傳統(tǒng)的批量生產(chǎn)已經(jīng)淡出舞臺(tái)，如果從前企業(yè)能夠在生產(chǎn)線上加工標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，那么今天的客戶和消費(fèi)者則熱衷于定制解決方案和配件：3D打印機(jī)、合適的機(jī)器控制或個(gè)性化的零配件。如果客戶之后還可以訂購，那么即使產(chǎn)品已經(jīng)開始生產(chǎn)，生產(chǎn)企業(yè)仍然能夠?yàn)槠涮峁┕δ芨迂S富的其他附加裝備。

單件加工廠家則是另外一種情況，他們已經(jīng)開始生產(chǎn)單件，是完全個(gè)性化的生產(chǎn)，當(dāng)然他們也必須在國際競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，所以需要不斷優(yōu)化加工，關(guān)鍵是需要生產(chǎn)力更高、交貨時(shí)間更短以及更加守時(shí)。

明顯的矛盾

為了在克服時(shí)間壓力的情況下保證工作，價(jià)值生產(chǎn)鏈上的各個(gè)環(huán)節(jié)(如研發(fā)、采購和加工)必須更加緊密地聯(lián)網(wǎng)，其他潛力在于服務(wù)：如推出全新的維護(hù)服務(wù)。

市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)PAC的一份調(diào)查顯示：2015年德國中等規(guī)模加工企業(yè)面臨的大挑戰(zhàn)是客戶的個(gè)性化需求以及效率壓力，上述兩個(gè)目標(biāo)讓人進(jìn)退兩難，因?yàn)樗鼈兿嗷ッ?。那么單件加工廠家應(yīng)該如何進(jìn)行的個(gè)性化生產(chǎn)?而批量生產(chǎn)廠商又應(yīng)該如何提升其在生產(chǎn)方面的個(gè)性化和靈活性呢?數(shù)字化為此提供了工具：所謂的網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)(CPS)是把工廠和信息技術(shù)聯(lián)系在一起，使呆板的生產(chǎn)過程轉(zhuǎn)變?yōu)殪`活的價(jià)值生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)可自行組織和自我完善的“智能工廠”。

這樣的工廠只需要來自中央設(shè)備的一個(gè)很小輸出，但卻需要很多本地分布式智能，例如，工件很清楚其接下來將到達(dá)哪一生產(chǎn)環(huán)節(jié)，它們會(huì)自己預(yù)訂輸送工具和設(shè)備，同時(shí)設(shè)備會(huì)提示很快需要維護(hù)。但是“智能工廠”只有在一種前提條件下才能充分挖掘其潛力：即工廠的所有關(guān)鍵區(qū)域和信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。T-Systems公司汽車及制造方案咨詢部門銷售副總裁Florian Gruber介紹說：“不僅要求橫向聯(lián)網(wǎng)和集成，而且也要求縱向聯(lián)網(wǎng)和集成。”

更多的合作

價(jià)值生產(chǎn)鏈上的所有環(huán)節(jié)，如研發(fā)、銷售、服務(wù)以及內(nèi)部物流和加工都在水平層面上合作。例如：倉庫清楚目前的生產(chǎn)計(jì)劃，一旦生產(chǎn)原料所剩無幾便會(huì)自動(dòng)訂購耗材進(jìn)行補(bǔ)給，反之如果缺少生產(chǎn)部件，便可根據(jù)需要自動(dòng)調(diào)整預(yù)先確定的加工過程并優(yōu)先選擇生產(chǎn)步驟。再比如：質(zhì)量控制系統(tǒng)記錄不均勻的焊縫表面，只有將生產(chǎn)和質(zhì)量檢測(cè)兩方面的數(shù)據(jù)結(jié)合起來分析，才可能發(fā)現(xiàn)誤差的根源：在這個(gè)實(shí)例中的缺陷出現(xiàn)前不久，一個(gè)新的焊接機(jī)器人接手了工作。

IT系統(tǒng)相互交流

在智能工廠中，所有IT系統(tǒng)都會(huì)縱向相互交流，而且是雙向的。以往系統(tǒng)只采用手動(dòng)接口或經(jīng)常出現(xiàn)中斷。在智能工廠，產(chǎn)品生命周期管理(PLM)接入系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)改動(dòng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)入SAP或其他生產(chǎn)商的企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)的零件清單，隨后進(jìn)入生產(chǎn)任務(wù)中，通過制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的接口再次與機(jī)器層面(車間)相連，從那里MES也獲得了來自傳統(tǒng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的反饋，如果它們與生產(chǎn)過程匹配，那么這些變動(dòng)對(duì)所有系統(tǒng)來說都是透明的。

總之，徹底聯(lián)網(wǎng)會(huì)提高生產(chǎn)力并減少錯(cuò)誤，這并不奇怪，畢竟德國企業(yè)在這些方面的改善空間還很大。Baker Tilly Roelfs咨詢公司的研究結(jié)果顯示，德國企業(yè)的平均整體設(shè)備效率(設(shè)備綜合效率OEE)僅為60%，這一特性數(shù)值是根據(jù)整體設(shè)備的可支配性、功率以及加工物品的質(zhì)量計(jì)算而來，企業(yè)的OEE可高達(dá)85%。

此外，價(jià)值生產(chǎn)鏈和IT系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)也帶來了滿足個(gè)性化需求的靈活性，不僅僅是根據(jù)客戶需求找出生產(chǎn)工件的個(gè)性化生產(chǎn)方法，智能工廠甚至能使客戶服務(wù)水平提升一個(gè)新的臺(tái)階：在加工期間還能修改訂單，T-Systems公司目前正在同慕尼黑工業(yè)大學(xué)和DE Software&Control一起測(cè)試這一理念，在此過程中，所有生產(chǎn)步驟在空間上都是分離的，工廠通過藍(lán)牙了解什么地方有何種產(chǎn)品，而客戶則借助一個(gè)APP來了解產(chǎn)品目前的加工進(jìn)度并傳達(dá)變化，工廠再相應(yīng)調(diào)整生產(chǎn)。這種端對(duì)端的集成提高了自主解決方案的應(yīng)用和整個(gè)系統(tǒng)的靈活性，同時(shí)避免出錯(cuò)和生產(chǎn)中斷導(dǎo)致的返工。

逐步成為智能工廠

然而企業(yè)究竟應(yīng)該怎樣才能完成向智能工廠的轉(zhuǎn)變呢?讓智能工廠成為現(xiàn)實(shí)的簡(jiǎn)單方式是完全從無到有，當(dāng)然這是在完全沒有工廠的情況下。如果讓現(xiàn)有工廠一夜之間搖身變成智能工廠通常并不經(jīng)濟(jì)，企業(yè)應(yīng)該分步落實(shí)新的應(yīng)用并逐漸成為一個(gè)智能工廠，為此特別適合在單個(gè)區(qū)域使用“智能設(shè)備”，這些智能設(shè)備隨時(shí)都清楚工件、容器和叉車處于什么位置，可對(duì)機(jī)器的狀態(tài)進(jìn)行中央監(jiān)控，同時(shí)支持員工通過移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行操作，從平板電腦、智能手套到數(shù)據(jù)眼鏡。

不過這種循序漸進(jìn)的方式也需要相應(yīng)的專業(yè)技能，這樣才能讓各個(gè)模塊成為一個(gè)整體，人們不能指望現(xiàn)成的交鑰匙工程方案，應(yīng)該采用無需根據(jù)使用情況而預(yù)先配置的打包解決方案。在通往智能工廠的道路上，決策者不僅必須完成技術(shù)系統(tǒng)的改造，而且還需要不斷拓展業(yè)務(wù)流程、方法和員工?！斑@意味著需要重大轉(zhuǎn)變?！盙ruber談道，“所以建議尋找一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的轉(zhuǎn)型伙伴?！?br/>

標(biāo)準(zhǔn)不可或缺

如果采用針對(duì)智能工廠的預(yù)配置平臺(tái)解決方案和基礎(chǔ)設(shè)施，企業(yè)就能節(jié)約時(shí)間和成本，對(duì)于自營發(fā)展代價(jià)太高的中型企業(yè)而言，尤其值得這么做。一個(gè)平臺(tái)可用于所有必需技術(shù)的擴(kuò)展和標(biāo)準(zhǔn)化：用于機(jī)器聯(lián)網(wǎng)的模塊和網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)連接、云服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析以及在線用戶指南。類似于商品追蹤這樣的個(gè)性化解決方案只需通過簡(jiǎn)單的即插即用方式就可與平臺(tái)對(duì)接，從而推出新的售后服務(wù)方式：設(shè)備生產(chǎn)商現(xiàn)在可以將其設(shè)備連接到一個(gè)跨客戶的平臺(tái)上，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)，需要時(shí)甚至可以在線更改配置。

未來的數(shù)字化生產(chǎn)和統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)互連將變得更加簡(jiǎn)單，因?yàn)榇蠹艺诰o鑼密鼓地出臺(tái)機(jī)器之間的國際公認(rèn)通信標(biāo)準(zhǔn)，例如在德國經(jīng)濟(jì)、行業(yè)協(xié)會(huì)、科技和政治領(lǐng)域的工業(yè)4.0平臺(tái)內(nèi)，就連電信公司也參與了工業(yè)4.0的標(biāo)準(zhǔn)化。

并非科幻小說

一切努力都是值得的：因?yàn)槲覀兘K看到的生產(chǎn)方式可實(shí)現(xiàn)人、工具和生產(chǎn)物資的利用，可通過自主控制回路來優(yōu)化生產(chǎn)流程，可實(shí)時(shí)監(jiān)控加工質(zhì)量并針對(duì)客戶的個(gè)性化和滯后需求作出靈活反應(yīng)。