智能工廠是“工業(yè)4.0”時(shí)代最典型的特征,通過(guò)智能制造系統(tǒng)在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng),諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過(guò)人與智能機(jī)器的合作,去擴(kuò)大、延伸和部分地取代技術(shù)專家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。
工業(yè)4.0戰(zhàn)略強(qiáng)勢(shì)來(lái)襲 智能化工廠或成主流
業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,德國(guó)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略與“中國(guó)制造2025”有著異曲同工之妙,因?yàn)閮蓚€(gè)戰(zhàn)略之間最根本的目的都是為了確保“本國(guó)制造業(yè)的未來(lái)”。
當(dāng)前,《中國(guó)制造2025》戰(zhàn)略正式推出一年。對(duì)此,工信部部長(zhǎng)苗圩肯定了涵蓋38個(gè)行業(yè)的46個(gè)智能制造示范項(xiàng)目取得的重大成果。與此同時(shí),他也指出:“數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化是智能化的基礎(chǔ),智能制造則必須是在實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)。若使用發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量,我國(guó)很多企業(yè)現(xiàn)在還沒(méi)達(dá)到2.0,因而在推進(jìn)我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程中需要循序漸進(jìn),需要補(bǔ)上2.0的課,還要推進(jìn)3.0,還要向4.0方面發(fā)展”。
從表面上看,雖然不同行業(yè)、不同類型的企業(yè)具有不同的生產(chǎn)作業(yè)流程。實(shí)際上,從管理實(shí)質(zhì)上來(lái)看,絕大多數(shù)的企業(yè)生產(chǎn)流程是大同小異的,通常主要是訂單,排產(chǎn),算料,采購(gòu),生產(chǎn),質(zhì)檢,銷售,反饋等。
家電行業(yè)以美的智能工廠為例,它包括設(shè)備自動(dòng)化、生產(chǎn)透明化、物流智能化、管理移動(dòng)化、決策數(shù)據(jù)化五大維度,目前這五大維度的建設(shè)中攻破了8項(xiàng)世界級(jí)難題、17項(xiàng)行業(yè)級(jí)難題。
總體上,生產(chǎn)流程利用物聯(lián)網(wǎng),大數(shù)據(jù)等技術(shù)形成一個(gè)系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)猶如一張大網(wǎng),將工業(yè)機(jī)器人,工作人員,產(chǎn)品生產(chǎn)制造流程等相互交錯(cuò)地聯(lián)系在一起,每個(gè)環(huán)節(jié)之間做到透明化。尤其是,對(duì)于C2M的個(gè)性化定制,9天完成從訂單、制造到交貨。在這一過(guò)程中,客戶可以通過(guò)智能手機(jī)或者ipad看到訂單跟蹤情況。
例如美的全智能工廠,就是將智能化覆蓋整個(gè)生產(chǎn)流程,并將制造自動(dòng)化擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。投入后生產(chǎn)效率大幅度提高,產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定,人力資源方面也發(fā)生相應(yīng)的變化,不僅緩解招工難以及流動(dòng)性大的問(wèn)題,人力資源結(jié)構(gòu)也在不斷優(yōu)化,員工培養(yǎng)往技術(shù)應(yīng)用方向傾斜,從勞動(dòng)密集往技術(shù)密集轉(zhuǎn)化。
如果家電行業(yè)的智能工廠無(wú)法完全詮釋“工業(yè)4.0”的奧秘,那么以享譽(yù)全球的德國(guó)汽車制造行業(yè)為例,或許更加有說(shuō)服力。
行業(yè)高度自動(dòng)化的要求讓汽車制造成為工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域。隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展,汽車生產(chǎn)商們?cè)絹?lái)越不滿足工業(yè)機(jī)器人在制造過(guò)程中各自獨(dú)立的狀態(tài)。因而,他們想到了“互聯(lián)”的概念:把工廠的機(jī)器設(shè)備以及人連接到網(wǎng)絡(luò)中去,機(jī)器與機(jī)器之間、人與機(jī)器之間實(shí)現(xiàn)對(duì)話。
在德國(guó)的汽車制造中,越來(lái)越多的工序已經(jīng)由機(jī)器人取代了工人,而近年來(lái),甚至出現(xiàn)了“無(wú)人化”車間?;『浮Ⅻc(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、 噴漆、檢測(cè)、碼垛、研磨拋光和激光加工等復(fù)雜作業(yè)全部交由工業(yè)機(jī)器人完成。
智能制造本質(zhì)是一體化。而在德國(guó)人的概念中,數(shù)字化工廠進(jìn)一步升級(jí)則是依托信息物理系統(tǒng)(CPS)和信息通信技術(shù)的結(jié)合,工廠將引入大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析優(yōu)化管理,在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境中,對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真、評(píng)估和優(yōu)化,最終將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化、互聯(lián)化的生產(chǎn)制造。