智能工廠是實現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)與前提，它在組成上主要分為三大部分。

在企業(yè)層對產(chǎn)品研發(fā)和制造準(zhǔn)備進(jìn)行統(tǒng)一管控，與ERP進(jìn)行集成，建立統(tǒng)一的頂層研發(fā)制造管理系統(tǒng)。

管理層、操作層、控制層、現(xiàn)場層通過工業(yè)網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等）進(jìn)行組網(wǎng)，實現(xiàn)從生產(chǎn)管理到工業(yè)網(wǎng)底層的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，滿足管理生產(chǎn)過程、監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場執(zhí)行、采集現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備和物料數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)要求。

除了要對產(chǎn)品開發(fā)制造過程進(jìn)行建模與仿真外，還要根據(jù)產(chǎn)品的變化對生產(chǎn)系統(tǒng)的重組和運(yùn)行進(jìn)行仿真，在投入運(yùn)行前就要了解系統(tǒng)的使用性能，分析其可靠性、經(jīng)濟(jì)性、質(zhì)量、工期等，為生產(chǎn)制造過程中的流程優(yōu)化和大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)制造提供支持。

(1) 企業(yè)層——基于產(chǎn)品全生命周期的管理層

企業(yè)層融合了產(chǎn)品設(shè)計生命周期和生產(chǎn)生命周期的全流程，對設(shè)計到生產(chǎn)的流程進(jìn)行統(tǒng)─集成式的管控，實現(xiàn)全生命周期的技術(shù)狀態(tài)透明化管理。

通過集成PLM系統(tǒng)和MES、ERP系統(tǒng)，企業(yè)層實現(xiàn)了全數(shù)字化定義，設(shè)計到生產(chǎn)的全過程高度數(shù)字化，實現(xiàn)基于產(chǎn)品的、貫穿所有層級的垂直管控。通過對PLM和MES的融合實現(xiàn)設(shè)計到制造的連續(xù)數(shù)字化數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)。

(2)管理層——生產(chǎn)過程管理層

管理層主要實現(xiàn)生產(chǎn)計劃在制造職能部門的執(zhí)行，管理層統(tǒng)一分發(fā)執(zhí)行計劃，進(jìn)行生產(chǎn)計劃和現(xiàn)場信息的統(tǒng)—協(xié)調(diào)管理。

管理層通過MES與底層的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行生產(chǎn)執(zhí)行層面的管控，操作人員/管理人員提供計劃的執(zhí)行、跟蹤以及所有資源(人、設(shè)備、物料、客戶需求等)的當(dāng)前狀態(tài)，同時獲取底層工業(yè)網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備工作狀態(tài)、實物生產(chǎn)記錄等信息的反饋。

(3）集成自動化系統(tǒng)

自動化系統(tǒng)的集成是從底層出發(fā)的、自下而上的，跨越設(shè)備現(xiàn)場層、中間控制層以及操作層三個部分，基于CPS網(wǎng)絡(luò)方法使用TIA技術(shù)集成現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備物理創(chuàng)建底層工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，在控制層通過PLC硬件和工控軟件進(jìn)行設(shè)備的集中控制，在操作層有操作人員對整個物理網(wǎng)絡(luò)層的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、分析。

智能工廠架構(gòu)可以實現(xiàn)高度智能化、自動化、柔性化和定制化，研發(fā)制造網(wǎng)絡(luò)能夠快速響應(yīng)市場的需求，實現(xiàn)高度定制化的節(jié)約生產(chǎn)。