．淺析全球智慧工廠建設的現狀

A visit to the TRUMPF Smart Factory 

in Chicago

康橋科技 —— 白光攝影機專業廠商！

來源：產業智能官

近年來，全球各主要經濟體都在大力推進製造業的復興。在工業 4.0、工業網路、物聯網、雲端運算等熱潮下，全球眾多優秀製造企業，都開展了智慧工廠建設實踐。

例如，西門子安貝格電子工廠，實現了多品種工控機的混線生產；FANUC 公司實現了機器人和伺服電機生產過程的高度自動化和智慧化，並利用自動化立體倉庫，在車間內的各個智慧製造單元之間傳遞物料，實現了最高 720 小時無人值守；施耐德電氣實現了電氣開關製造，和包裝過程的全自動化；美國哈雷戴維森公司廣泛利用以加工中心，和機器人構成的智慧製造單元，實現大批量定制；三菱電機名古屋製作所採用人機結合的新型機器人裝配產線，實現從自動化到智慧化的轉變，顯著提高了單位生產面積的產量；全球重卡巨頭 MAN 公司搭建了完備的廠內物流體系，利用 AGV 裝載進行裝配的部件和整車，便於靈活調整裝配線，並建立了物料超市，取得明顯成效。

圖片來源：圖蟲創意

當前，製造企業面臨著巨大的轉型壓力。一方面，勞動力成本迅速攀升、產能過剩、競爭激烈、客戶個性化需求日益成長等因素，迫使製造企業從低成本競爭策略，轉向建立差異化競爭優勢。在工廠層面，製造企業面臨著招工難，以及缺乏專業技師的巨大壓力，必須實現減員增效，迫切需要推進智慧工廠建設。另一方面，物聯網、協作機器人、增材製造、預測性維護、機器視覺等新興技術迅速興起，為製造企業推進智慧工廠建設提供了良好的技術支撐。

汽車、家電、軌道交通、食品飲料、制藥、裝備製造、家居等行業的企業，對生產和裝配線進行自動化、智慧化改造，以及建立全新的智慧工廠的需求十分旺盛。

例如，滾筒洗衣機工廠可以實現按訂單配置、生產和裝配，採用高柔性的自動無人生產線，廣泛應用精密裝配機器人，採用 MES 系統全程訂單執行管理系統，透過 RFID 進行全程追溯，實現了機機互聯、機物互聯和人機互聯；尚品宅配實現了從款式設計到構造尺寸的全方位個性客製化，建立了高度智慧化的生產加工控制系統，能夠滿足消費者個性化客製化所產生的特殊尺寸，與構造板材的切削加工需求。

但是，製造企業在推進智慧工廠建設方面，還存在諸多問題與誤區：

①盲目購買自動化設備和自動化產線。很多製造企業仍然認為推進智慧工廠就是自動化和機器人化，盲目追求「黑燈工廠」，推進單工位的機器人改造，推行機器換人，上馬只能加工或裝配單一產品的剛性自動化生產線。只注重購買高端數控設備，但卻沒有配備相應的軟體系統。

②尚未實現設備數據的自動採集和車間聯網。企業在購買設備時沒有要求開放數據接口，大部分設備還不能自動採集數據，沒有實現車間聯網。目前，各大自動化廠商都有自己的工業總線和通信協議，OPCUA 標準的應用還不普及。

③工廠運營層還是黑箱。在工廠營運方面還缺乏資訊系統支撐，車間仍然是一個黑箱，生產過程還難以實現全程追溯，與生產管理息息相關的製造 BOM 數據、工時數據也不準確。

④設備績效不高。生產設備沒有得到充分利用，設備的健康狀態未進行有效管理，常常由於設備故障造成非計劃性停機，影響生產。

⑤依然存在大量資訊化孤島和自動化孤島。智慧工廠建設涉及到智慧裝備、自動化控制、感測器、工業軟體等領域的供應商，集成難度很大。很多企業不僅存在諸多資訊孤島，也存在很多自動化孤島，自動化生產線沒有進行統一規劃，生產線之間還需要中轉庫轉運。

究其原因，是智慧製造和智慧工廠涵蓋領域很多，系統極其複雜，企業還缺乏深刻理解。在這種狀況下，製造企業不能貿然推進，搞「大躍進」，以免造成企業的投資打水漂。應當依託有實戰經驗的咨詢服務機構，結合企業內部的 IT、自動化和精益團隊，高層積極參與，根據企業的產品和生產工藝，做好需求分析和整體規劃，在此基礎上穩妥推進，才能取得實效。

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