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什麽是智能工廠？

類別：行業動態文（wén）章出處：久久久久国产成人精品亚洲午夜發布時間：2022-12-14 瀏覽人次：字體變大字體變小

什麽是智能工廠（chǎng）？

顧名思義，智能工廠是……智能的。智能工廠（chǎng）是機器、通信機製和計（jì）算能力的互（hù）連網絡，是一（yī）個信息物（wù）理係統，它使用人工智能 (AI) 和機器學習等先進技術來分析數據、驅動自（zì）動（dòng）化流（liú）程並隨時學習。

智能工廠和智能製造是（shì）被（bèi）稱為工（gōng）業 4.0 或第四次工業革命的技術變（biàn）革（gé）的一部分。前三次工業革命中的每一（yī）次都誕生於一種（zhǒng）創新的（de）新技術，它徹底改變了我（wǒ）們工（gōng）作和製造商品的方式：即蒸汽機、裝配線和計算機的力量（liàng）。今天，第四次革命是由數字化轉型和智能自動化驅動的。

適應不斷變（biàn）化的世界的智（zhì）能（néng）工廠

在過去幾（jǐ）年中，企業（yè）領導者（zhě）越來（lái）越（yuè）明顯地認識到，數（shù）字化轉型是希望在 2020 年代具有競爭力和彈性的供應鏈和製（zhì）造業（yè）務的當務（wù）之急。疫情進一步暴露了全球供應鏈薄弱環節和行業脆弱性（xìng）。《福布斯》雜誌的一篇（piān）文章重申了（le）這一點，稱“COVID-19 向世界展示（shì）了製造業應（yīng）該已經知（zhī）道的事情。傳統的供應鏈和製造（zào）生態（tài）係統正（zhèng）在失（shī）敗，我們需要轉向適應性更強、更（gèng）敏捷（jié）、完全數字化的解（jiě）決方案。”

消費者的期望也有助於智能工廠技術和未來工廠的發展。被稱為亞馬遜效（xiào）應的（de）消（xiāo）費者對（duì）次日送達的需求一直在穩步快速增長。根據《企（qǐ）業家》雜誌 2019 年的報道，“無論好壞，美（měi）國經濟和全球經濟（jì）都處於亞馬遜效應的陣痛之中。電子商務供應商承受著與亞馬遜的速度（dù）和效率相匹（pǐ）配的越來越大的壓（yā）力，而且沒有證據表明消費者的期望正在放鬆。” 這種（zhǒng）趨勢是對（duì）智能工廠（chǎng）技術需求（qiú）不斷增長的一個主要因素，因為過（guò）時（shí）的係統證明（míng）無法滿足跟上這（zhè）一現象所需的物流和（hé）倉儲能力規模。

製造商和供應鏈經理在努力減（jiǎn）少對國際合作夥伴的依賴時麵臨（lín）進一步（bù）的風險和運營中斷。按需製造和虛擬庫存等智能工廠解決方案（àn）當然可以最大限度地（dì）減少對海外供應商和製造商的依賴。然而，正如《哈佛商業評論》在 2020 年的一篇（piān）文章中指出的那樣，將製（zhì）造業帶回美國說起來容易做起來難 “製造商已經求助（zhù）於專家和分包商，他們隻專注（zhù）於一個領域——甚至這些專家也不得不依賴許多其他領域（yù）。正如世界已經開始依賴不同（tóng）地區的鐵礦石或鋰金屬等自然（rán）資（zī）源一樣，它也變得依賴於這些專（zhuān）家所在的地區。” 增（zēng）加國內製造當然可以降低成（chéng）本和供應鏈風（fēng）險，但並不（bú）一定會消除對海外合作夥伴的需求，也不一定會減（jiǎn）少供應鏈中的環節總數。因此，采用數字工廠技術來優化效率和可見性比以往任何時候都更加重要。

智能工廠如何運作？

我們（men）經常談論自動化流程，就好像它們是智能工（gōng）廠所獨有的——然而自動化和機器人技（jì）術已經在製（zhì）造業務中使用了幾十年。許多傳（chuán）統工廠在其運營的各個部分都（dōu）使（shǐ）用自動化機器，例如條形碼掃描儀（yí）、相機和數字化生產設備。但這些（xiē）設備並沒有相互連接。傳統工廠中的人（rén）員、資產和數據管理（lǐ）係統都相互隔離（lí）運行，必須持續進行人工協調和集成。

智能數字工廠通過將機器、人（rén）員和（hé）大數據集（jí）成到一個數字連接的（de）生態係統中來運作（zuò）。智能工（gōng）廠不僅整理和分析數據，而且（qiě）實際上從經驗中（zhōng）學習。它（tā）解釋數據集並從中獲得洞察（chá）力，以預測（cè）趨（qū）勢和事件，並推薦和實施智能製造工作（zuò）流程和自動化流程。智（zhì）能工廠通過不斷的程序改進來自我糾正和自我優化——它可以教會自己（和人類）變得更有彈性、更有生產（chǎn）力和更安全。

智能工廠的結（jié）構

智能工廠的（de）基本結（jié）構可以大致（zhì）概括為三（sān）個（gè）步驟：

1.數據采集： 人工（gōng）智能和現代數據庫技術允許（xǔ）在企業、供應鏈和世界範圍內管理和采集不同的有用（yòng）數（shù）據（jù）集。通過傳感器和網（wǎng）關，工業物聯網 (IIoT) 允許連接的機器將數據收集到係統（tǒng）中。通過無數其他數據門（mén）戶，人工（gōng）智能係統可以（yǐ）編譯與績效、市場趨勢、物流或任何其（qí）他潛在（zài）相關來源相關的（de）數據集。

2.數（shù）據分析： 機器學習和智能業務係統使用高級分析和（hé）現代數據管理解決方案來理解收集到的所有不同數據。IoT 傳感器可（kě）以在機器需要維修或保（bǎo）養時發出警告。可以匯編市場和運營數據以發現機會和風（fēng）險。可以隨著時間的（de）推移研究工作流程效率，以優化性能並根據需要自動更正。事實上，可以比較和分析（xī）的數據集呈現出幾（jǐ）乎（hū）無限的組合可能性，可（kě）為數字工廠優化和供應（yīng）鏈預測提供信息。

3.智能工廠自動化： 數據采集和分（fèn）析（xī）完成後，工作流程就會建立起來，指令會發（fā）送到係統內的機器和設備。這些（xiē）設備可能位於工廠的四壁之內，也可能位於供應鏈（liàn）中物流或製（zhì）造（zào）環節（jiē）的遠處（chù）。智能工作（zuò）流程和流程不斷受到監控和優化。如果新聞報道警告對某種產品的需求（qiú）激增，則可以指示 3D 打印機工作流程提高該產品的生（shēng）產優先級。如果原（yuán）材料運輸延遲，可以輪換庫存（cún）緩衝以消除任何中斷。

智能工廠的好處

許多企業的供應鏈運（yùn）營和係統（tǒng）幾十年來基本沒有改（gǎi）變。但是，由於消費者的期（qī）望和經濟不確定性處於曆史最高水平，供應鏈經理需要能夠（gòu）提供可（kě）衡量的顯（xiǎn）著收益並（bìng）能夠迅速帶來收益的解決方案。據《福布斯》雜誌報道（dào），2017 年隻（zhī）有 43% 的製造商正在實施智能工廠計劃。到 2019 年，其中（zhōng） 68% 的人做到了。對於（yú）投資於數字化轉型和智能工廠解決方案的公司而言，有可能獲得顯著的商業利益，包括：

生產力和效率： 縱觀其曆史（shǐ），製造業（yè）一直主要是關於反應——觀察已經發生的事件或趨勢，然後在事後嚐試將業務引向不同的方向（xiàng）。智能工廠技術旨在減（jiǎn）少對反應性實踐的需求，並（bìng）將供應鏈管理轉變為更具彈性和響應性的模式。使用預測分析和大數據分析可以識別和實施優化流程。即時庫（kù）存管理，準確的需求預測和提高上（shàng）市速度是智（zhì）能工廠帶來的一（yī）些效率優勢。在數字洞察（chá）力的增（zēng）強下，在智（zhì）能工廠工作的人們也能夠（gòu）簡化（huà）他們的工（gōng）作，從而提高運（yùn）營的整體生產力。在（zài）他們 2019 年的智能工廠研究中，德勤告訴我（wǒ）們， “在投資智能工廠計劃後，公司在製（zhì）造產出、工廠利用率和勞動生產率等領域（yù）報告了高達 12% 的收益。此外，到 2030 年，擁有智能工廠的製造商的（de）淨勞動生產率可（kě）能會超過傳統工廠 30%。”

可（kě）持續性和（hé）安全性：消費者（zhě）越來（lái）越願意為他們知道使用對社會和環境負責的方法采（cǎi）購和製造的產品（pǐn）多花一（yī）點（diǎn）錢。現代智能工廠技術使（shǐ）企業比以往任何時候都（dōu）更容易發現和實（shí）施更多綠色、安全（quán）和對社會負責（zé）的製造實踐的（de）機（jī）會。智能工廠經理可以使用區塊鏈和（hé） RFID 傳感器等數字創新（xīn）來確保所有材料和用品的無可辯駁的來源和質量控製（zhì）——即使來自供應鏈中最遙遠的環節。在離家更近的地方，國際自動化學會報告機器人（rén）和自動（dòng）化設備（bèi）可以幫助減少或消除導致工傷的五個主（zhǔ）要原因中的三個（gè）。

產品質量和客戶體驗： 就像孩子（zǐ）們的電話遊戲一樣，傳統製造商通常很難（nán）確保他們的指令被其供應鏈中的低級（jí）供應商和製造商準確接收和遵循。在智能工廠（chǎng）中（zhōng），智能工廠中的雲連接和端到端可見性為製造過程的所有層級帶來實時洞（dòng）察和建議。快速定製和響應（yīng）不斷變（biàn）化的趨勢（shì）的能力意味著產品緊跟客戶需求。係統數據的高級分析可以快速發現弱點或需（xū）要改進的地方。這會（huì）提高市（shì）場競爭力，改善產品評論，並減少代價高昂的（de）退貨或召（zhào）回。

智能工廠技術

智能（néng）工（gōng）廠技術（shù）非常靈（líng）活。隨著（zhe）數字化轉型計劃在企業中的興（xìng）起，幾乎可（kě）以根據需要進（jìn）行擴展、修改和調整。

雲連接： 無論是（shì）公（gōng）共雲、私（sī）有雲還是混合（hé）雲，雲都是（shì）智（zhì）能工廠中所有數據和信息流動的管道。業務範圍和全球雲連接確保業務的每個領域都使用實時數據（jù）運行，並且可以立即查看供應鏈中所（suǒ）有連接的（de）資產和係統。
人工智能： 使用集成人工智能技術的操作係統具有（yǒu）速度、能力和靈活性，不僅可（kě）以收集和分（fèn）析不同的數據集，還可以提供實時洞察和（hé）響應性建（jiàn）議。智能工廠內的自動化流程（chéng）和智能係（xì）統通過人工智能不斷優（yōu）化和通知。
機器學習：機器學習為智能工廠帶來的最有（yǒu）價值的好（hǎo）處之一是它進行高（gāo）級預測性維護的（de）能力。通過監控和分析製造過程，可以在係統故障發生之前發出警報。根（gēn）據情況，可以進行自動維護（hù），或者在必要時建議進行人工幹（gàn）預（yù）。
大數據： 強大的大型數據集允（yǔn）許在智能工廠中進行預測和高級分析。企業早就了解大數據的戰略價（jià）值，但直到最近（jìn），還常常缺乏有效利用（yòng）大數據所必需的係統。供（gòng）應（yīng）鏈和智能工（gōng）廠的數字化轉型為企業利用大數據洞察力進（jìn）行優化和創新開辟了廣（guǎng）闊的天地。
工業物聯網 (IIoT)： 在智能工廠中，當設備和機器配備唯一標識符並能夠（gòu）發送和接（jiē）收數字數（shù）據時，它們就構成了 IIoT 網絡。現代機器可能已經擁有數字門戶，但即使是（shì）幾十年（nián）前的模擬機器也可以安裝 IIoT 網關（guān）設備，以（yǐ）加快速度。從本質上講，從設備發送的數據報告其狀態和活動，而發送到設備的數據控製和自動化其操作和工作流程。
數字孿生：機器或係統的精確虛擬複製品成為其數字孿（luán）生。它允許以最小的操作風險實（shí）現最大的創新和創造力。數字孿生可以被推到極（jí）限，以多種（zhǒng）虛擬方式重新配置，或在現有係統中測試其（qí）兼容（róng）性——所有這些都不會（huì）在物理世界中產生風（fēng）險或資源浪費。
增材（cái）打印：也稱為3D打印，它允許智能（néng）工廠使用智能自動化進行按需生產（chǎn）。這在供應鏈意外中（zhōng）斷或產品需求突然出現時尤為重要（yào）。但即使是在照常營業的情況下，虛擬庫存也可以通過允許及時製造而大大減少風險和（hé）浪費。
虛擬現實 (VR) 和（hé）增強現（xiàn）實 (AR)： 2019 年，Assembly Magazine 將 VR 可穿戴設備在智能工廠中的一些應用描述為“能夠將環（huán）境條件、庫存水平、過程狀態、裝配錯誤數據、利用率（lǜ）聯係起來，以及以上下文相關的方式（你看或走的地方）的吞吐量指標。” 這（zhè）種身臨其境的感官體驗讓用戶可以利用來自任何地點或時間點的實時（shí）數據來增強他們的自然感官——從而（ér）暢通無阻地了解工廠狀態。
區塊鏈： 幸運的是，隨著智能工廠技術的進步，安全解決方案也在與時（shí）俱進。區塊（kuài）鏈在供應鏈中（zhōng）有許多應用，從與供應商創建“智能（néng）合約”到跟蹤貨物來源和整個供應鏈（liàn）流程（chéng）的（de）處理。在智能工廠（chǎng）中，區塊鏈對於（yú）管理整個企業對連接（jiē）資產和機器的訪問特別有用——保護係統的（de）安全性和這些設備所持有記錄的準（zhǔn）確性。
現代數據庫： 內存數據庫和現代 ERP 係統是工業 4.0 以及所有智能工廠和智能供（gòng）應鏈解決（jué）方案背後的“大腦”。推動（dòng）傳（chuán）統的、基於磁盤的數據庫——通常遠遠超出其限製——以跟上運行智能工廠和現代供應鏈所需的複雜數據管理和分（fèn）析功能。

實現智（zhì）能工廠轉型

2020 年為全球企業帶來了巨大的顛覆和運（yùn）營風險。在（zài） COVID-19 之前，德勤 2019 年對 600 多名製（zhì）造業高級管理人（rén）員進行的一項調查（chá）報告（gào）稱，86% 的（de）人認為在未來五年內（nèi），“智能工廠計劃（huá）將成為製造業競爭力的主要驅動力。” 如今（jīn），數字化轉型和供應鏈現代化比以往任何時候都更從長期目標轉變為決心創新和競爭（zhēng）的公司（sī）的緊迫（pò）和當務之（zhī）急。

如何開始智能（néng）工廠轉型將取決於您現在所處的位置以及哪些流程對（duì）您的業（yè）務最（zuì）關鍵。初始係統審（shěn）計（jì）將幫助您（nín）分析和盤點現有流程（chéng）、資產和業務係統。在開始自動化（huà）工作流程和製造流程之前，您（nín）需要評估它們目前的情況。

在開始數字化轉型之旅時，請務必記住，智能工廠（chǎng）的“智能（néng）”來自（zì）其先進（jìn）的數據分析（xī）和數據管理能力。現代數據庫和強（qiáng）大的 ERP 係統是智能工廠背後（hòu）的大腦。它們支持驅動係統的（de）高級功能。任何智能工廠（chǎng）轉型成功的一個主要因素將是現有業（yè）務係統管（guǎn）理大數據和集成人工智能、機（jī）器學習和高級分析等技術的能力。

最（zuì）後，關於智能工廠轉型的最好（hǎo）的事（shì）情之一是，要有效，它不（bú）必一下子發生。它也不需要中（zhōng）斷或暫停現有的業務活動。企業為（wéi）實現數字係統現代化和優化而采取的每一項舉措都將使他們離（lí）完全集成的智能工廠（chǎng）更（gèng）近一步。此外，就其本質而（ér）言，智能（néng）工廠技術會收集和分析數據。這意味著從安裝那一刻起，任何新（xīn）數字（zì）技術的影響和投資回報率都可以被衡量和評估。

智（zhì）能工廠在行動