智能工廠示意圖

　　鼎捷軟件總裁葉子禎先生在某次報告中提出一個圖，很有意思，下面與大家分享并做一下剖析。 　　 　　葉先生將工業(yè)4.0分為三個層次：底層是基于FA層（工廠自動化，由傳感器、數(shù)據(jù)采集器、控制器組成）的智能工廠層，該層主要是由生產(chǎn)設(shè)備組成，屬于執(zhí)行層，關(guān)注點(diǎn)在于生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量與成本；中間層是MES、ERP、APS及PLM中的工藝制訂等部分管理功能組成，其中MES里重點(diǎn)標(biāo)示出了數(shù)據(jù)采集、詳細(xì)計劃、調(diào)度等，該層被稱為側(cè)重于生產(chǎn)管理流程的智能生產(chǎn)層，關(guān)注點(diǎn)是管理效率、生產(chǎn)效率，強(qiáng)調(diào)的是高效；最上面一層，是隨需而至、隨需而制的個性化的產(chǎn)品定制與相關(guān)服務(wù)，包括了C2B2B2S等互聯(lián)網(wǎng) ，以及PLM的需求管理、研發(fā)等環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)的創(chuàng)新能力、定制及服務(wù)的速度。

鼎捷軟件有關(guān)工業(yè)4.0的三層架構(gòu)

　　本圖從縱向與橫向?qū)⒐I(yè)4.0的企業(yè)策略、架構(gòu)組成、解決方案組成進(jìn)行闡述，很直觀，非常值得研究與學(xué)習(xí)。 　　 　　筆者認(rèn)為，葉先生的思路非常好，但有個細(xì)節(jié)值得商榷。 　　 　　那就是智能工廠應(yīng)該是FA MES，也即智能工廠應(yīng)該完全包括MES系統(tǒng)。 　　 　　我們先看德國人在工業(yè)4.0中的定義。 　　 　　德國人認(rèn)為在工業(yè)4.0中，主要有2個主題，一是“智能工廠”，重點(diǎn)研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)；二是“智能生產(chǎn)”，主要涉及整個企業(yè)的生產(chǎn)物流管理、人機(jī)互動以及3D技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用等。 　　 　　從字面意思上，“智能生產(chǎn)”是涉及企業(yè)宏觀運(yùn)行的內(nèi)容，包括整個企業(yè)的生產(chǎn)計劃、物流、產(chǎn)品研發(fā)、企業(yè)智能決策，甚至包括人機(jī)交互、3D技術(shù)等“雜七雜八”的、與生產(chǎn)有些關(guān)系的內(nèi)容，德國人都放到了智能生產(chǎn)這個主題了。 　　 　　“智能工廠”的定義則相對明確，除了高端機(jī)床、熱處理設(shè)備、機(jī)器人、AGV、測量測試設(shè)備等數(shù)字化、自動化的硬件生產(chǎn)設(shè)施以外，還包括在生產(chǎn)過程中進(jìn)行管理與控制的軟件系統(tǒng)，我們可以稱之為MES系統(tǒng)。后面一句是“以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)”，這里面的分布式，英文就是Distributed，就是大家所熟知的DNC的第一個字母。就是將分布在不同地點(diǎn)的數(shù)控設(shè)備、機(jī)器人等數(shù)字化生產(chǎn)設(shè)施聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)互聯(lián)互通，乃至達(dá)到狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行的自組織生產(chǎn)的最高境界，但基礎(chǔ)就是實現(xiàn)數(shù)字化設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)通訊、數(shù)據(jù)采集等網(wǎng)絡(luò)化分布式管理。 　　 　　從以上的定義里看，智能工廠主要是生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管控與執(zhí)行，MES應(yīng)該屬于智能工廠的范疇，而不是智能生產(chǎn)的范疇，所以葉先生的定位是有些問題的。 　　 　　下面，再與大家一起分析一下，智能工廠中的“工廠”到底是全企業(yè)還是專指車間，這個問題一直困惑著很多人，甚至造成對工業(yè)4.0兩個主題的不理解。 　　 　　筆者認(rèn)為，德國人的“智能工廠”，從管理范圍上講，就是中國的數(shù)字化車間，而不是數(shù)字化工廠或企業(yè)的概念。 　　 　　例證有四： 　　 　　1、德國人說。 　　 　　除了從智能工廠與智能生產(chǎn)的定義劃分上看出問題以外，還可以從德國人在智能工廠的架構(gòu)圖上看出一些端倪：

智能工廠的架構(gòu)

　　從該架構(gòu)圖上可以看出，物料進(jìn)入“智能工廠”后變成產(chǎn)品，我們?nèi)绻麑⒋颂幍摹肮S”二字換成“車間”是不是行得通？反之，為什么要將物料、產(chǎn)品從工廠中單獨(dú)剝離出來？難道物料與產(chǎn)品不屬于工廠嗎？ 　　 　　此其一，我們再從德國人的演講中分析。 　　 　　今年4月29日，在重慶舉辦的“工業(yè)4.0峰會”上，筆者有幸與工業(yè)4.0的提出單位、德國弗勞恩霍夫協(xié)會資深專家科爾教授同臺演講。 　　 　　下面的兩張圖是科爾的演講幻燈：

工業(yè)4.0下的自組織生產(chǎn)

工業(yè)4.0的“金字塔”

　　從科爾教授的以上兩張圖來看，所涉及的內(nèi)容也主要是車間生產(chǎn)的管控，智能工廠也沒有涉及到整個企業(yè)的運(yùn)營等內(nèi)容。 　　 　　2、美國人說。 　　 　　針對本問題，在4月9日，我專門咨詢過工業(yè)4.0頂級專家丶美國辛辛那提大學(xué)李杰教授，李杰教授說也認(rèn)同這個說法，認(rèn)為此處的工廠可以理解為車間。 　　 　　3、中國人說。 　　 　　上文中，臺灣信息化專家、鼎捷軟件總裁葉子禎先生的幻燈中更是將智能工廠定位于生產(chǎn)設(shè)備層面，葉先生認(rèn)為德國智能工廠的范疇就是車間級的，這是顯而易見的。 　　 　　我們再看不久前國家剛剛發(fā)布的《中國制造2025》里，明確寫道：“推進(jìn)制造過程智能化。在重點(diǎn)領(lǐng)域試點(diǎn)建設(shè)智能工廠/數(shù)字化車間”，在這里，明確地將智能工廠與數(shù)字化車間進(jìn)行了并列。而這以前，比如在2013年的“兩化深度融合”文件中，寫的還是“培育數(shù)字化車間、智能工廠”，從“、”與“/”這個符號上的變化上，就可以感受出這些專家認(rèn)識上的轉(zhuǎn)變。 　　 　　4、反證法。 　　 　　最后，我們再用反證法證明一下，我們?nèi)绻麑⒅悄芄S中的工廠理解為整個企業(yè)，企業(yè)自然就包括了生產(chǎn)，這樣智能生產(chǎn)就成了智能工廠的一部分，兩個概念幾乎完全重復(fù)，我想嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡嗽谌绱酥匾奈募惺墙^不會犯如此低級錯誤的。 　　 　　再結(jié)合德國人的用詞，智能工廠用的SamrtFactory，而不是SmartEnterpise(企業(yè))，也許德國人正是想避開“企業(yè)“這一字眼。 　　 　　因此，德國人工業(yè)4.0中所說的智能工廠的范疇，就是我們的車間。這樣我們對工業(yè)4.0中2個主題：智能工廠與智能生產(chǎn)就非常清楚了，智能生產(chǎn)是企業(yè)的運(yùn)營、研發(fā)、管理等宏觀層面，智能工廠是生產(chǎn)過程的管控與數(shù)字化設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化分布式實現(xiàn)，范圍是車間，是具體的生產(chǎn)執(zhí)行層。

來源：e-works