邁向智能工廠

工業(yè)世界正在變化。我們眼前的這場(chǎng)革命將會(huì)改變制造業(yè)的流程和組織結(jié)構(gòu)，它的名字叫：“工業(yè)4.0”。搜索“工業(yè)4.0”這個(gè)關(guān)鍵字，已經(jīng)可以得到數(shù)百萬(wàn)的結(jié)果。“自動(dòng)化”有幾億搜索結(jié)果，但這個(gè)概念已經(jīng)誕生了幾十年。對(duì)比一下就知道，“工業(yè)4.0”概念的普及是值得稱道的。很多批評(píng)人士抱怨，“工業(yè)4.0”、“智能工廠”這樣的詞語(yǔ)內(nèi)涵很模糊，而且缺乏確切的意義。說(shuō)得沒(méi)錯(cuò)，但另一個(gè)事實(shí)是，技術(shù)進(jìn)步總是從一個(gè)愿景開(kāi)始，隨著時(shí)間的推移，才有了越來(lái)越確切的形式。

那么，作為一家電子制造企業(yè)，你可能會(huì)問(wèn)自己：要想在我的工廠里運(yùn)用這些新的生產(chǎn)概念，應(yīng)該先做哪些工作，為什么？

工業(yè)4.0：市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的發(fā)展

自動(dòng)化領(lǐng)域取得的進(jìn)步，在近幾十年時(shí)間里迅速降低了大規(guī)模生產(chǎn)的成本，同時(shí)極大地提高了效率。而其他的改進(jìn)，如提高專業(yè)性、企業(yè)之間加強(qiáng)勞動(dòng)分工、精益制造、生產(chǎn)更多地面向流程和價(jià)值鏈，以及運(yùn)用IT技術(shù)支撐的溝通手段，更是對(duì)成本、質(zhì)量、產(chǎn)品多樣性和生產(chǎn)周期產(chǎn)生了積極的影響。

然而今天的全球市場(chǎng)提出了更高的要求，必須提供更多且越來(lái)越定制化的產(chǎn)品種類，而且產(chǎn)品的生產(chǎn)周期也在日益縮短。對(duì)于電子產(chǎn)品制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，這意味著需要適應(yīng)更小的批次和更頻繁的產(chǎn)品迭代。此外，全球化的市場(chǎng)情況也極易波動(dòng)。產(chǎn)品發(fā)布后，流行的產(chǎn)品必須立即以大批量供應(yīng)市場(chǎng)，而其他不流行的就會(huì)銷聲匿跡。代工制造業(yè)時(shí)常會(huì)將生產(chǎn)流程外包，如果其他服務(wù)供應(yīng)商能夠更好地完成工作，或者更高效地完成代工流程，它們很快就會(huì)把業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到世界上的其他地方。地區(qū)性的危機(jī)，政治危機(jī)、經(jīng)濟(jì)危機(jī)會(huì)沖擊全球市場(chǎng)，也會(huì)影響全球的需求。

因此，生產(chǎn)設(shè)施必須變得更加靈活，從而能夠快速響應(yīng)產(chǎn)品的變化，根據(jù)需求調(diào)高或調(diào)低產(chǎn)能。對(duì)于智能工廠，這就意味著傳統(tǒng)的生產(chǎn)概念、死板的生產(chǎn)線概念、不靈活的規(guī)劃，以及大批量生產(chǎn)時(shí)代遺留的控制架構(gòu)，都無(wú)法跟上時(shí)代了。

所以，我們說(shuō)的生產(chǎn)概念在世界各地受到了媒體廣泛的報(bào)道。“物聯(lián)網(wǎng)”（Internet of Tings）、機(jī)器對(duì)機(jī)器通信、更靈活的軟件架構(gòu)，以及大數(shù)據(jù)，為一些企業(yè)創(chuàng)造了新機(jī)遇，讓它們可以在變化的市場(chǎng)環(huán)境面前尋找答案。

工業(yè)4.0就是一幅拼圖

工業(yè)4.0不是一款單獨(dú)的產(chǎn)品，沒(méi)辦法去哪里訂購(gòu)一件，就可以實(shí)施到你的業(yè)務(wù)流程里，畢竟每家公司都有自己的商業(yè)模式和歷史。所以，每家公司的第一個(gè)步驟都是制定自身對(duì)工業(yè)4.0的構(gòu)想——就像拼圖里的一塊。你需要首先思考“我未來(lái)的公司應(yīng)該是怎樣的”。在設(shè)定好未來(lái)工業(yè)4.0的圖景之后，就必須分析現(xiàn)在的狀態(tài)，確定差距在哪里。可以把那些差距理解成拼圖中缺失的小塊。

在這個(gè)步驟，客戶、供應(yīng)商、合作伙伴也要加入進(jìn)來(lái)，提供各自的拼圖塊。要把你的拼圖塊和他們的拼圖塊結(jié)合起來(lái)，才能讓你成為“面向未來(lái)的工業(yè)4.0企業(yè)”。

如果覺(jué)得這種愿景是異想天開(kāi)，那么你就錯(cuò)了。很多技術(shù)組件已經(jīng)開(kāi)發(fā)了出來(lái)，現(xiàn)在缺的僅僅是，電子制造廠商要有意愿將機(jī)器和生產(chǎn)流程聯(lián)網(wǎng)，從而發(fā)揮智能化的SMT工廠的潛力，與供應(yīng)商在技術(shù)和設(shè)備方面開(kāi)展合作。

智能工廠有如人體，做事的能力要慢慢學(xué)習(xí)

一套可以自行優(yōu)化的電子生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)必須具備學(xué)習(xí)能力，需要有一個(gè)可以依賴實(shí)時(shí)信息的在線網(wǎng)絡(luò)。自動(dòng)化的系統(tǒng)、閉環(huán)的控制和專家系統(tǒng)，在所謂的“網(wǎng)絡(luò)實(shí)體系統(tǒng)”（cyber-physical system）中，都是必要的組成部分。要想在不同的加工層級(jí)中使用所有這些信息，就需要在實(shí)時(shí)的環(huán)境中處理大量的數(shù)據(jù)。

我總是喜歡把“網(wǎng)絡(luò)–實(shí)體系統(tǒng)”（cyber-physical system），比如智能工廠，比作人體：大數(shù)據(jù)、計(jì)劃、流程、學(xué)習(xí)和決策相當(dāng)于大腦；實(shí)時(shí)控制相當(dāng)于神經(jīng)反射；網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)傳輸途徑則相當(dāng)于神經(jīng)；馬達(dá)和操作部件相當(dāng)于肌肉；傳感器相當(dāng)于眼睛和耳朵；底層架構(gòu)就相當(dāng)于骨骼。

從嬰兒開(kāi)始，用了很多年，人類漸漸學(xué)習(xí)掌握了做越來(lái)越多事情的能力。要想讓工業(yè)4.0解決方案在電子生產(chǎn)中發(fā)展起來(lái)，也需要經(jīng)過(guò)類似的過(guò)程。

現(xiàn)在就必須開(kāi)始行動(dòng)。開(kāi)始的進(jìn)展也許微小且緩慢，但未來(lái)的回報(bào)是巨大的。你肯定可以建立一家面向未來(lái)的工業(yè)4.0工廠。