在本系列三篇文章的第二篇中，我们将探讨“最先进的”工厂设施的构成要素，并研究与尖端工厂车间技术相关的理念：智能制造。
“尖端科技”一词难以界定。通常，它指的是技术最先进的事物。在描述制造工厂时，“尖端科技”可以包含很多方面，例如在当今环境下，如何设计才能提高员工满意度和留任率。然而，在工厂车间，“尖端科技”通常指的是能够帮助制造商更高效、更安全、更高质量地生产产品的先进技术和人工智能。
罗克韦尔自动化北美OEM业务部门经理、重工业设备负责人达蒙·塞佩用一个特定的术语来描述工厂车间的“尖端技术”：智能制造。它指的是利用智能设备、机器和系统自主监控生产情况，进行实时调整，并持续收集和分析生产数据。
他说：“最先进的工厂需要配备智能设备，因为你不可能在所有地方都安排操作人员。而且，在生产过程中，存在各种各样的变量，如果设备能够根据实时信息调整其工艺参数，那么这在智能制造中也能发挥作用。”
从船头到船尾
土耳其安卡拉，MAN巴士生产厂的员工正在装配线上工作。（图片：路透社/Umit Bektas）Sepe表示，智能制造可以应用于整个制造流程，从收货码头到发货码头。“我的同行们分别负责物料搬运系统、包装设备、工艺设备以及各种高速装配。他们都在谈论智能制造。虽然具体情况略有不同，而且作为解决方案提供商，我们销售的产品也可能有所不同。但正如我提到的，从物料搬运系统到工艺设备，再到装箱装罐——无论采用何种包装方式——关于智能制造和安全运营的讨论都贯穿始终。”
需要问的问题
鉴于智能制造的应用范围如此广泛，评估智能制造在工厂车间的应用地点和方式需要回答一些关键问题。
“很多时候，我们都会先从问题本身入手——是否存在问题或瓶颈？我们想要解决什么问题，或者如何才能比过去做得更好？”塞佩说道，“而这还可以更广泛地概括为：我们期望的业务成果是什么？你需要一座更高效的工厂吗？是为了保障工人安全吗？是为了提高产量吗？还是为了最大限度地降低能源消耗？一旦我们了解了问题所在，或者说，建造这座新工厂的预期业务成果是什么，我们就会集中精力，探讨作为解决方案提供商，我们能提供什么样的解决方案。”
确定投资回报率
与所有投资一样，投资智能制造，无论是新建工厂还是扩建现有设施，都需要投入资金。因此，进行正确的投资回报率计算至关重要。
“传统上，当你考虑吞吐量时，计算起来非常简单，对吧？”塞佩说道。“每小时生产的产品越多——就能带来收益。或者看看你的电费和其他各种可变成本。在当今世界，因为我们向智能制造客户销售的是服务或解决方案，所以它有很多不同的名称，但很多时候，我们都在帮助他们证明投资于不同解决方案的大笔资本或运营支出是合理的。”
塞佩表示，罗克韦尔会举办价值研讨会，帮助客户了解这笔支出的投资回报率。“我们会促进客户内部各个部门之间的对话，探讨存在的问题，一旦确定解决方案，我们就能评估其价值，并计算投资回报率。”
Sepe补充说，此类价值研讨会可能会持续两到三天，以便让所有相关的组织利益相关者参与进来，之后他和他的同事将计算投资回报率的相关数据。
组建团队
智能制造解决方案产生的数据量及其安全保障需求，要求IT部门从一开始就参与其中。（图片：Zoonar GmbH/Alamy）关于智能制造讨论中必须包含的利益相关者，塞佩表示，一直以来都包括运营职能部门，例如工厂经理、质量控制人员和物流人员。然而，有一个群体经常被忽视，但未来必须始终纳入其中：那就是信息技术部门。
他说：“运营部门（OT）和IT部门都需要参与讨论。因为很多时候，它们是两个不同的职能部门，彼此之间缺乏沟通。而这需要双方的参与。”
塞佩表示，考虑到所产生的数据以及网络安全方面的考量，引入信息技术至关重要。信息技术还可以帮助管理硬件和软件的过时问题。
“你知道，一旦设备投入使用，时间就开始倒计时，各种东西就会过时，”他说。“固件和软件一直在不断更新。即使是微软或其他任何操作系统，也总是有补丁程序发布。很多时候，如果IT和OT部门之间缺乏沟通，补丁更新的时间安排就可能导致生产中断或造成安全漏洞。这些都不是好事。”
保障数据安全
智能制造方法的一大优势在于其产生的大量数据。这些数据可用于进一步提高生产效率并最大限度地减少浪费。然而，庞大的数据量，以及需要在整个组织内（甚至与其他地点）广泛共享这些数据，都带来了前文所述的网络安全挑战。
“现在数据量激增，有些存储在设备中，有些存储在工厂内，有些则是有意传输到工厂外，但这些数据都需要安全保障，”塞佩说。“因此，网络安全是我们考虑尖端技术时关注的另一个领域。”
塞佩认为，实施网络安全需要了解谁需要访问哪些信息，谁可以更改信息和其他变量，以及组织内部的层级结构应该是怎样的。在此基础上，首先采取一些基本的网络安全措施至关重要，例如实施适当的密码保护。
“然后你就会开始讨论现有的设备和自动化系统，”塞佩说道。“你可以在百思买买到交换机，但它是需要某种验证或认证的管理型交换机吗？如果你要访问它——访问信息或更改设置——那就需要使用管理型交换机。因此，整个网络架构，即数据如何从一个设备或装置传输到SCADA系统或监控控制系统——所有这些硬件和软件架构以及现有的程序都必须考虑在内。”
