你所熟悉的工廠即將遠去，來看看下一代工廠長什麼樣

智能製造意味著一種基於數據的、自動化的、近乎技術統治型的生產和輸送方式。隨著更多的工廠加入到感測器革命中，製造商也逐步尋找到將現有工廠運營與智能製造集成的最佳方式，巨大的變革將會隨之出現

《Intelligence》|文

作為一個重要的自動化組件，西門子Simatic控制器的製造過程極為複雜，它需要在16億個零部件中做出選擇，裝配出超過5萬種不同型號的產品。在其位於德國的電子設備廠，西門子從250家供應商那裡採購約1萬種材料，用於950種產品的生產。其中每種控制裝置都需為客戶定製，所以工廠內各個流程都使用了機器人來生產和分發Simatic控制器。

也就是說，機器人控制著掌管其他自動化設備控制器的製造工作。

在幾千英里之外的中國徐州，作為全球第5大建築設備製造商，徐州工程機械集團使用了一台重達3噸的巨大自動裝載機器人來確保員工的安全，防止他們接觸有毒化學物質和極端高溫等惡劣環境。在這家完全自動化的工廠內，自動駕駛輸送車沿預定路線行進，機器人進行著焊接、電鍍和鋼板切割等操作，感測器監測著生產流程的每一個環節，工人在必要時可進行干預。該公司表示，生產流程上的這些變化使生產力提升了40%到50%。

這是一個全新的智能製造時代，它正在改變工廠的運作模式。新一代的感測器和計算機技術已經將這一技術變革帶到了實際工作中：機器可以進行自行診斷和修理，它們知道何時會出現故障，從而避免相應的損壞；輸送帶會自動調整帶速，無需人為干預；溫度一直處於控制當中，確保產品質量可以保持在100%。

智能製造將技術和工具從物聯網帶進了工廠。當工廠為設備配備了感測器、驅動器以及智能手機內部相似的技術，持續不斷的數據就能夠幫助操作工在生產過程中獲取最大價值，並確保所有工序的順利運行。這些智能設備會預先採取措施，避免出現延誤生產和技術問題等代價高昂的狀況。

偉創力先進位造中心高級副總裁Murad Kurwa說：「在採用這些流程之後，我們可以明確地了解哪些地方需要強化，部件是否被精確地組裝，或客戶的產品和工程設計是否需要改進。」

這些新的裝置和感測器還帶來另外一個變化，就是更高的自動化。Kurwa提到自動化已經被深深地植入到偉創力的工廠中。卡內基梅隆大學的研究者最近推出了兩款尚在實驗階段的機器人——Baxter和CoBot，它們會自主進行協作來完成用戶要求的動作。這一「概念驗證（PoC）」項目讓Baxter（有手臂但不能移動）和CoBot（無手臂，但有一個籃子，可以移動）通過無線網路進行通信，確定以最佳方式完成運送動作。未來這些機器人將可以通過感測器來完成幾乎整個製造流程。

但在智能製造成為常態之前，還有一些難題尚需解決。首先是IT問題，需要將現有的企業IT系統接入到車間，而車間的計算機網路（如果有的話）一般還相對低級。

為工業設備配備感測器是一個費時費力的過程，不僅要求對現有系統進行大規模改造，也要求新的物流、採購和訂單流程。除了更新設備和軟體之外，還要求重新對現有員工進行長期培訓。

從IT角度來說，智能製造意味著尖端系統。博世軟體創新公司的Heinz Derenbach博士在麥肯錫的一份刊物中解釋道：「下一個重大的步驟是考慮清楚機器、生產組件、製造環境和將它們連接在一起的IT架構之間的相關性，以將控制機器的生產技術與組件的技術數據融合在一起。這要求高度的標準化，讓機器知道該如何對特定組件進行什麼樣的操作，而組件也能確認機器已經完成了這一操作。這種IT的關聯遠遠超過了目前製造系統的範疇。」

安全性和確保漏洞不干擾生產過程是業界面臨的又一挑戰。偉創力的Kurwa指出，製造感測器將數據提供給路由器，卻可能面臨數據安全問題。在一些情況下，較為鬆懈的安全措施可能會導致員工選擇易於破解的密碼，讓陌生人有機可乘侵入敏感系統。在未來的工廠中，用戶仍然需要想出比「666666」更安全有效的密碼。

同時，智能製造還缺乏一套行業標準協議。由於既有傳統的工廠設備又有感測器和路由器，多層技術的參與為共同標準的設定增添了難度。Kur?wa表示，這會產生意想不到的問題。例如，對於用於工業用途且安裝了感測器的衣物來說，需要考慮到如何使用微型晶元以避免水洗受損。

不僅僅是單純將帶感測器的組件投入使用，智能製造亦可讓工廠的運維發生更顯著的變化。據麥肯錫公司預測，長遠來看，未來的工廠會出現與雲計算類似的趨勢，客戶僅購買虛擬能力，製造工廠擁有更多的、可同時用於眾多客戶的標準化部件。實際上，不同的公司只需從中央製造廠那裡租賃相應的製造時間即可。

隨著相應技術的發展，最終做出決定的將會是組件而不再是計算機。智能製造意味著一種基於數據的、自動化的、近乎技術統治型的生產和輸送方式。隨著更多的工廠加入到感測器革命中，製造商也逐步尋找到將現有工廠運營與智能製造集成的最佳方式，巨大的變革將會隨之出現。

原載偉創力季刊《Intelligence》2015秋季刊，點擊左下角閱讀原文