作者:王勇
奥宝电子(深圳)有限公司亚太区工业4.0项目经理,计算机与项目管理专业硕士背景,自2003年起就在SMT和PCB行业技术领域,供职Orbotech公司超过15年,先后从事多种软硬件设备技术与管理岗位,目前专注在工业4.0、智能制造和智慧工厂领域的需求程式转化与行销工作。
奥宝电子
浅析PCB业智慧工厂的未来
智慧工厂、智能制造、工业4.0……这些高频热门话题对于制造业从业者来说,感受就像5G广告语——未来已来、无限可能!但对于置身其中的我来说,一直反复思考的问题是“未来真的来了吗”?
这场疫情让我们学会了适应新的工作与生活环境,学会用数字化的工具去解决问题,同时也加速了各行业的数字化转型,但是回归到实体制造业以及智慧工厂的落地,又该何去何从?
从业中,我一直需要回答这样几个问题:智慧工厂是什么样子?怎么做?还有到底投资回报率(ROI)是多少和怎么算?就这几个方面谈谈我的所见与所感。
智慧工厂的起步
谈起智慧工厂的规划,就好比要搭建一个架构和规划一个未来,拿建造房子举例,最终是不是你想要的样子或者能不能达成的原定需求,这与最终的决策密不可分。从规划到最终的抉择取决于决策者的认知、支持和资本投入,这和传统认知与决策几乎完全一样;不同的是对“智慧”的理解。不得不承认,人类为对未来的认知都是积极的,这也有助于科技快速发展,但是一场新的革命或者新的生产制造模式需要时间一步一步磨合来最终形成它原本的样子,这和我们的想象或者PPT勾画的不尽相同。
打造智慧工厂,需要面对很多现实的问题,比如工厂惯用的KPI指标就是投资回报率,没有短期或者最终投资回报率的转化很难被制造业所接受,这与是否看好未来的本意相差甚远,投资回报率决定了工厂的存亡。俗话说“万物生长靠太阳”,但是除了太阳,水和土壤也是必须的,道理都是一样的:制造业本身就面临竞争激烈,收益率偏低和客户不断增长的品质需求等挑战;制造业从业者更看重的是解决方案的有效性而非先进性,如果不把“生产工具到底解决什么问题”回答好,或者没有具备充分的数据验证,很难让当前的“智慧”在工厂“生根发芽”,得以推广应用。
综上所述,打造智慧工厂,第一步需要从务实开始,但这并不影响现代工厂到智慧工厂革新,反而是先让其在制造业生根发芽,再茁壮成长。要让“智慧”能够解决工厂所需,才能创造美好的未来!
智慧工厂的理解
智慧工厂是现代化工厂发展的新阶段,它以数字化为基础,以信息化技术为载体,采用物联网技术与设备、监控技术来加强信息管理与服务。理解智慧工厂需要先理解什么是“智慧”?智慧在工厂里是什么样子?我尝试着去询问各家工厂或者从业者,回答总是超出我的想象。每个人对智慧工厂的理解都不一样,意味着建设智慧工厂面临的不是单一个体和组织的需求,而是整体需求;这样庞大而零碎的需求使整合变得极其复杂,往往不知道该如何应对各种需求?
通常,现代工厂里的众多设备来自于不同厂家,相同功能的设备可能内部设计完全不同,但是这些设备和人有着同样的目标就是生产与制造,这好比我们的手脚要很好地协调,那大脑和眼睛的作用就非常重要了,智慧工厂有着相同的逻辑。首先需要打通设备的连接,其中标准的作用就非常重要,没有标准则整个系统不能按预期的动作执行和响应,也形成不了智慧闭环。这样的壁垒需要突破,但短期内全物联因标准不统一很难实现,行业催生了局部生态应用,因其可快速落地并呈现效益,在多行业已成功实现(如品质检测人工智能、相同生态链内的软件与设备等)。
摸索与实践总能带来灵感,这或许就是事物发展的规律。因PCB工艺流程类似半导体(Semiconductor),在半导体行业成功应用并有着成熟经验的MES、EAP和SCADA等体系也直接导入PCB行业,且“智慧工厂”理念也理所应当地被理解,认为照搬套用可以快速实现,结果,最终情况如何呢?导入后才有资格回答这个问题,只要是能够按需求实现并能解决实际问题,未尝不是一种有效的摸索和实践,毕竟“空谈误国,实干兴邦”!
新的工厂可以按需求去规划,现有的工厂就面临很多技术改造壁垒,面临的还是同样的问题——投资回报是否成正比?毕竟投资新厂的几率并不是每年都有,那智慧工厂如何在这样的环境落地,这似乎又让我们回到思考的原点,从局部生态去找寻答案。制造业是务实的,建造智慧工厂的目的很明确,回归本质就是降本、提效、增质等。
⚪ 降本:用自动化代替重复的人工作业、自动视觉/量测管控代替人工等;
⚪ 提效:自动排产、物流、数字化报表系统、AOI人工智能降点等;
⚪ 增质:快速数据收集、品质溯源、数据分析与仿真、快速有效的改善工艺等。
即使能满足当前生产与品质的需求,哪怕是碎片化的需求或者局部区域生态智慧化,只要是可行的解决方案,也是理解智慧工厂一部分。
智慧工厂的未来
当下谈智慧,最直接的联想就是人工智能(AI)。在这个技术革命颠覆年代,5G、物联网(IoT)、云(Cloud)、大数据(Bigdata)和人工智能(AI)等技术,最终会转化成有效的软工具让我们的工厂更加智慧,这点毋庸置疑。不管是正在建造的新工厂或者计划改造的老工厂,都面临着相同的挑战,就是怎样来打造数字化智慧工厂或者数字化转型?这个时代并不缺乏单一实体技术,但是缺乏对各种技术的融合,缺乏对新理念的接受,因为这些技术都将服务于人类,所以技术的革新不得不脚踏实地从行业教育开始,这和任何传统认知是一样的;制造业里缺乏对IT认识,IT缺乏对制造业理解,所以国家才鼓励要“两化融合”,只有让行业里的人听懂了、让IT技术人员理解了和让行业专家接受了,这种转型就成功了一半!接下来就是用数据说话和定义需求。比如:打造智慧工厂和转型之前,自己和客户的需求定义清楚,可行性验证PoC(Proof of Concept)通过,未来可扩展和衍生等。
这个时代具备实现智慧工厂所需的“天时、地利、人和”,我们只需要静候智慧时代的到来,但在这之前,我们至少先思考清楚我们的工厂需要什么样的智慧,同时又是我们能看得见、摸得着、可实现的智慧。期望值太高或者不切实际都不能收获智慧工厂带给我们的红利。
结语
任何变革或者改变都有其发展的规律和周期,未知事物永远有很多不确定性,但是能确定的是当下我们之所见和大胆的摸索与尝试。期望智慧工厂、智能制造、工业4.0早日成为我们想要看到样子,期待未来早点到来!
欢迎扫码关注我们的微信公众号
“PCB007中文线上杂志”
点击这里即可获取完整杂志内容。