未来的工厂将从智能化往哪里发展

智能制造是未来的趋势，越来越多的工厂大力投入自动化和信息技术，包括AI、大数据、云计算、增强现实、3D打印等先进技术，以达到更高效的目标。未来智能工厂只需要少量的工人，自主机器承担大量的工作，并能灵活、快速制造出市场所需的产品。

目前制造业中大部分依然是使用人工操作，不过随着人口红利的消失，工厂的用人成本会逐步上涨，同时一些低端岗位可能难以找到合适的工人。当老一辈熟练员工退休后，新人的接手可能需要花费较长时间适应，企业需要投入大量培训才能恢复之前的效率。

此外，市场需求是多样化的，个性化的趋势在增长，工厂面对不断变化的产品需求，需要拥有灵活的生产能力。所以，工厂需要搭建工业物联网，以打通各个环节数据隔阂，确保产品从方案设计、物料采购到生产和运输等过程都是可以控制 。

工厂向智能化升级是必然的，未来的制造业是快速生产模式，不管你的企业处于产业的上游还是中、下游，都要融入新的模式里。下游的企业需要快速将产品推向市场，那么供应商就要及时提供物料，如果错过了时机，有可能会失去市场。

那么，传统工厂如何转型智能制造？现代工厂又需要引入哪些技术？对于工厂而言，成本的控制和效率提升将是未来核心竞争力，先进的技术有助于提升生产效率，但盲目进行升级改造未必是好事。从自动化的升级到智能化的实施需要经历一些过程步骤，工厂应该根据自身的情况循序渐进。

自动化升级是首要任务

工厂进行自动化升级主要目的是提升生产的效率，机器比人手更快、更准，只设计好生产工艺流程和配置好机器的参数，机器就可以批量生产某个产品。而这些工作不再需要人力去操作，可以减少了企业人力成本的投入。

近年来，工厂机器换人步伐不断加快，从工业机器人的销售数量可以看得出，全年销售达到42万台，几年时间就翻一番。在汽车行业中，工业机器人的使用已经步入成熟，而电子行业成为继汽车行业之后，下一个最大市场。

目前工业机器人主要是六轴机器人、四轴SCARA机器人和并联机器人，后两者更多地应用于电子制造等精细化的工作场景。此外，协作机器人作为下一代机器人，拥有易于编程、灵活、便于安装等优点，开始受到市场的欢迎。还有，移动机器人实现了自主导航，正在逐步用于工厂物料搬动。

除了机器人之外，还有3D打印和各种专用自动化设备，工厂需要一些性价比高的先进设备，并利用这些设备获得更高的效率。由于设备价值昂贵，租赁模式也可能成为一种趋势，设备厂商正在利用区块链技术来计算生产服务的费用。

机器物联网与数据采集

工厂升级自动化后，如何管理这些机器，使设备资源效率最大化，这是将价值转化的关键部分。过去对于设备的管理，通常是人工到现场记录，然后再进行汇总整理。这种方式十分低效，不利于数据的分析和决策以及执行。

如今，一些设备采用信息化系统进行监控，基于工业物联网技术的应用，把数据传输云端平台进行管理。工厂利用有线和无线技术将工厂与有机器设备、工人、产品、部件、物流仓库等元素连接起来，让生产各个环节进行信息交互。

工业物联网平台利用传感器采集不同的参数，然后才能在服务器进行数据的分析处理，所以通信技术是关键，目前工业应用的主要通信包括Wifi 、LPWAN、WLAN、4G、5G等，随着5G技术的到来，物联网系统的能力水平将会上升到全新阶段。

虚实结合，向数字化转变

数字化制造技术是在计算机端创造一套和真实世界一样的模型，以达到模拟整个生产过程的目的，可以进行虚拟装配等测试，从而验证产品设计是否符合生产和应用、工艺流程是否合理，帮助工作人员及早发现问题和处理。

现实的生产线与数字化系统无缝连接，这种虚实结合的方式可以提升工厂的透明度。在智能工厂里，大量的数据通过物联网采集到云端服务器，再利用这些数据和分析模型，就可以计算出机器的效率，预测故障的发生，以及优化生产工艺和改善设计方案等等。

未来工厂将迈向数字化，这种基于孪生技术的生产模式，使工厂的整体运行更加便于管理控制，管理者能实时掌握生产的进度并进行合理调度，销售人员可以根据生产线的情况进行业务洽谈，最终整体效率达到最大化。

总的来说，普通工厂到智能工厂的过渡是从自动化设备升级开始，然后是物联网系统的部署，再到数据的采集与分析，以及创建数字模型等等。智能工厂会涉及到机器人、物联网传感、云计算、人工智能、大数据分析和增强现实等技术。所以，在工厂转型的过程，也将会催生巨大的自动化创新机遇。