制系統(tǒng)(SFC)、工業(yè)無(wú)線控制系統(tǒng)(WIA)等

3、管理層：

由控制車間/工廠進(jìn)行生產(chǎn)的系統(tǒng)所構(gòu)成，主要包括蓋勒普制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)，及產(chǎn)品生命周期管理軟件(PLM) 等