智能工廠是未來制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢,如何構建智能工廠?

智能制造已經(jīng)成為全球制造業(yè)的重要趨勢。隨著人口紅利的逐步消失，工廠企業(yè)需要找到一種全新的生產(chǎn)模式，以緩解昂貴的勞動力成本和應對快速更新的產(chǎn)品需求。而工業(yè)4.0模式的出現(xiàn)，為制造業(yè)提供了新的思路。通過物聯(lián)網(wǎng)連接產(chǎn)品生命周期的所有階段，從原料采購到生產(chǎn)再到交付和進入客戶家中，整個過程都能可視化管理。

這也是第四次工業(yè)革命的場景，物聯(lián)網(wǎng)為整個制造過程搭建了橋梁，創(chuàng)造了一個具有凝聚力的制造環(huán)境。原料供應商知道何時應該發(fā)貨，制造商知道如何保證產(chǎn)品質(zhì)量，每個客戶反饋的信息讓廠商獲得對產(chǎn)品和市場新的認識，物聯(lián)網(wǎng)解決了供應商、制造商和客戶之間信息隔斷的問題，智能工廠將制造業(yè)服務能力提升到一個全新的水平。

未來，物聯(lián)網(wǎng)將給制造業(yè)帶來巨大的價值，潛在價值可能會達數(shù)十萬億美元。據(jù)估計，在未來五年內(nèi)以每年6％的速度增長，市場到2020年將接近700億美元。巨大的應用場景包括汽車和運輸、采礦、電子、化工、制藥、石油和天然氣等行業(yè)。那么，在新的制造場景將會怎樣變化，工廠企業(yè)又將如何迎接趨勢？

制造業(yè)供應鏈的變革

消費市場的需求變化如此之快，對于傳統(tǒng)的制造業(yè)無疑是一大難題?？蛻魧崟r期望不斷上升，供應鏈越來越復雜，通過人力分析或者落后的工具去管理控制制造過程，已經(jīng)難以滿足當前市場需求。而智能工廠通過智能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)采集的大量實時數(shù)據(jù)，再基于云端高算力服務器的分析，以及創(chuàng)造更靈活的生產(chǎn)流程來跟上客戶需求的步伐。

智能制造的模式與傳統(tǒng)制造完全不同，依托于先進的數(shù)字化制造技術，工廠可以進行按需生產(chǎn)，從世界各地供應商采購原料，避免了大量庫存的風險，并通過社交媒體管理客戶反饋，實現(xiàn)個性化的制造，達到更快、更靈活、更高效的產(chǎn)品交付水平。

得益于物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字化技術的發(fā)展，智能制造為工廠帶來了新的能力，雖然升級智能工廠并不是必要的，但卻是非常有價值的事。利用優(yōu)化的供應鏈，不僅可以減少交貨時間和成本，同時基于市場信息的掌握，還可以減少生產(chǎn)過程缺陷產(chǎn)品數(shù)量。

產(chǎn)品質(zhì)量保持一致性

過去的制造業(yè)，當工廠收到車間信息或者從客戶調(diào)查到數(shù)據(jù)的時候，產(chǎn)品已經(jīng)進入了客戶群體，也就是損害已經(jīng)產(chǎn)生了，給用戶留下了低質(zhì)量的印象。而新的制造模式，借助于物聯(lián)網(wǎng)技術，允許工廠企業(yè)實時收集到傳輸數(shù)據(jù)，可以及時洞察到問題所在，并在產(chǎn)品造成嚴重問題之前進行更改。

未來的產(chǎn)品將放置智能傳感器，這些感知零件將能夠確保每件產(chǎn)品一致性的質(zhì)量水平，無論是電子消費品、家用電器還是工業(yè)類設備，傳感器能夠?qū)a(chǎn)品的異常數(shù)據(jù)匯報給廠家，然后工廠提供更準時的售后服務。還有，工廠可以從數(shù)據(jù)中分析產(chǎn)品的不足，在下一件產(chǎn)品上進行優(yōu)化，最終能夠更多的保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

這種方式避免了客戶投訴和公司品牌的損害，同時可能為公司節(jié)省巨大的成本。過去，汽車產(chǎn)品重大問題發(fā)生后，大量召回的事件屢見不鮮，不僅導致公司品牌影響力的下跌，還要負出沉重的金錢代價。

物聯(lián)網(wǎng)連接制造過程的好處在于，一旦發(fā)現(xiàn)問題或者缺陷，可以在錯誤產(chǎn)生嚴重后果之前及時進行自我修復。尤其在人工智能突破的今天，可以快速分析出存在的隱患，以近乎實時的速度完成生產(chǎn)質(zhì)量的管控，并帶來更好的產(chǎn)品和更少的損失。

預測性維護的重要價值

工廠生產(chǎn)線意外停機事件和計劃外的維護將會給企業(yè)帶來巨大損失，每一件設備和機器都不可能保持不出問題，但停機在計劃之外發(fā)生，不僅讓公司蒙受生產(chǎn)損失的打擊，同時也拖低了生產(chǎn)效率。在成本越來越貴的今天，這種意外停機可能需要較長時間去檢查維修，并要支付巨額金錢，對于中小企業(yè)更是無法承受的。

在工業(yè)4.0的模式里，有一種預測性維護的方法，通過在智能工廠中生產(chǎn)設備上放置各種傳感器，從而能夠?qū)崟r自動監(jiān)測機器磨損的情況。再借用于機器學習算法，可以準確跟蹤零件和機器的更換時間。

預測性維護有助于在錯誤發(fā)生之前安排更換設備部件，而且可以安排合理的更換時間，例如在機器閑置的時段，就不會占用生產(chǎn)時間。這樣不僅可以保證生產(chǎn)線的效率，同時提高了工廠整體敏捷性。

如何構建智能工廠？

智能工廠是未來制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，目前已經(jīng)有一些優(yōu)秀的案例，例如全球大型制造商包括通用電氣、西門子、霍尼韋爾、三菱電機、羅克韋爾自動化、施耐德電氣、通用動力等都在嘗試新的制造模式。不過，升級智能工廠要結合自身的需要和環(huán)境特點，不同的企業(yè)應該采用不同的方式，這樣才能達到其想要的效果。

通常企業(yè)轉型有幾個目標方向，例如緩解決勞動力成本，降低工廠的整體成本；提升生產(chǎn)線的效率，將產(chǎn)品的交付時間縮短；增加工廠的靈活性，以便于能夠快速響應市場的需求等等。企業(yè)可以根據(jù)自身的需求，制造完善的升級方案。

首先要構建物聯(lián)網(wǎng)將傳感器、電機、開關和其他各種小工具聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)4.0時代的智能工廠包括生產(chǎn)線、機器人、物聯(lián)網(wǎng)、遠程自動化等內(nèi)容。此外，還涉及到生產(chǎn)網(wǎng)絡和定制生產(chǎn)系統(tǒng)、產(chǎn)品的虛擬規(guī)劃以及生產(chǎn)和遠程維護等。

還有，智能工廠需要新型工人，引進具有IT知識和OT運行技術的專業(yè)人才。工廠里重復性勞動任務會交給機器人，而人們將更多關注在產(chǎn)品設計，以及流程優(yōu)化和監(jiān)控等方面。

未來制造業(yè)將會發(fā)生巨大的變化，而現(xiàn)階段仍然有很多產(chǎn)業(yè)和技術性命題需要進一步探討，在6月13日-14日深圳舉辦“OFweek 2019 中國智能制造大會暨展覽會”，來自工業(yè)機器人、激光加工、3C智能制造、智慧工廠等領域資深專家將共聚一堂，把脈行業(yè)未來發(fā)展的趨勢，為大家分享最新自動化生產(chǎn)技術和智能制造解決方案。