智能工廠方興未艾，信息解讀一鍵揭秘
發(fā)布時(shí)間：
2021-04-12
眼下，以5G為代表的新一代信息技術(shù)正加速與先進(jìn)制造業(yè)的融合，又將給智能工廠帶來(lái)什么新機(jī)？本期我們將揭秘智能工廠的類(lèi)型特征、建設(shè)邏輯，了解5G技術(shù)對(duì)智能工廠的影響。
當(dāng)前方興未艾的智能工廠已經(jīng)呈現(xiàn)出哪些類(lèi)型特征？
最近杭州在征集市級(jí)“未來(lái)工廠”培育企業(yè)的時(shí)候，圍繞不同尺度、維度，將“未來(lái)工廠”分成4個(gè)類(lèi)型。未來(lái)工廠作為新一代信息技術(shù)與先進(jìn)制造業(yè)充分融合的智能制造標(biāo)桿工廠，我認(rèn)為它的分類(lèi)可以給理清智能工廠的類(lèi)型特征提供一個(gè)參考。
一類(lèi)是平臺(tái)型“聚能工廠”，是最具“宏觀”視角的類(lèi)別。圍繞生態(tài)圈的建設(shè)，這類(lèi)工廠構(gòu)建了大規(guī)模、分布式、多品種制造能力的組織型制造體系，具有巨量訂單承接能力、制造資源整合能力、智能制造水平、資源共享能力等，由平臺(tái)型企業(yè)、制造業(yè)龍頭骨干企業(yè)建設(shè)而成。
第二類(lèi)是冠軍型“鏈主工廠”。這類(lèi)工廠通過(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的建設(shè)，面向產(chǎn)業(yè)鏈其他的企業(yè)提供基于技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)的專(zhuān)業(yè)化服務(wù)，進(jìn)而引育產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)企業(yè)，提升行業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力。多見(jiàn)于省市標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)鏈中的“雄鷹企業(yè)”“單項(xiàng)冠軍”“小巨人”企業(yè)。
第三類(lèi)是示范型“智能工廠”。以產(chǎn)品全生命周期為尺度，這類(lèi)工廠通過(guò)用好用透5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成、融合共享，以拓展協(xié)同制造、個(gè)性化定制、遠(yuǎn)程運(yùn)維等新模式新業(yè)態(tài)，在行業(yè)內(nèi)起到標(biāo)桿示范作用。
第四類(lèi)是“數(shù)字化車(chē)間”，也是最為微觀的一個(gè)尺度。以生產(chǎn)車(chē)間為單位，側(cè)重部分工序環(huán)節(jié)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造。
制造業(yè)企業(yè)在建設(shè)自己的“智能工廠”的過(guò)程中，應(yīng)該遵循怎樣的邏輯和思路？
規(guī)劃的時(shí)候，首先要明確智能工廠項(xiàng)目必須是服務(wù)于企業(yè)戰(zhàn)略，并以其自身的核心業(yè)務(wù)為紐帶，其次，必須結(jié)合自身產(chǎn)品特點(diǎn)、行業(yè)特點(diǎn)以及企業(yè)目前所處的發(fā)展階段來(lái)進(jìn)行。
舉個(gè)例子，對(duì)于一家生產(chǎn)軸承的企業(yè)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品是相對(duì)成熟的，客戶(hù)需求是大批量的，所以在架構(gòu)整體系統(tǒng)的時(shí)候，會(huì)追求更快的生產(chǎn)節(jié)拍和更高的自動(dòng)化程度；一家生產(chǎn)女裝的企業(yè)則會(huì)更加追求小單快返、柔性生產(chǎn)能力，供應(yīng)鏈、訂單和生產(chǎn)的打通會(huì)是它的重點(diǎn)，產(chǎn)線的柔性、快速切換則是重中之重。
智能工廠在規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程之初就應(yīng)把握“集成性”和“先進(jìn)性”兩大原則。在數(shù)字化工廠建設(shè)中貫穿“體系”的思想，實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)、跨部門(mén)、跨系統(tǒng)，以及系統(tǒng)與智能裝備之間的數(shù)據(jù)打通、集成，消除信息孤島，實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的融合。
此外，在規(guī)劃的過(guò)程當(dāng)中，要充分考慮到企業(yè)自身的特性，即使是相同類(lèi)型的、生產(chǎn)相同產(chǎn)品的企業(yè)，也有不同的組織架構(gòu)、不同的人員知識(shí)結(jié)構(gòu)，不同的生產(chǎn)組織方式、不同的階段性目標(biāo)，由此，智能工廠的架構(gòu)和實(shí)施步驟也都會(huì)有所不同?，F(xiàn)在很多國(guó)際大集團(tuán)會(huì)拿著他們?cè)趪?guó)外所謂的“最佳實(shí)踐”來(lái)國(guó)內(nèi)進(jìn)行宣傳和推廣，但智能工廠建設(shè)沒(méi)有萬(wàn)能的套用模式。這些“最佳實(shí)踐模板”嫁接到國(guó)內(nèi)其他大型公司，實(shí)踐效果卻往往并不理想。企業(yè)不同，標(biāo)準(zhǔn)化程度、管理規(guī)范不同，供應(yīng)商也參差不齊，其結(jié)果也完全不同。
5G技術(shù)將如何賦能智能工廠？
5G的大帶寬、低時(shí)延和多連接的特性，天然地適合工業(yè)場(chǎng)景。隨著5G技術(shù)的推廣和成熟，越來(lái)越多的設(shè)備、數(shù)據(jù)、人連接到了網(wǎng)上，使萬(wàn)物互聯(lián)變成可能，催生出很多創(chuàng)新性的應(yīng)用。
比如，以往，智能工廠的數(shù)據(jù)采集頻率一般為秒級(jí)，企業(yè)只能由此展開(kāi)一些標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的指標(biāo)級(jí)管理，如每天生產(chǎn)了多少產(chǎn)品，員工是否按照諸如“8點(diǎn)開(kāi)始生產(chǎn)而不是8點(diǎn)15分才開(kāi)始”的制度進(jìn)行工作。現(xiàn)在基于5G網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的毫秒級(jí)高頻無(wú)線采集，結(jié)合5G“大連接”的特性，一個(gè)有著上千臺(tái)設(shè)備的車(chē)間，也能進(jìn)行(諸如車(chē)床震動(dòng)，功率等)工藝級(jí)數(shù)采和分析，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中工藝參數(shù)的優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率。
通過(guò)5G+MEC(邊緣計(jì)算)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，把5G和AI、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，疊加機(jī)器視覺(jué)和數(shù)字孿生技術(shù)，能夠打破數(shù)字工廠和物理工廠的邊界，賦能智能工廠。特別需要提出的是，現(xiàn)在，伴隨工廠客戶(hù)的個(gè)性化需求上升和市場(chǎng)的劇烈變化，提高產(chǎn)線的柔性已成為企業(yè)提高自身應(yīng)對(duì)能力的必然選擇。
基于5G的企業(yè)專(zhuān)網(wǎng)不僅能使產(chǎn)線擺脫傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的束縛，提升產(chǎn)線柔性，也能幫助企業(yè)打通IT(information technology 信息技術(shù))和OT(operation technology 運(yùn)營(yíng)技術(shù))網(wǎng)絡(luò)，提升企業(yè)管理的透明化和智能化程度。
由此，越來(lái)越多的企業(yè)在規(guī)劃智能工廠的時(shí)候，都把5G作為其中的重要一環(huán)。隨著5G應(yīng)用試點(diǎn)的遍地開(kāi)花，技術(shù)賦能的智能工廠也將插上高速成長(zhǎng)的翅膀，不斷增強(qiáng)行業(yè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。