智能工廠建設體系及實施挑戰

廖康 霍文文 程亞東 侯進生 陳晶

山東工業有限責任公司濟南卷煙廠制絲車間 山東濟南 250100

新一代信息技術的進步推動制造業改革，智能化促進制造業轉型升級的趨勢業已形成[1]。這也是為何這么多人關注智能化的原因。雖然各種觀點和聲音百花齊放、姹紫嫣紅，主流技術思路也逐步趨于一致，但是具體到全面落地實施還要有一段歷程。主流思路、發展趨勢已成熟的基礎上，智能制造的落實需要有一定之規，本文將對智能化制造落地實施提出一點看法。

1 智能工廠建設體系

智能制造、智能工廠建設是傳統制造業與新技術的一次融合[2]，在這個融合過程中，其應該是有一套切實可行的方法論的,對于這套方法論稱為“智能工廠建設體系”。該體系大致歸納為以下幾個方面。

以提質增效為目的。無論是傳統工廠還是智能工廠，制造工廠的目的始終是提高生產效率、提高產品質量、降低生產成本。這個根本目的始終是第一位的，離開了這一目的，為了智能化而智能化始終是空中樓閣不能夠持續進行。智能化是推動這一目的的高效方式，一切的智能化建設也應緊緊圍繞這個根本目的開展。

以智能裝備為基礎。智能工廠說到底首先要有先進的生產裝備，這是開展智能化的硬實力，是智能工廠建設的基礎。只有這個基礎打得牢、夯的實，才有可能滿足個性化、柔性化、快速化的需求，才能提高效率、降低人力、物力、財力的投入。智能裝備從儀器、儀表到整機、條線的不斷發展，將成為智能工廠的生產力保障。

以運行數據為源泉[3]。數據是財富，設備運行數據、產品質量數據、管理業務數據等一切企業經濟運行數據都是智能化開展的源泉和生產資料。智能化的一個顯著特征就是充分依賴數據、充分挖掘數據、廣泛應用數據。離開數據談智能化是無源之水。充分獲得、整合、利用這一新的生產資料尤為關鍵。

以業務需求為方向。有需求才會有動力，有需求才會有創新。業務應用的需求就是智能化建設的方向。智能化就是解決這些實際問題。通過新的技術讓各類業務更加便捷、更加靈活、更加準確。通過智能化解決現在存在的痛點、難點，豐富管理業務模式、發展管理業務模式、創新管理業務模式。

以智能應用為支撐。智能應用是智能化的最顯著特征標簽，也是大家談論的主要關注點。通過多級平臺、多類數據、多種方法，以多種形式的智能應用，支撐生產、設備、工藝、質量、安全、人員管理等各類業務需求，讓設備更可靠，人機更和諧、生產更敏捷、產品更優越、人員更優秀、管理更高效是智能化的本質出發點。

以數據管理為保障。數據是生產資料、是智能工廠健康持續高質量運行的血液，因此數據管理的作用在智能工廠建設中就顯得格外突出。需要哪些數據、如何獲得、怎樣管理、怎樣應用，數據質量怎么樣，這些問題都是數據管理的基本任務。針對企業運行數據的采集、傳輸、集成、應用、歸檔、銷毀及數據質量檢查、數據安全保證等數據全生命周期的維護管理是智能應用的重要保障。

以評價改善為提升。凡事都是不斷發展變化的，智能工廠建設也不是一蹴而就的，是一個長期不斷發展完善的工作。發展出題目，改革做文章，應用怎么樣，效果好不好，需要通過不斷地評價來衡量。新的要求，老的問題，需要不斷的改善去解決。在一個又一個PDCA循環中，智能工廠才會越來越精益，越來越有生命力。

2 智能工廠建設實施挑戰

在智能工廠建設過程中有幾點挑戰值得關注，這些挑戰對于這項工程的高質量、可持續進行尤為關鍵。

應用的碎片化。智能工廠的業務是多樣的，每項需求千姿百態。從風機震動檢測、到智能排產、從空調智能控制到包裝機維保決策，每一項應用都十分具體，且應用迥異。因此智能應用的碎片化特點十分顯著。每一個應用都要特需的數據、特定的方法、特別的參數。一套方法通行，推而廣之的做法不能夠行之有效，每一種應用都是特例。并且在新的業務需求到來后雖然有經驗可借鑒，但也大多需要修改方法，修正參數，從頭再出發[4]。

數據的多源化。工廠的數據是多種多樣的，多個維度、多個層次，既有設備運行的原始數據，又有管理產生的業務數據。往往這些數據的維度、粒度不同，導致數據彼此交叉。同一業務數據可能就有多種形式，多個數值，這源于不同的口徑、不同的業務來源、不同的計算方法，如何在海量的數據中抽絲剝繭選擇合適的數據，是一項艱巨而富有挑戰的工作。

結果的專業化。智能工廠建設面臨的一個極為棘手的問題是需求和結果的專業化。從事智能化的專業技術外援，缺少相關業務儲備，對于提出的需求不能理解，對于表現出的問題不能夠很好的做出分析和診斷。而工廠的業務人員對于業務往往十分熟悉，但又缺少轉化為智能化工具方法的途徑，針對表現的業務問題不能夠很好的借助智能工具進行摸索和測試。這種突出的矛盾十分普遍，對于專業技術人員變成業務達人，還是業務人員變成技術能手的爭論也由來已久。對此偏向于后者。前者在商業化形勢下不太現實，且極不穩定；后者，培養一支自己的人才隊伍是保持自主權和長期發展的動力源泉。

形式業已形成，趨勢浩浩蕩蕩，未來充滿光明，前路道阻且長。在這條路上涉及的問題有太多太多，且不自量力粗陋的談論以上兩個問題，拋磚引玉，望能有更多、更好的建議擘畫美好的前景。