在規(guī)劃智能工廠的時候要以智能的方式去思考。傳統(tǒng)工廠是大規(guī)模使用機器制造產(chǎn)品，而智能工廠的定義是？

能夠進行自我規(guī)劃，不需要人工介入，有一定的技術(shù)基礎(chǔ)。如CPS讓生產(chǎn)設備之間以及產(chǎn)品之間像人類一樣，可以通過互聯(lián)網(wǎng)進行對話和溝通，讓產(chǎn)品和機器自動完成自己的使命。

當我們談到智能工廠，就會不由自主想到工業(yè)4.0。

工業(yè)4.0的特點，我想是分散化、集成化和智能化。智能工廠只是全局的一部分。

智能工廠是什么，它能夠利用大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢，制造出低成本、個性化的產(chǎn)品。其次是敏捷性、靈活性，內(nèi)部流程都能夠自動適應，不需要重新設計。

另一點是高度的自動化，但不失靈活性。有人認為有了自動化就失去了靈活性，但我們有一個智能分散過程，得益于信息物理系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)的幫助，可以將靈活性和自動化兩者結(jié)合。

智能工廠的設備可以適應不同的產(chǎn)量，通過IT系統(tǒng)使縱向和橫向整合，從而實現(xiàn)服務互聯(lián)。整合整個供應鏈上各個元素，從供應鏈到最后終端客戶。

在1994年的美國，出現(xiàn)了一個詞——敏捷工廠。其一是通過IT系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)快速響應客戶需求，其二就是橫向整合。在1993年的德國一位專家提出了分散式工廠的概念，稱生產(chǎn)系統(tǒng)可分為很多部分，一些分散化的過程可以通過互聯(lián)網(wǎng)方式整合。

這些是模塊化工廠的前身，采用一些分散式的生產(chǎn)方式，將所有一切連接起來，我想這也是智能工廠概念的基礎(chǔ)。

舊的概念加上新的概念，再加上新的科技就可以構(gòu)成智能工廠。很多技術(shù)在被成熟應用后，如CPS、云計算就為實施生產(chǎn)過程中的智能化帶來了更多可能。

以洗衣機產(chǎn)品為例。作為消費者，我們可能希望將洗衣機的顏色改變一下，更加適應房間的顏色。作為生產(chǎn)企業(yè)，客戶需要個性化、定制化的設計，而不再是大規(guī)模、統(tǒng)一的產(chǎn)品。

變化越多，意味著產(chǎn)品的產(chǎn)量就越小，產(chǎn)品的生命周期就越短，交付到市場的時間也就越短。我們的最終目標是要滿足客戶的需求。

那么如何能夠滿足小批量生產(chǎn)、滿足客戶更多變的定制化需求？而且，企業(yè)也不能為此去增加成本和工作時間。這就需要有靈活高效、可拓展性的生產(chǎn)，使產(chǎn)品組合更加細分，每種產(chǎn)品數(shù)量變小，所有這一切加起來就構(gòu)成了智能工廠。我們需要一個比傳統(tǒng)工廠更加人性化的智能工廠。

對于德國工業(yè)4.0，德國人給出了很多標準，從整體概念到工廠規(guī)劃細節(jié)。其中一些標準是我們德國物流研究院名譽院長Prof. Dr.-Ing. Axel Kuhn（庫恩院士）提出來的，他也是我的博士生導師。

如果要規(guī)劃智能工廠，首先我們要了解生產(chǎn)的產(chǎn)品和市場需求量。何時產(chǎn)量穩(wěn)定，何時會產(chǎn)生銷售峰值，這個波動過程，在設計工廠的時候也需要考慮。

工廠是一個實體，所以我們要確定需要投入多少資金，購置多少設備。另一點，工廠都有供應商，我們還要與供應商整合，包括人力資源和組織架構(gòu)。

智能工廠在規(guī)劃時最大的不同，是生產(chǎn)，剛才說到的拓展性、敏捷性和靈活性都是很重要的概念。智能工廠一定會以集成系統(tǒng)的方式體現(xiàn)這些特性。

我們可以通過改變生產(chǎn)線的方式來改變生產(chǎn)，將生產(chǎn)單元靈活地連接起來。

如何達到靈活性，而不是剛性，也不是死板地改變生產(chǎn)線？一個靈活的生產(chǎn)過程，產(chǎn)品應是互通互聯(lián)的，這是一種自我管理的過程，產(chǎn)品自帶生產(chǎn)信息，可以提示系統(tǒng)如何進行生產(chǎn)。

除了生產(chǎn)，運輸也要非常靈活，雖然這很難達到。未來的趨勢，一定是使用智能和自動運輸系統(tǒng)，通過自動運輸系統(tǒng)將物流空間分成很多部分。

如德國物流研究院研制出的全球首臺輕型高速穿梭車MultiShuttle，有別于傳統(tǒng)無人小車的是：MultiShuttle Move每個小車都是獨立的，有獨立的“思想”。在行走過程中，需要與哪些設備聯(lián)網(wǎng)溝通；遇到障礙物如何處理......都可以智能地獨立完成。

這些智能化的物流新技術(shù)，是需要在智能工廠里運用的。

在智能工廠里，IT系統(tǒng)是工業(yè)4.0很重要的一部分。在整個產(chǎn)品線上進行垂直整合，而在工廠內(nèi)部進行縱向整合，在供應鏈進行橫向和縱向整合，這個就是創(chuàng)新。

我們需要將系統(tǒng)整合起來，讓它能夠進行工作。現(xiàn)在，我們可以通過云計算來讓IT系統(tǒng)更好的工作。

最后一點是人力資源。過去工廠里有很多人力是重復工作的，但在智能工廠里面一切都會改變，因為我們通過人機交互，通過IT系統(tǒng)進行溝通；為此，我們需要擔負更多責任。

在科技完全成熟之前，還需要一些時間，才能實現(xiàn)智能工廠，現(xiàn)在還不存在一個完好的智能工廠。

智能的時代正在到來，縱橫整合是一個大話題。智能工廠不僅是生產(chǎn)，還有人機交互。西門子Amberg工廠在20年前就已經(jīng)開始智能生產(chǎn)過程了。

奔馳的工廠(Smart + Plant)就是智能工廠(Smart Plant)嗎？這個問題很有意思。

德國奔馳Smart工廠里的生產(chǎn)線，人們和機器可以相互溝通，供應商之間可以橫向整合，噴涂車間、驅(qū)動系統(tǒng)以及總裝車間都是相互連接的。順便提一句，這個廠1997年就啟動了，當時還年輕的我在那里擔任項目經(jīng)理。

最后一句話想與大家分享：The secret of getting ahead is getting started.

作者：Rolf Schmidt

來源：德國物流研究院（ID：Fraunhofer_IML）