有很多朋友問，智慧工廠是什么樣子的？智慧工廠是工業(yè)4.0的重要一極，是目前正在發(fā)力的和持續(xù)演進的方向，給出一個全面而準確的描述顯然是不科學，也是不可能的。

雖然有很多專家從不同角度給出一個描述，如“無人工廠”的提法（潘峰，國外柔性加工系統(tǒng)的發(fā)展狀況、趨勢及無人工廠的實踐，1983）——用機換人，工廠不再需要人，裝備了高度智能化的設備及高度的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)；又如“黑燈工廠”的提法（趙健凱，海爾:互聯(lián)無邊界，2015）——可以理解為是無人工廠的一個形象說法，全面自動化的生產(chǎn)線，不再需要工作人員現(xiàn)場管理。我比較認可“無憂工廠”（worry-free production）的提法（J Lee, Predictive Manufacturing System - Trends of Next-Generation Production Systems,2013）。無憂，通俗理解為不擔心、不焦慮。智慧工廠的無憂生產(chǎn)即是對工廠的生產(chǎn)過程不擔心、不焦慮。

事實上，焦慮是人們對未來不確定性的一種反應。坐公共汽車時，我們通常有一種體驗：總感覺自己要坐的那趟車的時間比其它車次的車等待時間都要長。這其實是一種焦慮心理，是因為我們不能確定車輛什么時候會到達。換個地點來看，由于地鐵運行穩(wěn)定，路線固定，車輛也安裝定位裝置，乘客都能夠通過站點的顯示屏明確知道下一趟車到達時間，是不是我們心里感覺從容多了？因此，對事物的不確定性是產(chǎn)生擔心與焦慮的一個重要原因。

數(shù)字化工廠實現(xiàn)了高度的自動化，能夠按照設定的流程及加工程序進行運轉(zhuǎn)，在沒有任何變化的情況下，其生產(chǎn)過程中的進度、質(zhì)量、成本等要素都是可以預見的。但事實上各種變化是無處不在的，包括原料質(zhì)量的波動性、機器的有效性、人員的差錯等等。因此，只在自動化上下功夫是可能實現(xiàn)所謂“無人工廠”的。但由于對變化及變化后果的不確定性，在高度自動化的時代人們還會產(chǎn)生擔心與焦慮。因此有專家也指出，智慧工廠就是在現(xiàn)在數(shù)字化工廠的基礎上，再將人們不可見的東西管理起來，實現(xiàn)對整個生產(chǎn)系統(tǒng)的可預見，從而“不焦慮”。比如以下幾個方面：

1、解決對生產(chǎn)執(zhí)行的焦慮

工廠需要對訂單交期給出準確的回答，而事實上由于生產(chǎn)過程中各種擾動存在，交貨期會隨之變化。對于生產(chǎn)調(diào)度人員，如果能夠提前知曉這類擾動的產(chǎn)生，便可準備好合適的預案來應對。智慧工廠能夠采用大數(shù)據(jù)及生產(chǎn)系統(tǒng)模型，及時將生產(chǎn)情況進行模擬，并與生產(chǎn)計劃進行對照，出現(xiàn)差異后及時反饋。

2、解決生產(chǎn)質(zhì)量的焦慮

雖然工廠采用了大量的傳感器和自動檢測裝置，防止不合格品流出。但這種檢測是事后的，并沒有提前預知質(zhì)量的變化趨勢。因此質(zhì)量管理人員采用SPC等分析方法，提示質(zhì)量波動的趨勢提前預警。也可以采用大數(shù)據(jù)分析方法，找到質(zhì)量波動的關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)，提前對相關(guān)參數(shù)展開跟蹤并預警。

3、解決設備狀態(tài)的焦慮

對于設備密集型的工廠來說，設備的故障會極大影響生產(chǎn)過程。而設備維護的核心目標是提升設備的可用度，減少或消除設備的非計劃停機。但裝備的高復雜性和故障的隨機性阻礙了上述目標的實現(xiàn)。智慧工廠采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，采集裝備的狀態(tài)數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和維護數(shù)據(jù)，建立裝備的健康評價模型，預測裝備的故障和關(guān)鍵零部件的剩余壽命。

所以，智慧工廠可以從解決我們的“焦慮”開始，這是痛點，也是價值點。

總結(jié)：如何解決焦慮呢？其實只要問題明確，辦法總是比問題多。特別是智慧化技術(shù)，目前不少技術(shù)已經(jīng)比較成熟，在不同的工業(yè)領(lǐng)域都有應用，如大數(shù)據(jù)、機器人、VR/AR、3D打印等等皆是如此。從技術(shù)的角度來看，錘子已經(jīng)做好了，就希望有釘子來敲了…