2015年7月8日，GLSC 2015全球物流与供应链大会在上海国际会议中心盛大开幕！会议进入第二天，在分会场“GLSC智造供应链峰会”上，德国物流研究院工厂规划专家Dr.rolf先生来到大会现场，向在场观众分享了“智能工厂规划”。

以下是演讲实录： 

德国物流研究院工厂规划专家Dr.rolf

【Dr.rolf】：女士们，先生们大家早上好！今天我的议题是智能工厂规划，我在设计我的演讲内容的时候，我有很多的问题，大家也看到很多的问号，包括智能工厂规划第一条，还有工厂和智能工厂的区别是什么？智能工厂是全新的概念？是不是这样？我们是不是需要一个智能工厂，为什么需要？智能工厂规划里面什么样的关键因素，之后是智能工厂规划和工厂规划有什么区别？

    智能工厂是现在可以实现，还是未来可以实现？智能工厂有没有什么例子？这里也有一个问号，之后可以看到为什么？这个议题之下可以谈什么东西？在规划工程的时候是不是可以做到智能化，或者是规划一个智能工厂，还是两者都结合起来，我思考了一下我觉得是两者的结合。

    因为在规划智能工厂的时候自己也要以智能的方式去思考，工厂和智能工厂有什么样的区别呢？我们看一下工厂的定义，大家可以看到在教科书和其他解释里面都有定义，原则来说工厂是工业规模生产的场地，其中有许多的生产过程，而工厂由机器和工人，操作管理构成的，目标制造产品。所以我们知道工厂里面有一些工业的机器，大规模使用机器制造产品，这个就是准确的定义，接下来看一下智能的工厂的定义？智能工厂是一个愿景，包括了生产的环境。

    其中包含了物流的概念，能够进行自我的规划，不需要人工的介入。而也有一定的技术基础。其中有CPS，信息物理系统，这个之前听到的概念。而CPS也可以相互沟通，通过互联网的方式进行沟通，就像我们的人类从互联网沟通一样，现在一些科技的东西，像机器以及产品都可以通过互联网进行沟通，这个包括产品以及生产设备之间的沟通，非常有意思，也就是这个产品自带产品信息，有一个芯片，这个产品在生生产线流动过程都是可以自动执行的。产品和机器自动来完成自己的使命了，这个看起来和工业4.0非常相似，我们谈到智能工厂的时候，我们不由自主的想到工业4.0，因为之前讲者刚刚讲到这一点。

    尽管如此，我再向大家展示一下工厂和智能工厂的区别。我们要知道第一次工业革命到第四次革命，第一次工业革命是蒸汽时代，第二个电器革命，第三工业革命是信息革命，最后一次 工业革命是工业4.0，它是自动化的，它是很难的描述。可能有一些人用CPS来描述，我想是一种分散化，或者是集成化，或者是智能化。这个是我新发明的一个词，为什么是智能化？智能工厂只是整个全局的一部分，但是它却能够吸引大家的注意力，如果看一下德国的话。我们有一百多个研究项目关于工业4.0，而大部分它的重点在智能方面的。

    在之前的定义分布来看，工厂生产产品，数量很大，使用工人和机器，还有运营管理。这里只有12个单词，但是看一下智能工厂是怎么样，它可以制造个性化的产品，是能够利用大规模生产的优势，这样成本不会上升。第二点敏捷性，灵活性，其实不仅是灵活性，这个内部的流程都是能够自动适应的。不需要进行重新设计。如果能够通过分散式的智能来取得。

    第二次工业革命，我想大家展示出底特律的四个工厂。我们看到之前生产零件如果到5千万个，要关闭工厂重新设计模型，但是智能工厂就不需要这样，通过敏捷性自动调节新的工业挑战，可能是一种定制化的生产。另外一点就是高程度的自动化，但是仍然是灵活的。有人认为自动化就失去了灵活性，因为智能系统是比较死板，没有人那么灵活，我们有一个智能分散的过程，这个是受到物理系统的帮助还有互联网的帮助。我们可以将灵活性和自动化两者结合，这并不是相互矛盾的过程。两者可以合二为一，另外一点是可拓展性。

    我们的设备可以适应不同的产量的生产，比如说设备的增长，之后给大家一个例子，我们生产这么多数量的产品，最后是一个IT的系统，纵向和横向的整合，这个是我们的期望所在，我们就可以实现服务的互联，在公司的内部。

    在横向比如说整个供应链上各个元素都被整合，从供应链到最后终端客户，刚才范顺先生也已经讲过。如果大家想去了解可以去做详细的了解，左边工厂定义只有12个字，而右边的工厂有91个字，所以是一个复杂的概念。

    智能工厂是一个全新的概念吗？我们看一下随着记忆线退回，当时在美国1994年的时候，当时说到一个词灵敏的工厂，敏捷的工厂。他说其中有两点，一点能够通过IT系统和网络系统可以快速适应客户的需求，第二就是横向整合。今天还在讨论当然在智能工厂概念之下，但是在1994年，虽然那个时候互联网都没有，但是已经提出这个概念，就是敏捷工厂，另外一点在1993年德国一位专家讲了分散式的工厂或者说碎片式的工厂，生产的系统可以分成很多块，这些碎片化的过程通过互联网方式可以整合，这个是数理模型，在自然当中也可以看到，大家可以看到西兰花的构成分解下来看，每个小的结构都是很相似的。这个自然界给我们碎片式的整合的例子。

    更早一点说了模块化的工厂，当时提到分散化的生产方式。刚才我谈到了分散式，他也说到可以灵活应对客户。这个是刚刚所听到的，将所有一切连接起来，可以看到智能工厂的整合，因为这个是刚才听到的概念。

    我们也可以听到一些老的概念，在互联网之前就有先入为主的概念。现在老的概念加上新的概念，再加上新的科技就可以成为智能工厂。那个时候技术不到位，而现在科技越来越成熟，比如说CPS，云计算就有更多的可能性实施生产过程中的智能化。

    接下来一个问题为什么需要智能工厂。我们看一下市场的机制，产品的个性化。大家可以看到洗衣机的变革。我们可能需要其中一种设计，或者说希望能够将洗衣机的颜色改变一下，更加适应房间的颜色，对于客户来说，他们需要个性化，定制化的设计，而不是需要大规模，统一的设计，当前可能客户都愿意给个性化付更高的价钱。之前不愿意的，尤其是标准化的产品，如果标准化产品变化很多样客户不愿意更多的钱，其中功能是不一样的，但是变化越多，每个东西生产数量就越小，而产品生命周期越短，交付到市场的时间就越短。我们最后还是要满足客户的需求。

    这些能够去满足小批量生产，能够满足更多的客户的需求。一切变化都非常快，我们现在不需要增加成本和增加更多的时间，够可以重塑生产和可拓展性，可拓展性使产品组合更加分化，每种产品数量变小。所有这一切加起来就构成了智能工厂。我们需要这样的智能工厂，它比之前的工厂更加人性化。

    现在我们已经讨论蛮多关于智能工厂的概念，下面说到工厂规划关键因素是什么？如果看教科书的话，这个是关于工厂规划的。其中有一些概念，这个是4.00，我们可以看到工厂规划的步骤，这个是美国人发明，德国去应用使其标准化。如果看一下德国的标准同样的书，从工厂规划可以看到整体的概念，这里面我选择了一个例子，它有两点，因为这个德国一个人发明的，昆教授也是我的博士生导师，他提出来这样一个概念。我们看一下整个的过程。

    给大家举一个例子，我们需要沟通，需要不同的工作设备等等。我们可以在右边是一个整个的流程图。我们可以看到工厂的类型，那么这些是具体的步骤，如果要规划工厂，第一点是什么，我们要了解产品，描述是什么样的，比如说模型等等。我们可以看到数量的波动，黄色是非常稳定的，红色有一个峰值，它可能是圣诞节的需求量，它可能是激增了。所以有的时候看到销售量很高，有时候很低，这个波动的过程，所以在设计工厂的时候也需要考虑。

    有的工厂说不希望工厂里面看到叉车，而其他的人会说不希望生产线看到纸箱子，大家做这些决定的时候都要考虑一下，因为会影响我们的决定。在未来的发展也要扩充一下KPI，有了这些概念之后，我们需要什么？因为这是一个实体的概念。比如说资金需要多少，在建筑里面要投入多少钱，这个需要物流还有其他的辅助功能，以及供应商的整合等等。比如说需要工厂的加热，有的时候还需要其中一些设备进行充电等等。另外一点，工厂都有供应商，我们要对供应商进行整合，比如说人力资源和组织都是我们需要的。

    下面，我们再看一下四点就是黄色标出来的，我可以给到你们一些例子。智能工厂规划有什么不一样，我圈出来的是生产，刚才说到拓展性，敏捷性，灵活性这些都是很重要的概念。我一直讨论到趋势，其他的概念也是如此，我们不想说之后这些会消失，我认为智能工厂一定有系统应用。我想大家解释一下趋势是什么样的？如果做成一个传统工厂演化到智能工厂，而这点并不这么敏捷，而不是那么具有拓展性的。

    我们可以通过改变生产线的方式来改变生产，我们知道生产是非常昂贵，所以有的时候设计另外一个生产线。我们不需要这种刚性的转换生产线，我们可以灵活将生产的单元连接起来。接下来就是生产线，每个步骤都是类似，在中间可能有相似的步骤，这个可能不是那么灵活，这个由我们的步骤而定义的。

    我们需要做灵活性，而不是刚性，而不是死板改变生产线，比如说AGB是可以拓展，如果需要更多就可以购买更多，它是一种投资。另外一点我们生产有一个灵活流动的过程，我自己知道这个情况。产品沟通不互通互联的，产品也可以告诉AGB，我们对于某一些产品进行组装，这种解决一种自我管理的过程，产品自带生产信息，能够告诉AGB，怎么样进行生产。

    物流也是要非常的灵活，所以说运输高质量的产品，如何运输是非常困难的。但是未来的趋势就是能够使用智能和自动的运输系统。也就是说，传送系统，这边传送系统不很灵活，将空间分成好几块。在下面这个图当中，我们看到这个就是一个实验室，不是一个工厂。我们能够看到设备能够相互进行沟通，其实这里有一个视频，但是技术有点问题，我本来可以播放这个视频.

    其实可以从播放知道产品在移动，这个是德国物流研究院的实验室，我们可以看到产品在因为相互沟通的。将信息带到目的地。第四点是关于物流，关于新技术，也是可以在智能工厂里面运用的。这是一个分拣系统，可以通过声音，未来有一个增强技术，比如说大家可以在这里看到现实世界，也可以看到更多的信息，这个可以用特殊的设备，它上面说我已经尝试过了，你必须要适应新的技术，因为不是特别容易。我们未来可以期待它的运用。

    大家可以看到IT系统，ERP系统，我们可能需要WMS管理系统，我需要一个RD系统和那些分拣起来，以及个性化的界面，这些都是可以实现的。在智能工厂里面，这个也是工业4.0一部分，在整个产品线上进行垂直的整合，而在工厂内部进行纵向整合，在供应链进行横向的整合，这个就是界面的创新。

    我们能够将其整合起来，它就能够立即进行工作。那么，这样我们能够实现通过云计算的方式来实现IT系统更好的运用。

    最后一点是人力资源，我们可以看到这里有很多的人力的重复的行动，或者说有的时候人不能够理解工作内容，也不知道周围的人在做什么。以及我做的事情带来什么样的影响。所以说我的责任是有限，但是在智能工厂里面一切都会改变，因为我们通过人机交互，通过IT系统进行沟通的。我们需要付起更多的责任，而CPD有时候也认为智能工厂是可以提升工作和平衡，我们期待一下会发生什么，所有的工作过程都是智能。  大家也可以看到智能可以为生活带来色彩。

    智能工厂现在还是未来，大家可以看到对于技术的选择，运用到智能工厂里面，或者是工业4.0。TRL是说技术就是赌，这个是拿撒发明的一个词，1是刚刚有想法，9就是在实施，不同的技术从事TRL进行分化和应用。比如说和互联结合等等。所以这些事情都可以成功应用，在中间可以看到3到5年之内，线式增强技术现在还没有完全应用，TRL1到3是基础的，这些在未来都可以成为现实，虽然还不知道时间。

    所以说有一些专家还会贡献更多的想法，最后在科技完全陈述之前，还需要一些时间，才能实现智能工厂。这里有一个问号在这里为什么？因为完全发展好智能工厂现在是不存在的。有一些能够进行运用，包括了工业4.0的一些概念，大家可以看到TRL这个当前运用的技术。现在智能的时代正在到来，IT层面来讲，有纵向整合，横向整合是一个大的话题。如果看互联网可以找到很多的公司，能够准备好自己的产品，还有互联的沟通以及云计算。

    之后有的工厂有一个大屏幕看到生产线发生了什么，这个也是未来可以成型的。智能工厂不仅是生产，还有人机交互，如果搜索智能工厂这几个字有很多结果出来，如果现在有人看到过了，或者是已经有了，我不相信。我举一个例子，从我的角度来说很具有挑战性的。在程度是存在的，其实西门子开始智能的过程，在20年之前就已经开始了。

    在工程层面的角度以外，能够使得技术综合性应用，我们正在努力。这里有两个例子，我推荐大家看他们的网站，它其中有40个公司，另外一个OWL是一个德国的名字。

   这个图片我们可以看到人机的互动，至少是智能工厂的一个雏形，最终案例是什么？智能和工厂结合起来就是智能工厂？是不是这样的。在+号里面有生产线，以及市场，人们和机器都可以进行相互沟通，讨论一下今天会发生什么，今后会发生什么，我们还有供应商，喷涂系统，以及驱动系统等等。橘色的部分就是供应商的横向的整合，这个是相互连接的。我们有智能的楼宇，我们可以进行更多的面对面沟通交流，中间是沟通平台在中间。这个厂20年前就已经开张了，我当时在那边是一个项目经理。（本文是德国物流研究院Dr.rolf在GLSC 2015全球物流与供应链大会--GLSC智造供应链峰会上的演讲实录)