“智造”化的未來(lái)工廠

文｜本刊記者 石菲

究竟什么是“智造”？機(jī)器人就是“智造”的代名詞嗎？事實(shí)遠(yuǎn)不止如此。

在全球制造業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的今天，業(yè)界一直在思考“制造的未來(lái)”是什么？面對(duì)原材料價(jià)格和人力成本的上漲、同業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的加劇、貿(mào)易壁壘和關(guān)稅的增加、人民幣不斷升值等挑戰(zhàn)，從制造往“智造”轉(zhuǎn)型成為中國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)扭虧轉(zhuǎn)盈、實(shí)現(xiàn)脫胎換骨的關(guān)鍵。

究竟什么是“智造”？機(jī)器人就是“智造”的代名詞嗎？事實(shí)遠(yuǎn)不止如此。而“智造”的概念也在不斷變化中，“智造”的未來(lái)究竟是什么？隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，“智造”化的未來(lái)工廠也許會(huì)超乎我們的想象。

從數(shù)字化生產(chǎn)到無(wú)人工廠

作為首屈一指的制造大國(guó)，中國(guó)曾經(jīng)是以透支人口紅利、環(huán)境紅利、資源紅利的粗放型發(fā)展來(lái)?yè)Q取增長(zhǎng)的。但制造業(yè)企業(yè)的大部分產(chǎn)品仍然停留在生產(chǎn)的中下游，不能依靠核心技術(shù)、高質(zhì)、高效的生產(chǎn)方式營(yíng)利，這終將影響制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而隨著自動(dòng)化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展與融合，制造業(yè)需要以數(shù)字化改造生產(chǎn)，才能有效地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證安全、高品質(zhì)的生產(chǎn)。

每一次科技革命都會(huì)給工業(yè)制造帶來(lái)巨大的顛覆，從蒸汽機(jī)的出現(xiàn)到電力化時(shí)代，無(wú)數(shù)協(xié)助提高生產(chǎn)力的機(jī)器不斷涌現(xiàn)，從單一的生產(chǎn)設(shè)備到半自動(dòng)化制造再而發(fā)展到全自動(dòng)化無(wú)人作業(yè)，越來(lái)越先進(jìn)的自動(dòng)化機(jī)器逐步解放了人力勞動(dòng)。

1952年，美國(guó)麻省理工學(xué)院首先實(shí)現(xiàn)了三坐標(biāo)銑床的數(shù)控化，1984年世界上第一個(gè)無(wú)人工廠在日本誕生并開(kāi)始進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。從數(shù)字化、自動(dòng)化、到無(wú)人工廠，這一切只經(jīng)歷了短短的三十幾年。

數(shù)字化制造是通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助制造，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)管理等系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控管理，制造企業(yè)可利用數(shù)字化制造系統(tǒng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行三維仿真、分析，從而有效降低制造成本。在所有的生產(chǎn)步驟、流程都數(shù)字化之后，企業(yè)可以利用數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬制造。

目前這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到汽車(chē)制造業(yè)中，借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立的3維汽車(chē)模型，可顯示汽車(chē)的懸掛、底盤(pán)、內(nèi)飾直至每一個(gè)焊接點(diǎn)，設(shè)計(jì)者可確定每個(gè)部件的質(zhì)量，了解各個(gè)部件的運(yùn)行性能。這種三維模型準(zhǔn)確性很高，汽車(chē)制造商可按得到的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。

目前，美國(guó)通用、福特汽車(chē)公司等都已經(jīng)在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，如在福特汽車(chē)公司中產(chǎn)品設(shè)計(jì)師運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)軟件可以看到虛擬汽車(chē)車(chē)門(mén)及發(fā)動(dòng)機(jī)罩的鉸接，可以設(shè)想在駕駛室的座位上來(lái)解決人機(jī)工程和視野問(wèn)題。也可以觀察到汽車(chē)在鄉(xiāng)村公路上奔跑的情景。同時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)的工程師可以借助更換一個(gè)虛擬機(jī)油濾清器來(lái)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)。

隨著技術(shù)的進(jìn)步以及人力成本的提升，越來(lái)越多的人工智能被應(yīng)用在生產(chǎn)領(lǐng)域，成為現(xiàn)代制造業(yè)的新生力量。如今，無(wú)人工廠已經(jīng)不再是夢(mèng)想。

雖然在我國(guó)工業(yè)機(jī)器人比例僅約為千分之三，但我國(guó)已成為工業(yè)機(jī)器人增長(zhǎng)最快的國(guó)家之一，以四川長(zhǎng)虹集團(tuán)為例，據(jù)報(bào)道長(zhǎng)虹的電視工廠擁有亞洲最先進(jìn)的電視生產(chǎn)線，以IE作為頂層設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)完線體、廠房之后再加入自動(dòng)化、信息化內(nèi)容，可同時(shí)生產(chǎn)八款電視，平均每5.5秒鐘下線一臺(tái)電視。并且利用信息化手段進(jìn)行跟蹤，從加工、物流、傳輸、檢測(cè)，已達(dá)到了無(wú)人生產(chǎn)的狀態(tài)。而這樣的線體和無(wú)人工廠在長(zhǎng)虹還有很多。

制造業(yè)的“綠色”革命

除了人力成本增加，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)不高的挑戰(zhàn)，中國(guó)制造業(yè)還普遍存在能耗高、資源利用率低的問(wèn)題，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展造成了巨大壓力，實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)已經(jīng)迫在眉睫。

除了自動(dòng)化生產(chǎn)的無(wú)人工廠，節(jié)能環(huán)保的綠色工廠，未來(lái)“智造”化的工廠還有一個(gè)問(wèn)題要面對(duì)，那就是生產(chǎn)模式的變化。

大家普遍認(rèn)為綠色制造就是沒(méi)有(或少有)環(huán)境污染的制造，它貫穿于產(chǎn)品的全生命周期，如在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮產(chǎn)品的可回收性(可拆卸性)，制造過(guò)程中的無(wú)切削、快速注塑成型、擠壓成形等。

歐姆龍集團(tuán)執(zhí)行董事吉川凈先生則表示：“綠色生產(chǎn)帶來(lái)的效益不僅體現(xiàn)在緩解環(huán)境壓力的層面，它還能為企業(yè)節(jié)約能源和生產(chǎn)資源成本?！?/p>

為幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)“能效最大化”，歐姆龍推出了“能源可診化”解決方案，是一種在不降低生產(chǎn)品質(zhì)的前提下，幫助企業(yè)減少用電量的解決方案。通過(guò)“能源可診化”系統(tǒng)中的電表和監(jiān)測(cè)傳感器，可以實(shí)時(shí)、高密度地采集龐大的能耗數(shù)據(jù)及生產(chǎn)信息，并在收集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析數(shù)據(jù)，找出節(jié)能改善著眼點(diǎn)。管理者便可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)設(shè)備的使用情況，輕松減少能源的消耗。歐姆龍廣州汽車(chē)電子工廠通過(guò)“能源可診化”系統(tǒng)完善了工廠的電力管理制度和體系，每年可以實(shí)現(xiàn)15%左右的節(jié)能率。以2011和2010年的生產(chǎn)能耗對(duì)比為例，2011年產(chǎn)量比2010年有所增長(zhǎng)，但通過(guò)能源可診化系統(tǒng)進(jìn)行能源管理后，用電量反而較2010年有所下降，實(shí)現(xiàn)了效率的提高。

此外，隨著制造業(yè)不斷升級(jí)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)逐漸全球化，熟練技工不斷減少，企業(yè)也開(kāi)始對(duì)社會(huì)責(zé)任愈加重視，在以“智造”代替制造的未來(lái)工廠，當(dāng)然也必須是安全第一。

在工廠車(chē)間等生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的危險(xiǎn)區(qū)域可以安裝安全光幕，避免出現(xiàn)與設(shè)備相接觸的事故，例如卷入設(shè)備等，從而確保作業(yè)人員的安全。最先進(jìn)的安全光幕能夠根據(jù)生產(chǎn)車(chē)間的狀況靈活配置檢測(cè)的間距，從最小9毫米至245毫米，都可以任意設(shè)定檢測(cè)寬度。不僅如此，安全光幕還配有能使部分光軸無(wú)效的沉默功能，自動(dòng)辨別是作業(yè)人員的動(dòng)作還是自動(dòng)搬運(yùn)用的車(chē)輛、控制設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)，在保護(hù)作業(yè)人員安全的同時(shí)，避免生產(chǎn)線無(wú)益地停轉(zhuǎn)，兼顧生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全性及生產(chǎn)性。

擁抱定制化生產(chǎn)時(shí)代

除了自動(dòng)化生產(chǎn)的無(wú)人工廠，節(jié)能環(huán)保的綠色工廠，未來(lái)“智造”化的工廠還有一個(gè)問(wèn)題要面對(duì)，那就是生產(chǎn)模式的變化。

過(guò)去的制造業(yè)逼于成本而不得不大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)品，稍有不慎就會(huì)陷入產(chǎn)能過(guò)剩的危機(jī)，甚至落下倒閉跑路的結(jié)果，而全自動(dòng)化生產(chǎn)帶來(lái)了高效率低成本的制造，未來(lái)工廠聯(lián)網(wǎng)后將進(jìn)入定制化生產(chǎn)時(shí)代，這也就是時(shí)下唱得正熱的——互聯(lián)網(wǎng)制造。

讓我們來(lái)假設(shè)一下這樣的場(chǎng)景，在未來(lái)，當(dāng)你需要一輛汽車(chē)，你只需要打開(kāi)APP，輸入你的定制化要求，信息就會(huì)發(fā)送給工廠，工廠將你表達(dá)的產(chǎn)品種種特性轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，然后通過(guò)計(jì)算來(lái)安排物料的配送，零件的打磨、以及機(jī)器的組裝。用戶可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)工廠下單，工廠不再有產(chǎn)能過(guò)剩的危機(jī)，同時(shí)高效率的機(jī)器能快速的生產(chǎn)出對(duì)象產(chǎn)品，不再需要大量招工來(lái)滿足一時(shí)的產(chǎn)能需求。

在不久的將來(lái)，這一切將不再是夢(mèng)想。2015年1月中旬，世界三大牛仔褲品牌之一的Lee宣布推出個(gè)性定制服務(wù)，旨在讓每一位丹寧愛(ài)好者都能依照個(gè)人趣味創(chuàng)造屬于自己的牛仔單品。

作為全球最大成衣上市公司之一，VF集團(tuán)2014年第三季度的營(yíng)業(yè)收入同比上漲6.8%，達(dá)到35.2億美元。對(duì)于這一業(yè)績(jī)，Lee非但沒(méi)有太多貢獻(xiàn)，而且其在美洲市場(chǎng)的跌幅還超過(guò)了10%。

“目前，對(duì)于所有丹寧品牌來(lái)說(shuō)，整個(gè)行業(yè)都面臨一個(gè)挑戰(zhàn)，就是在做新產(chǎn)品時(shí)，如何以客戶的需求為導(dǎo)向，如何從客戶那端獲得靈感，如何讓品牌與客戶更好地聯(lián)系起來(lái)。而我們覺(jué)得，定制服務(wù)會(huì)改變顧客與品牌之間的一些關(guān)系?！?月15日，Lee亞太區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)Philip Ward在接受時(shí)代周報(bào)記者采訪時(shí)說(shuō)。

過(guò)去“按單生產(chǎn)”的方式已經(jīng)不能適應(yīng)市場(chǎng)新的變化，取而代之的是“大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、開(kāi)放互動(dòng)”，企業(yè)通過(guò)大數(shù)據(jù)拿到需求，將零散的用戶意見(jiàn)通過(guò)數(shù)據(jù)“定量”，然后反映在產(chǎn)品本身。同時(shí)，也在定制過(guò)程中，根據(jù)消費(fèi)者的反饋、數(shù)據(jù)分析隨時(shí)調(diào)整產(chǎn)品。

早在去年，網(wǎng)絡(luò)定制就開(kāi)始試水日常電子消費(fèi)品市場(chǎng)。企業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析，了解網(wǎng)友最喜愛(ài)的功能，生產(chǎn)出最符合目標(biāo)人群的產(chǎn)品然后投向消費(fèi)市場(chǎng)。就拿小米手機(jī)來(lái)說(shuō)，“錄音不被來(lái)電打斷”等眾多細(xì)小功能就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、論壇用戶的需求數(shù)據(jù)分析得來(lái)。

2014年5月13日，京東聯(lián)手格蘭仕發(fā)布了互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)屬品牌“UU”，宣稱(chēng)要為“80后”、“90后”打造專(zhuān)屬白電產(chǎn)品。稍早的5月7日，天貓和聚劃算平臺(tái)上宣布消費(fèi)者可以搶購(gòu)“以天貓網(wǎng)絡(luò)定制、規(guī)?；a(chǎn)方式”的高性?xún)r(jià)比知名品牌小家電，成為電商包下廠家生產(chǎn)線的首例。

除此之外，微博手機(jī)、支付寶手機(jī)、微信空調(diào)、愛(ài)奇藝電視、世界杯電視等均已“試水”通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)來(lái)分析用戶需求，然后滿足他們。京東的JDPhone計(jì)劃就是通過(guò)京東用戶數(shù)據(jù)挖掘，了解用戶需求，然后京東聯(lián)合品牌廠商，整合產(chǎn)業(yè)鏈，共同打造滿足用戶需求、超出用戶期望的高性?xún)r(jià)比產(chǎn)品。

大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、開(kāi)放互動(dòng)成為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的主要特征，傳統(tǒng)消費(fèi)電子廠商的“按單生產(chǎn)”方式已經(jīng)不能適應(yīng)市場(chǎng)變化。因此，直達(dá)用戶痛點(diǎn)的互聯(lián)網(wǎng)定制就應(yīng)運(yùn)而生。盡管沒(méi)有喊出互聯(lián)網(wǎng)定制的口號(hào)，但越來(lái)越多的消費(fèi)電子廠商開(kāi)始向大數(shù)據(jù)要需求，將零散的用戶意見(jiàn)通過(guò)數(shù)據(jù)“定量”，然后反映在產(chǎn)品本身。

目前互聯(lián)網(wǎng)定制尚處于初級(jí)階段，廠商對(duì)用戶的分析還停留在表層，產(chǎn)品本身亦多是從廠商角度來(lái)定義。不過(guò)，互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)制造企業(yè)深度融合的新商業(yè)模式為傳統(tǒng)制造商在群雄爭(zhēng)霸的時(shí)代提供了“彎道超車(chē)”的機(jī)會(huì)，也成為互聯(lián)網(wǎng)電商新的引流模式。中國(guó)企業(yè)正走在從制造到“智造”的路上，越走越遠(yuǎn)。