【機(jī)床商務(wù)網(wǎng) 科技動態(tài)】傳統(tǒng)的批量生產(chǎn)已經(jīng)淡出舞臺，如果從前企業(yè)能夠在生產(chǎn)線上加工標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，那么今天的客戶和消費者則熱衷于定制解決方案和配件：3D打印機(jī)、合適的機(jī)器控制或個性化的零配件。如果客戶之后還可以訂購，那么即使產(chǎn)品已經(jīng)開始生產(chǎn)，生產(chǎn)企業(yè)仍然能夠為其提供功能更加豐富的其他附加裝備。
 

　　圖1 Pilz為包裝機(jī)械制造商SenzaniBrevetti提供囊括安全的一站式解決方案
 

　　單件加工廠家則是另外一種情況，他們已經(jīng)開始生產(chǎn)單件，是完全個性化的生產(chǎn)，當(dāng)然他們也必須在競爭中立于不敗之地，所以需要不斷優(yōu)化加工，關(guān)鍵是需要生產(chǎn)力更高、交貨時間更短以及更加守時。
 

　　明顯的矛盾
 

　　為了在克服時間壓力的情況下保證工作，價值生產(chǎn)鏈上的各個環(huán)節(jié)(如研發(fā)、采購和加工)必須更加緊密地聯(lián)網(wǎng)，其他潛力在于服務(wù)：如推出全新的維護(hù)服務(wù)。
 

　　市場研究機(jī)構(gòu)PAC的一份調(diào)查顯示：2015年德國中等規(guī)模加工企業(yè)面臨的大挑戰(zhàn)是客戶的個性化需求以及效率壓力，上述兩個目標(biāo)讓人進(jìn)退兩難，因為它們相互矛盾。那么單件加工廠家應(yīng)該如何進(jìn)行的個性化生產(chǎn)?而批量生產(chǎn)廠商又應(yīng)該如何提升其在生產(chǎn)方面的個性化和靈活性呢?數(shù)字化為此提供了工具：所謂的網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)(CPS)是把工廠和信息技術(shù)聯(lián)系在一起，使呆板的生產(chǎn)過程轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活的價值生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)是實現(xiàn)可自行組織和自我完善的“智能工廠”。
 

　　這樣的工廠只需要來自中央設(shè)備的一個很小輸出，但卻需要很多本地分布式智能，例如，工件很清楚其接下來將到達(dá)哪一生產(chǎn)環(huán)節(jié)，它們會自己預(yù)訂輸送工具和設(shè)備，同時設(shè)備會提示很快需要維護(hù)。但是“智能工廠”只有在一種前提條件下才能充分挖掘其潛力：即工廠的所有關(guān)鍵區(qū)域和信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。T-Systems公司汽車及制造方案咨詢部門銷售副總裁Florian Gruber介紹說：“不僅要求橫向聯(lián)網(wǎng)和集成，而且也要求縱向聯(lián)網(wǎng)和集成。”
 

　　更多的合作
 

　　價值生產(chǎn)鏈上的所有環(huán)節(jié)，如研發(fā)、銷售、服務(wù)以及內(nèi)部物流和加工都在水平層面上合作。例如：倉庫清楚目前的生產(chǎn)計劃，一旦生產(chǎn)原料所剩無幾便會自動訂購耗材進(jìn)行補(bǔ)給，反之如果缺少生產(chǎn)部件，便可根據(jù)需要自動調(diào)整預(yù)先確定的加工過程并優(yōu)先選擇生產(chǎn)步驟。再比如：質(zhì)量控制系統(tǒng)記錄不均勻的焊縫表面，只有將生產(chǎn)和質(zhì)量檢測兩方面的數(shù)據(jù)結(jié)合起來分析，才可能發(fā)現(xiàn)誤差的根源：在這個實例中的缺陷出現(xiàn)前不久，一個新的焊接機(jī)器人接手了工作。
 

　　IT系統(tǒng)相互交流
 

　　在智能工廠中，所有IT系統(tǒng)都會縱向相互交流，而且是雙向的。以往系統(tǒng)只采用手動接口或經(jīng)常出現(xiàn)中斷。在智能工廠，產(chǎn)品生命周期管理(PLM)接入系統(tǒng)中的設(shè)計改動會自動進(jìn)入SAP或其他生產(chǎn)商的企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)的零件清單，隨后進(jìn)入生產(chǎn)任務(wù)中，通過制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的接口再次與機(jī)器層面(車間)相連，從那里MES也獲得了來自傳統(tǒng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的反饋，如果它們與生產(chǎn)過程匹配，那么這些變動對所有系統(tǒng)來說都是透明的。
 

　　總之，徹底聯(lián)網(wǎng)會提高生產(chǎn)力并減少錯誤，這并不奇怪，畢竟德國企業(yè)在這些方面的改善空間還很大。Baker Tilly Roelfs咨詢公司的研究結(jié)果顯示，德國企業(yè)的平均整體設(shè)備效率(設(shè)備綜合效率OEE)僅為60%，這一特性數(shù)值是根據(jù)整體設(shè)備的可支配性、功率以及加工物品的質(zhì)量計算而來，企業(yè)的OEE可高達(dá)85%。
 

　　此外，價值生產(chǎn)鏈和IT系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)也帶來了滿足個性化需求的靈活性，不僅僅是根據(jù)客戶需求找出生產(chǎn)工件的個性化生產(chǎn)方法，智能工廠甚至能使客戶服務(wù)水平提升一個新的臺階：在加工期間還能修改訂單，T-Systems公司目前正在同慕尼黑工業(yè)大學(xué)和DE Software&Control一起測試這一理念，在此過程中，所有生產(chǎn)步驟在空間上都是分離的，工廠通過藍(lán)牙了解什么地方有何種產(chǎn)品，而客戶則借助一個APP來了解產(chǎn)品目前的加工進(jìn)度并傳達(dá)變化，工廠再相應(yīng)調(diào)整生產(chǎn)。這種端對端的集成提高了自主解決方案的應(yīng)用和整個系統(tǒng)的靈活性，同時避免出錯和生產(chǎn)中斷導(dǎo)致的返工。
 

　　逐步成為智能工廠
 

　　然而企業(yè)究竟應(yīng)該怎樣才能完成向智能工廠的轉(zhuǎn)變呢?讓智能工廠成為現(xiàn)實的簡單方式是完全從無到有，當(dāng)然這是在完全沒有工廠的情況下。如果讓現(xiàn)有工廠一夜之間搖身變成智能工廠通常并不經(jīng)濟(jì)，企業(yè)應(yīng)該分步落實新的應(yīng)用并逐漸成為一個智能工廠，為此特別適合在單個區(qū)域使用“智能設(shè)備”，這些智能設(shè)備隨時都清楚工件、容器和叉車處于什么位置，可對機(jī)器的狀態(tài)進(jìn)行中央監(jiān)控，同時支持員工通過移動終端設(shè)備進(jìn)行操作，從平板電腦、智能手套到數(shù)據(jù)眼鏡。
 

　　不過這種循序漸進(jìn)的方式也需要相應(yīng)的專業(yè)技能，這樣才能讓各個模塊成為一個整體，人們不能指望現(xiàn)成的交鑰匙工程方案，應(yīng)該采用無需根據(jù)使用情況而預(yù)先配置的打包解決方案。在通往智能工廠的道路上，決策者不僅必須完成技術(shù)系統(tǒng)的改造，而且還需要不斷拓展業(yè)務(wù)流程、方法和員工。“這意味著需要重大轉(zhuǎn)變。”Gruber談道，“所以建議尋找一個經(jīng)驗豐富的轉(zhuǎn)型伙伴。”
 

　　標(biāo)準(zhǔn)不可或缺
 

　　如果采用針對智能工廠的預(yù)配置平臺解決方案和基礎(chǔ)設(shè)施，企業(yè)就能節(jié)約時間和成本，對于自營發(fā)展代價太高的中型企業(yè)而言，尤其值得這么做。一個平臺可用于所有必需技術(shù)的擴(kuò)展和標(biāo)準(zhǔn)化：用于機(jī)器聯(lián)網(wǎng)的模塊和網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)連接、云服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析以及在線用戶指南。類似于商品追蹤這樣的個性化解決方案只需通過簡單的即插即用方式就可與平臺對接，從而推出新的售后服務(wù)方式：設(shè)備生產(chǎn)商現(xiàn)在可以將其設(shè)備連接到一個跨客戶的平臺上，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)，需要時甚至可以在線更改配置。
 

　　未來的數(shù)字化生產(chǎn)和統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)互連將變得更加簡單，因為大家正在緊鑼密鼓地出臺機(jī)器之間的公認(rèn)通信標(biāo)準(zhǔn)，例如在德國經(jīng)濟(jì)、行業(yè)協(xié)會、科技和政治領(lǐng)域的工業(yè)4.0平臺內(nèi)，就連電信公司也參與了工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)化。
 

　　并非科幻小說
 

　　一切努力都是值得的：因為我們終看到的生產(chǎn)方式可實現(xiàn)人、工具和生產(chǎn)物資的利用，可通過自主控制回路來優(yōu)化生產(chǎn)流程，可實時監(jiān)控加工質(zhì)量并針對客戶的個性化和滯后需求作出靈活反應(yīng)。

    （原標(biāo)題：智能工廠助企業(yè)擺脫困境）