「智能工廠」已成為制造業(yè)企業(yè)口中的熱門話題。這個概念并不虛無縹緲。根據Boston Consulting Group的調查，約有85%的制造商認為自己可以通過某種方式從智能工廠中獲益。該調查報告中提到，在未來的智能工廠中，“價值鏈將完全整合，傳統(tǒng)的界限進一步模糊。而在整個價值鏈中，IT系統(tǒng)的全面整合及所需生產數據的大范圍可用還將對制造業(yè)產生巨大的促進作用?！?/span>

其他分析師也對此表達了樂觀的態(tài)度。畢馬威進一步強調了系統(tǒng)集成的理念，他們認為，“在未來的工廠中，信息和通信技術將與自動化技術全面集成”，這會使得整個制造流程“從第一步開始就需要以整體化的實時方式加以考慮和管理?！?/span>

麥肯錫也提到了類似場景：“傳統(tǒng)生產系統(tǒng)涉及一系列彼此獨立的工具，這些工具通過一定的規(guī)則和應用程序松散地耦合在一起。但在未來的智能工廠中，這樣的連接將更緊密，更自動化，可以快速通過數字化連接讓整個系統(tǒng)作為一個無縫、有凝聚力的整體進行運作?！?/span>

雖然每個分析師的具體定義都略有差異，但很明顯，它們之間有著一些共同的特征和主題。微軟也結合客戶當前的需求進行分析，針對未來的工廠提出了自己的觀點。

微軟對未來工廠的觀點

微軟認為，制造業(yè)正向著物理和數字世界的無縫集成發(fā)展著，以實現分布式制造基礎架構中的快速集成、反饋和控制環(huán)路。在未來的工廠中，云計算和物聯(lián)網可以讓每個工廠與其他廠房和設施隨時通信，緊密融入至現有的工業(yè)技術設施中。這就可以獲得一個由不同機器和廠房組成的，能夠自我調節(jié)的復雜生態(tài)體系，同時依然可以定制輸出，優(yōu)化資源分配，在建筑、生產線以及生產過程之間實現物理和虛擬世界的無縫融合。

而該愿景核心在于四個重要轉變：開放的價值鏈、靈活的生產、以人為中心的制造、創(chuàng)新的業(yè)務模式。

開放的價值鏈

為實現這個愿景，需要重新思考整個價值鏈。面對越來越短的產品生命周期，未來的工廠不再使用傳統(tǒng)的工業(yè)價值鏈（由相互獨立的系統(tǒng)為離散的制造環(huán)節(jié)提供支持），而是要在這些系統(tǒng)及其支持流程之間實現互操作和集成。這種集成可以讓機器和IT系統(tǒng)能夠使用高級算法確定最佳執(zhí)行方式，不再需要人工通過直覺和經驗處理復雜的生產流程和資源管理任務，進而產生可自我調節(jié)和適應的價值鏈。

靈活的生產

借助類似的方式，未來的工廠還能實現更靈活的生產。通過將工業(yè)自動化軟件和系統(tǒng)與設計系統(tǒng)集成，未來的工廠將能自動從產品配置中提取系統(tǒng)設置，并將最佳實踐自動應用給不同的設備和設施。借助傳感器采集的數據對流程進行實時更新，進而確保跟上不斷變化的條件。

以人為中心的制造

在先進技術的幫助下，未來的工廠也將變得更加以人為中心。例如通過系統(tǒng)集成，可以更好地適應員工的個人時間和動態(tài)調整的工作時間表。機器人技術使得員工和機器能夠在涉及重復性復雜和復雜決策的過程中隨時協(xié)作。海量數據以及從中獲得的洞察可以幫助員工更自信地制定復雜決策。最終這些措施將有效提高員工的滿意度和生產率。

創(chuàng)新的業(yè)務模式

未來工廠不僅可以優(yōu)化生產流程，還可以實現創(chuàng)新的業(yè)務模式，如產品即服務。然而從銷售「產品」到銷售「產品即服務」，這個過程需要重新設計產品和生產系統(tǒng)，以便為遠程監(jiān)控等新的功能提供支持。類似工廠運營技術、服務合約管理這種原本獨立的職能也必須圍繞從設計到最終生產制造等一系列環(huán)節(jié)緊密結合在一起。這一切都離不開開放式價值鏈和系統(tǒng)的集成。

工廠的現狀，和未來工廠的目標，兩者之間的差距需要通過戰(zhàn)略投資和時間的投入方能彌補。如果能根據真實的運營數據，而非猜測來開展相關工作，這些投資將快速煥發(fā)出價值。那么具體該怎么做？

迎接工業(yè)4.0，你準備好了嗎？

很多制造商已經投身于未來工廠的轉型中，根據凱捷咨詢的統(tǒng)計，超過半數的制造商已經在智能工廠方面投資了一億美元以上！大部分制造商和分析師認為，端到端實時監(jiān)控是改進業(yè)務流程的關鍵，但目前只有7%的制造商針對整個生產流程實現了實時監(jiān)控。對于少數已經成功實現互聯(lián)智能工廠的制造商，他們正在享受不菲的收益：生產力平均提高了多達17%-20%。

Jabil通過預測分析技術與實時制造相結合，廢料和返工成本降低了17%。TetraPak將生產線與云端預測式分析和混合顯示技術結合，有效地預防設備故障并可以讓遠程專家更高效地修復設備。山特維克可樂滿開發(fā)的解決方案可通過云平臺分析聚合后的物聯(lián)網數據，從而將緊急停機決策所需時間從原本的2秒縮短至100毫秒。

微軟正在幫助制造商最大限度的發(fā)揮數據的影響力，讓整個價值鏈更具可見性。借此制造商可以針對供應商、生產批次、組件、生產線進行預測并酌情采取措施，幫助每位員工在現場做出更明智的決策。通過機器學習以及數字化供應鏈提供的預測式見解，我們已經能幫助制造商將產量提高30%，廢料成本節(jié)約200萬美元。

微軟如何解鎖未來工廠

未來工廠的實現需要通過技術讓整個工廠的生產網絡和制造商生態(tài)系統(tǒng)實現無縫集成。過去，工業(yè)自動化采取了“一次配置終身無憂”的心態(tài)，但這種心態(tài)需要變一變了。

無論從零開始構建，或轉型現有設施和基礎架構，連接和互操作都是成功的關鍵。原本截然不同的系統(tǒng)和協(xié)議開始組成協(xié)同的超連接網絡，機器-機器通信變成了機器-機器-人之間的通信。微軟將通過AI技術將人和機器緊密連接在一起，通過智能、混合現實和認知服務等技術獲得突破性生產力。

二十多年來，物聯(lián)網技術驅動的自動化系統(tǒng)針對運營、生產力和設備狀態(tài)提供了以往人們根本不敢想象的豐富見解。而微軟針對諸如OPC-UA等技術的投資將幫助制造商將新老系統(tǒng)無縫連接，更輕松地實現工廠智能化改造。

未來工廠成功的關鍵還少不了通過數字化孿生方式進行的仿真模擬。人工智能、物聯(lián)網和混合現實，這三項技術將成為通過數字化孿生流程大幅提高效率的關鍵。數字化孿生將不再僅限于在管理特定設備生命周期過程中實現可視化和協(xié)作等目的，我們還可以通過這種技術理解整個生產制造過程的運營。

Microsoft HoloLens可以幫助制造商和員工用全新方式在虛擬現實世界中對相關數據進行可視化，讓數字化孿生發(fā)揮出更大作用。在未來工廠中，通過認知服務的面部識別能力防止未經授權人員操作設備，也可以讓安全性再上新高。借此網絡和物理安全將有大幅提升，可以幫助制造商更好地保護知識產權、數據以及物理資產。

極為靈活且強大的Azure智能云平臺可以幫助這種超連接的世界通過混合智能邊緣和智能云模型實現更好的互操作。這不僅為物聯(lián)網奠定了基礎，同時也為未來工廠中的物聯(lián)網、人員和服務提供了支撐。

更棒的是，為了幫助制造商快速轉型并實現未來的智能工廠，微軟已將所有這些組件結合在一起打造了一個全面的平臺，Azure IoT Suite互聯(lián)工廠解決方案。這種預配置的解決方案可以幫助制造商，在不打斷生產任務的前提下，將現有機械設備連接至安全的云平臺，借此針對生產過程獲得端到端可視性，針對業(yè)務轉型獲得更深入的見解。他還可連接并監(jiān)控工業(yè)設備，圍繞生產環(huán)境提供端到端的可視性。Azure Time Series Insights可以幫助制造商分析設備源源不斷生成的數據流，借此提高運營效率和盈利能力。

未來工廠是一段美妙的旅途，但具體如何到達，可選的路徑有很多，快步前行或穩(wěn)扎穩(wěn)打也要視情況而定。不過可以確信的是，那些第一時間動身的制造商已經開始獲益并變得更卓越了。你還要繼續(xù)等嗎？

點擊閱讀原文，了解更多微軟技術及案例應用，實現從“制造”到“智造”的飛躍！