有很多朋友問(wèn)，智慧工廠(chǎng)是什么樣子的？
智慧工廠(chǎng)是工業(yè)4.0的重要一極，是目前正在發(fā)力的和持續演進(jìn)的方向，給出一個(gè)全面而準確的描述顯然是不科學(xué)，也是不可能的。
雖然有很多專(zhuān)家從不同角度給出一個(gè)描述，如“無(wú)人工廠(chǎng)”的提法（潘峰，國外柔性加工系統的發(fā)展狀況、趨勢及無(wú)人工廠(chǎng)的實(shí)踐，1983）——用機換人，工廠(chǎng)不再需要人，裝備了高度智能化的設備及高度的自動(dòng)化生產(chǎn)系統；又如“黑燈工廠(chǎng)”的提法（趙健凱，海爾:互聯(lián)無(wú)邊界，2015）——可以理解為是無(wú)人工廠(chǎng)的一個(gè)形象說(shuō)法，全面自動(dòng)化的生產(chǎn)線(xiàn)，不再需要工作人員現場(chǎng)管理。我比較認可“無(wú)憂(yōu)工廠(chǎng)”（worry-free production）的提法（J Lee, Predictive Manufacturing System - Trends of Next-Generation Production Systems,2013）。無(wú)憂(yōu)，通俗理解為不擔心、不焦慮。智慧工廠(chǎng)的無(wú)憂(yōu)生產(chǎn)即是對工廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程不擔心、不焦慮。
事實(shí)上，焦慮是人們對未來(lái)不確定性的一種反應。坐公共汽車(chē)時(shí)，我們通常有一種體驗：總感覺(jué)自己要坐的那趟車(chē)的時(shí)間比其它車(chē)次的車(chē)等待時(shí)間都要長(cháng)。這其實(shí)是一種焦慮心理，是因為我們不能確定車(chē)輛什么時(shí)候會(huì )到達。換個(gè)地點(diǎn)來(lái)看，由于地鐵運行穩定，路線(xiàn)固定，車(chē)輛也安裝定位裝置，乘客都能夠通過(guò)站點(diǎn)的顯示屏明確知道下一趟車(chē)到達時(shí)間，是不是我們心里感覺(jué)從容多了？因此，對事物的不確定性是產(chǎn)生擔心與焦慮的一個(gè)重要原因。
數字化工廠(chǎng)實(shí)現了高度的自動(dòng)化，能夠按照設定的流程及加工程序進(jìn)行運轉，在沒(méi)有任何變化的情況下，其生產(chǎn)過(guò)程中的進(jìn)度、質(zhì)量、成本等要素都是可以預見(jiàn)的。但事實(shí)上各種變化是無(wú)處不在的，包括原料質(zhì)量的波動(dòng)性、機器的有效性、人員的差錯等等。因此，只在自動(dòng)化上下功夫是可能實(shí)現所謂“無(wú)人工廠(chǎng)”的。但由于對變化及變化后果的不確定性，在高度自動(dòng)化的時(shí)代人們還會(huì )產(chǎn)生擔心與焦慮。因此有專(zhuān)家也指出，智慧工廠(chǎng)就是在現在數字化工廠(chǎng)的基礎上，再將人們不可見(jiàn)的東西管理起來(lái)，實(shí)現對整個(gè)生產(chǎn)系統的可預見(jiàn)，從而“不焦慮”。比如以下幾個(gè)方面：
1、解決對生產(chǎn)執行的焦慮
工廠(chǎng)需要對訂單交期給出準確的回答，而事實(shí)上由于生產(chǎn)過(guò)程中各種擾動(dòng)存在，交貨期會(huì )隨之變化。對于生產(chǎn)調度人員，如果能夠提前知曉這類(lèi)擾動(dòng)的產(chǎn)生，便可準備好合適的預案來(lái)應對。智慧工廠(chǎng)能夠采用大數據及生產(chǎn)系統模型，及時(shí)將生產(chǎn)情況進(jìn)行模擬，并與生產(chǎn)計劃進(jìn)行對照，出現差異后及時(shí)反饋。
2、解決生產(chǎn)質(zhì)量的焦慮
雖然工廠(chǎng)采用了大量的傳感器和自動(dòng)檢測裝置，防止不合格品流出。但這種檢測是事后的，并沒(méi)有提前預知質(zhì)量的變化趨勢。因此質(zhì)量管理人員采用SPC等分析方法，提示質(zhì)量波動(dòng)的趨勢提前預警。也可以采用大數據分析方法，找到質(zhì)量波動(dòng)的關(guān)鍵生產(chǎn)參數，提前對相關(guān)參數展開(kāi)跟蹤并預警。
3、解決設備狀態(tài)的焦慮
對于設備密集型的工廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，設備的故障會(huì )極大影響生產(chǎn)過(guò)程。而設備維護的核心目標是提升設備的可用度，減少或消除設備的非計劃停機。但裝備的高復雜性和故障的隨機性阻礙了上述目標的實(shí)現。智慧工廠(chǎng)采用大數據技術(shù)，采集裝備的狀態(tài)數據、工藝數據和維護數據，建立裝備的健康評價(jià)模型，預測裝備的故障和關(guān)鍵零部件的剩余壽命。
所以，智慧工廠(chǎng)可以從解決我們的“焦慮”開(kāi)始，這是痛點(diǎn)，也是價(jià)值點(diǎn)。
總結：如何解決焦慮呢？其實(shí)只要問(wèn)題明確，辦法總是比問(wèn)題多。特別是智慧化技術(shù)，目前不少技術(shù)已經(jīng)比較成熟，在不同的工業(yè)領(lǐng)域都有應用，如大數據、機器人、VR/AR、3D打印等等皆是如此。從技術(shù)的角度來(lái)看，錘子已經(jīng)做好了，就希望有釘子來(lái)敲了…