如果要給未來工廠劃定幾個關(guān)鍵詞，那么在受訪的企業(yè)界、投資界和學(xué)術(shù)界人士看來，一定會包括自動化、數(shù)字化、智能化、個性化等。
實現(xiàn)自動化，幾乎是業(yè)內(nèi)一致認(rèn)同的未來工廠的雛形。
“我們對未來工廠的期望并不是多么的高大上，就是樸素地希望通過智能化技術(shù)的運用減少用工，降低成本，未來吸引更多高水平的員工做更有價值的工作。”江蘇大生科技部部長趙瑞芝在接受記者采訪時坦言。
對很多傳統(tǒng)行業(yè)而言，勞動強(qiáng)度大、工資收入低，因而招工難、人員流動性大都是普遍問題，已有122年歷史的江蘇大生集團(tuán)有限公司也不例外。
為了解決這些問題，大生集團(tuán)于2015年建成國內(nèi)紡織行業(yè)第一條全流程國產(chǎn)設(shè)備示范生產(chǎn)線——大生“數(shù)字化紡紗車間”，并入選今年10月國家工信部公示的“2017年智能制造試點示范項目”。
“我們做了智能的紡織設(shè)備、物流系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，把傳統(tǒng)上分為多個工序的棉紡裝備通過集成為一個智能化的整體進(jìn)行管理。”趙瑞芝說，這一整套智能化解決方案，提升了效率，目前大生集團(tuán)的智能制造車間規(guī)模為4.56萬錠，下一步的目標(biāo)是10萬錠。
記者接觸的各類人工智能企業(yè)、傳統(tǒng)制造商都開始有選擇性地規(guī)劃自己設(shè)想中的未來工廠藍(lán)圖，這幅藍(lán)圖中的元素各式各樣，但都有著一些共同的特征。
在他們的規(guī)劃中，未來工廠不再只是由大型設(shè)備堆砌起來的機(jī)械巨獸，制造工廠追求的不再是規(guī)模化的生產(chǎn)、千篇一律的產(chǎn)品，而是個性化的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，這種需求帶來的復(fù)雜變化已不是傳統(tǒng)工廠能夠?qū)崿F(xiàn)。
在技術(shù)和需求的疊加作用下，資本也開始涌入，社會對于未來工廠的想象正在一步步實現(xiàn)。中投顧問的報告指出，2015年我國智能制造產(chǎn)值在1萬億元左右，2020年有望超過3萬億元，年復(fù)合增長率約20%。
但技術(shù)落地還有很長的過程，而在這個過程中，對企業(yè)本身的管理、領(lǐng)導(dǎo)者的理念以及政府的政策等，都提出了更高的要求。
未來工廠藍(lán)圖
如果要給未來工廠劃定幾個關(guān)鍵詞，那么在受訪的企業(yè)界、投資界和學(xué)術(shù)界人士看來，一定會包括自動化、數(shù)字化、智能化、個性化等。
汽車生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商——上海德梅柯汽車裝備制造有限公司，近期剛被列入工信部第一批智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商推薦目錄，其從裝配到焊裝車間都已換成自動線。這類公司在利用創(chuàng)新提高生產(chǎn)效率方面已走在前列。
但從自動化到真正的未來工廠還有很多其它的元素，比如智能化、個性化等。
前KUKA機(jī)器人公司CEO、現(xiàn)德梅柯CEO孔兵在接受記者采訪時表示，未來工廠的關(guān)鍵在于生產(chǎn)組織模式，“產(chǎn)品所有最終的信息、不同產(chǎn)品之間的切換、生產(chǎn)后訂單的自動分解、分解后怎么下派到公司去生產(chǎn)，都要實現(xiàn)信息化管理。”
這個過程的實現(xiàn)，正如西門子（中國）有限公司執(zhí)行副總裁、數(shù)字化工廠集團(tuán)總經(jīng)理王海濱所說，需要數(shù)字化企業(yè)軟件套件、工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)、全面的自動化安全和面向特定業(yè)務(wù)的工業(yè)服務(wù)這四大支柱互相支撐。
“未來工廠是自動化、無人化、標(biāo)準(zhǔn)化的，其中也包括材料供給、SMT、后工程組裝等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的智能化。”松下電器機(jī)電（中國）公司戰(zhàn)略企劃部經(jīng)理殷小恒在接受記者采訪時說。
而未來更值得期待的是工廠的個性化定制，“比如一個包裝盒，1000個人有1000種不同的需求，要實現(xiàn)這種個性化需求，并對整個生產(chǎn)流程進(jìn)行追蹤，需要有大量的信息匯集，而這種信息匯集靠人是難以實現(xiàn)的。”孔兵說。
華泰證券機(jī)械行業(yè)首席分析師章誠強(qiáng)調(diào)，這種未來工廠的實現(xiàn)要滿足“云、網(wǎng)、端”三個層面的提升，即工業(yè)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通、工廠內(nèi)部和產(chǎn)業(yè)鏈的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建以及以機(jī)器人為代表的自動化投入。
對于未來工廠的設(shè)想或許并沒有固定的范式，但毋庸置疑的是，對未來工廠的設(shè)想已經(jīng)提上日程。
波士頓咨詢公司（BCG）近期所做的關(guān)于描繪2030年未來工廠的藍(lán)圖的研究指出，工業(yè)企業(yè)非常渴望能夠提高工廠效率，85%的受訪者認(rèn)為自己能從未來工廠元素的實施中受益，有74%表示公司已經(jīng)引入或計劃在未來五年內(nèi)引入未來工廠元素。
“技術(shù)+資本”的競逐
在這種需求的趨動下，各類技術(shù)企業(yè)和投資人都開始布局智能制造行業(yè)，從全球機(jī)器人四大家族，到西門子、松下等全球領(lǐng)先的制造業(yè)企業(yè)，再到中國本土的汽車、紡織等傳統(tǒng)企業(yè)以及各類互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。
“今年以來工業(yè)機(jī)器人的銷量同比增幅將近百分之七十，這預(yù)示著中國制造業(yè)在增加對智能制造的投資。”章誠指出，這是非常明顯的趨勢。尤其在制造業(yè)最發(fā)達(dá)的長三角和珠三角地區(qū)，“只要能用機(jī)器人，就不用人”的理念已成為業(yè)界共識。
據(jù)悉，ABB正在重點打造高效互聯(lián)的未來智能工廠。其中機(jī)器人物流解決方案實現(xiàn)了存儲、拾取、分揀三項功能的全自動化操作，將倉儲物流系統(tǒng)的處理能力提升40%以上，投資及運營成本降低35%至50%，目前已成功應(yīng)用于用戶的智能物流中心。
另一個國際巨頭發(fā)那科也在這一領(lǐng)域不斷發(fā)力。在剛剛過去的第十九屆中國國際工業(yè)博覽會上，發(fā)那科展示了在自動化技術(shù)積累的基礎(chǔ)上進(jìn)行信息化解決方案，為客戶提供完整的基于制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的機(jī)器人智能制造解決方案。
今年9月，西門子宣布中國將主導(dǎo)公司全球自主機(jī)器人的研發(fā)工作，并與清華大學(xué)在北京建立先進(jìn)工業(yè)機(jī)器人聯(lián)合研究中心，重點圍繞新型機(jī)電一體化、人機(jī)協(xié)作及人工智能在機(jī)器人控制器中的應(yīng)用等課題開展研發(fā)。
同樣，德梅柯在汽車行業(yè)通過建立虛擬生產(chǎn)線等技術(shù)為很多廠家提供解決方案，并嘗試建立整個工廠的信息控制系統(tǒng)，未來甚至要覆蓋車型的變換、零件的追蹤等。
但未來工廠的場景不是一部科幻大片，他的成形需要大量的知識和資本的投入。對資本而言，在這個時代不懂智能制造，不了解有關(guān)未來工廠的最前沿技術(shù)，是非常落伍的。
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的報告，智能制造領(lǐng)域的八大熱點分別是：機(jī)器人、無人機(jī)、人工智能、3D打印、無人駕駛、虛擬現(xiàn)實、智能物流、智能家居。
“目前整個行業(yè)的投資還是在比較理性的發(fā)展過程中。盈利比較好的、和C端貼近、互聯(lián)網(wǎng)水平比較高的行業(yè)增加投資較多。”章誠指出。
在技術(shù)、資本、政策的競逐下，智能制造領(lǐng)域的爆發(fā)點間隔時間越來越短，“機(jī)器人在中國從20世紀(jì)90年代興起，21世紀(jì)初被接受，直至2010年形成了一個真正的爆發(fā)點，今年又是一個爆發(fā)點，2020年可能又是一個節(jié)點，這會產(chǎn)生新一輪的技術(shù)革命。”孔兵說。
未來有多遠(yuǎn)？
在外界看來，未來工廠雖然遙不可及，但隨著技術(shù)的不斷迭代更新，未來工廠正步步臨近。然而，未來工廠之路還有許多阻礙。
未來會從自動化到智能化，甚至實現(xiàn)少人化或無人化，技術(shù)上的局限是第一道門檻。正如復(fù)旦機(jī)器人智能實驗室主任張文強(qiáng)所說，目前國內(nèi)的人工智能發(fā)展尚處于感知智能的階段，還未達(dá)到認(rèn)知智能的水平。
孔兵也指出，雖然機(jī)器能夠反饋簡單的故障、運行速率等信息，但在實際生產(chǎn)信息、生產(chǎn)瓶頸、生產(chǎn)環(huán)節(jié)問題等層面還未實現(xiàn)。以機(jī)器人行業(yè)為例，中國本土的機(jī)器人廠家大概有上千家，但比較分散，沒有形成完整的體系。
他強(qiáng)調(diào)，在這種技術(shù)條件下，要實現(xiàn)個性化的需求，未來5到10年內(nèi)是比較困難的。
智能化的生產(chǎn)雖然減少了勞動力成本，但對人員各方面的素養(yǎng)要求都在不斷提高，人才緊缺是擺在企業(yè)面前更大的難題。
記者在采訪中了解到，為了破解這一難題，許多企業(yè)開始加大研發(fā)和人才培育的投入。“我們的研發(fā)實驗室目前處于剛剛起步的階段，需要有一定的項目來支撐它的發(fā)展，所以高檔次的人才、資金、設(shè)備的配置也在不斷的跟進(jìn)發(fā)展。”殷小恒說。
去年5月，西門子與教育部簽訂了新一輪《教育合作備忘錄》，將在中德合作框架下面向“中國制造2025”國家戰(zhàn)略培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，“數(shù)字化時代，需要數(shù)字化的人才。”王海濱說。
但是，很多企業(yè)都不具有向智能制造轉(zhuǎn)型的能力儲備。麥肯錫的市場調(diào)查顯示，在中國約有80%-90%的企業(yè)還處于工業(yè)2.0或接近3.0階段，只有10%的企業(yè)屬于工業(yè)3.0以上。
“中國目前工業(yè)機(jī)器人的集成及軟件發(fā)展一年規(guī)模在500億左右，有接近300多家企業(yè)在從事這個行業(yè)，這意味著很多參與的都是小企業(yè)。”章誠說。
此外，多位業(yè)內(nèi)受訪人士表示，未來工廠的打造、應(yīng)用都需要企業(yè)在精益管理、流程梳理、企業(yè)文化等方面的準(zhǔn)備，對企業(yè)的經(jīng)營理念與管理模式，尤其是領(lǐng)導(dǎo)人本身的意識和魄力提出了更大的挑戰(zhàn)。
但行業(yè)的發(fā)展依然潛力極大。機(jī)器人產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃提出，到2025年，工業(yè)機(jī)器人年銷量將達(dá)26萬臺，保有量達(dá)180萬臺。根據(jù)《中國制造2025》重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖，制造業(yè)重點領(lǐng)域?qū)⑷鎸崿F(xiàn)智能化，試點示范項目運營成本降低50%，產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短50%，不良品率降低50%。
中國已經(jīng)一只腳踏進(jìn)了未來制造的工廠，但會處于持續(xù)動態(tài)的變化中，未來究竟什么樣，多久能實現(xiàn)，誰也無法預(yù)判。
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