智能工廠最典型的特征是什么？

作者：郭朝暉

幾年前，我試圖用一句話描述工業(yè)4.0最基本的特征。我提出，工業(yè)4.0最基本的特征是：流水線上的個性化定制。最近，我又想到用一句話描述智能工廠最典型的特征。我想，最典型的特征應該是：流水線上實現(xiàn)產品的自動切換。

工業(yè)4.0、智能工廠有很多特征，我為什么選擇這兩個不起眼的特征呢？我的理由是：這兩個特征不僅通俗易懂，還能“綱舉目張”，把工業(yè)4.0、智能制造的許多技術引申出來，以便于理解這些技術的作用和相關的場景。

下面就簡單描述一下相關的場景和邏輯。

自動切換意味著：產品到達某個工位時，機器的參數(shù)或工作方式會發(fā)生改變。要做到這一點，必須跨工序地準確跟蹤產品。這就意味著：必須推進生產過程的可追溯和廠內各個車間之間信息的“橫向集成”。

一般來說，產品的工藝標準和參數(shù)存儲在管理計算機上，而執(zhí)行過程是由控制計算機實施的。所以，產品自動切換時，管理計算機要把信息發(fā)給控制計算機。這其實就是信息的“縱向集成”。如果生產的工藝參數(shù)依賴于產品本身所描述的信息（比如零件的幾何形狀），產品就要用數(shù)字化模型描述、甚至需要采用CPS或數(shù)字孿生技術。如果這個工廠不斷研發(fā)出新產品，而新產品的生產工藝標準都是數(shù)字化的，就可能需要把研發(fā)、制造、服務等過程串起來，這就是“端到端集成”。如果產品的種類非常多，庫存管理和采購就會非常麻煩。要解決這些麻煩、降低庫存和采購的成本，就要把銷售信息、庫存信息和上游供應鏈的信息打通。這樣，

“橫向集成”就會由企業(yè)內部拓展到企業(yè)的外部。

在產品的切換過程，可能會帶來很多麻煩，如質量和效率的降低，能耗和成本的上升等。這時候，就需要用大數(shù)據(jù)和工業(yè)APP的手段進行優(yōu)化。產品可追溯等特點，就保證了數(shù)據(jù)的完整性，從而支撐這些工作。同時，生產的計劃調度的復雜性和要求會越來越高。特別地，生產出現(xiàn)問題時，對調度的實時性要求會變得很高，很可能會要求智能調度，以實現(xiàn)工序之間的有效協(xié)同。同時，為了便于持續(xù)優(yōu)化，工業(yè)互聯(lián)網平臺會成為標配。

在高度自動化的工廠中，正常的生產過程很少需要人來操作機器。但是，產品切換過程往往是需要人的。如果產品切換實現(xiàn)了自動化，則現(xiàn)場的工人可以進一步減少。從而從自動化走向了智能化。人對生產的干擾也就少了，有利于生產和管理的穩(wěn)定。換個角度看：如果要實現(xiàn)工業(yè)4.0，流水線上每個產品都不一樣，就必須實現(xiàn)產品的自動切換。這樣，智能工廠的味道是不是越來越濃了？

所以，人們在建設新工廠、開發(fā)新設備的時候，腦子里要有一根弦：要為日后的自動切換留下接口。

有些朋友可能不贊成我的觀點，覺得我的要求太LOW了。但我相信：這個觀點一定是越想越有味道。

編輯：黃飛