了解未來工廠的5個屬性。企業(yè)需要更好地融合信息技術(shù)（IT）和運營技術(shù)（OT），以優(yōu)化成本、縮短價值實現(xiàn)時間并提高效率。

自動化仍然是未來工廠設(shè)計的關(guān)鍵部分。如果你發(fā)現(xiàn)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型已經(jīng)停滯或還沒有開始，那么你就會有動力和建議去應(yīng)用智能自動化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全。

據(jù)《財富》商業(yè)洞察的相關(guān)報告顯示，到2027 年，全球工業(yè)自動化市場預計可達326.4 億美元，在預測期內(nèi)將以8.9% 的復合年增長率（CAGR）增長。雖然這種增長率的激增從某方面來說是由COVID-19 新冠疫情引發(fā)的，但充分說明工廠不會再像以前那樣。

未來幾年，企業(yè)一半以上的生產(chǎn)任務(wù)都可能會依賴機器完成，這意味著管理機器的運營流程將變得至關(guān)重要。這對制造業(yè)來說是個好兆頭，但首先要解決的是一些懸而未決的問題：制造企業(yè)是否為未來工廠做好了準備，未來工廠是否嚴重依賴于人工智能/ 機器學習（AI/ML）、流程自動化和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）？他們的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之旅走了多遠？

最重要的是，未來工廠的基本原則是什么？一個好的出發(fā)點是對當前場景、現(xiàn)有制造流程和企業(yè)的近期和長期業(yè)務(wù)目標進行清晰的描述。

一旦路線圖和戰(zhàn)略明確，企業(yè)必須努力實現(xiàn)信息技術(shù)（IT）和運營技術(shù)（OT）的協(xié)同，以優(yōu)化成本、縮短價值實現(xiàn)時間并提高效率。

以下5 個重點領(lǐng)域可幫助企業(yè)向未來工廠轉(zhuǎn)型：

• 智能自動化；

• 物聯(lián)網(wǎng)；

• 數(shù)據(jù)分析；

• 數(shù)字化雙胞胎；

• 網(wǎng)絡(luò)安全。

01智能自動化：人與機器人相互賦能

各行各業(yè)，尤其是制造業(yè)的企業(yè)，都在大力投資自動化。自從工業(yè)4.0 誕生以來，商業(yè)領(lǐng)袖們已經(jīng)轉(zhuǎn)向AI/ML 和機器人流程自動化（RPA）等新興技術(shù)，以構(gòu)建最小化人為干預的生態(tài)系統(tǒng)。智能自動化，可以更快的來執(zhí)行重復或可預測的工作，而人則專注于更高級的任務(wù)，如監(jiān)控、故障排除和決策。

隨著AI/ML 的發(fā)展，機器人變得更加智能，并可從任務(wù)和響應(yīng)中快速“學習”。隨著RPA 在工廠車間的應(yīng)用越來越多，機器人可以輕松地以精確和快速的方式，在裝配生產(chǎn)線上完成重復性任務(wù)。機器人的大規(guī)模使用，需要流程進化和智能、有洞察力的決策。要實現(xiàn)這一目標，企業(yè)需要升級基礎(chǔ)設(shè)施，確保對流程的無縫支持和運營的連續(xù)性。

02物聯(lián)網(wǎng)：使用實時運營信息

配備智能傳感器的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，通過高速、安全和可靠的網(wǎng)絡(luò)，實時傳輸和共享數(shù)據(jù)。這些智能、互聯(lián)的系統(tǒng)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)分析，構(gòu)成關(guān)鍵的運營和商業(yè)信息，所有這些都可以在用戶友好的儀表盤上查看。然后，企業(yè)領(lǐng)導者則可以利用這些見解，來推動決策制定和實現(xiàn)增長目標。

物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)為企業(yè)提供了端到端、全天候的運營可視化。這確保了供應(yīng)鏈的安全性、透明度、最佳生產(chǎn)率和平穩(wěn)運行。此外，高度的可視化使運營能夠先發(fā)制人，并采取積極的糾正措施。流程效率大幅提升，從而實現(xiàn)無縫運營、降低成本和提高生產(chǎn)率。

處理危險材料的制造企業(yè)（例如化工廠），員工和系統(tǒng)需要遵守最嚴格的安全規(guī)定；如果不這樣做可能會造成重大的健康風險。使用物聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)可以加強運營流程，提供最佳的安全和業(yè)務(wù)價值?？蓪ξ锫?lián)網(wǎng)設(shè)備和智能傳感器進行編程，以在運營達到預先確定的特定危險級別時觸發(fā)報警。運營團隊可以預先阻止故障和預防災(zāi)害，保護人員安全和節(jié)省恢復成本。

數(shù)據(jù)分析對于過程工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。通過高級分析，企業(yè)可以實時洞察過程，這意味著智能運營始終是可訪問的。高級分析軟件可自動分析數(shù)據(jù)，確保主動監(jiān)控和預測，并支持過程的仿真和優(yōu)化。

在高度互聯(lián)的企業(yè)環(huán)境中，決策者需要考慮所有可能性，并為任何可能的工況做好準備，數(shù)據(jù)分析對于這一過程至關(guān)重要。利用高級分析功能，企業(yè)可以通過及時做出明智的決策來優(yōu)化過程。這也有助于整合運營并充分利用工程人才。

04數(shù)字化雙胞胎：創(chuàng)建有效的過程模型

過去幾年，雖然數(shù)字化雙胞胎顛覆了制造業(yè)，但其應(yīng)用主要圍繞產(chǎn)品生命周期展開優(yōu)化。在工業(yè)4.0 領(lǐng)域，數(shù)字化雙胞胎功能不僅限于可視化和協(xié)作；它們現(xiàn)在可以用來理解整個制造運營，并創(chuàng)建一個制造過程的數(shù)字化雙胞胎模型。

這對于過程行業(yè)來說很有價值，因為它重新定義了過程。例如，在食品加工行業(yè)，數(shù)字化雙胞胎技術(shù)可以幫助企業(yè)通過在虛擬場景中復制物理流程，并進行必要的調(diào)整來重塑運營流程，從而發(fā)現(xiàn)如何調(diào)整可以產(chǎn)生更大的價值。

當與AI/ML、IoT 和增強現(xiàn)實/ 虛擬現(xiàn)實（AR/VR）相結(jié)合時，數(shù)字化雙胞胎允許企業(yè)創(chuàng)建全息圖，實現(xiàn)物理和虛擬模型之間的協(xié)作。過程數(shù)字化雙胞胎，使人和機器能夠獨立于物理位置進行協(xié)同工作。這從根本上提高了過程效率，縮短了價值實現(xiàn)時間，加快了數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

預測性維護是數(shù)字化雙胞胎的重要領(lǐng)域。數(shù)字化雙胞胎通過主動監(jiān)控設(shè)備、識別問題并提供重要見解，以在問題造成運營中斷之前進行處理，從而提高工廠的可靠性。

在過程工業(yè)中，數(shù)字化雙胞胎可幫助制造商識別工廠運營中可能存在的違規(guī)行為。這樣做有助于實現(xiàn)預防性和預測性維護，從而降低維護成本，提高正常運行時間和生產(chǎn)率。

05網(wǎng)絡(luò)安全：確保數(shù)據(jù)安全和保密

在當今和未來的工廠里，網(wǎng)絡(luò)安全是非常重要的因素。智能制造本質(zhì)上依賴于安全可靠的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)。強大的網(wǎng)絡(luò)安全是工業(yè)通信的基礎(chǔ)。

智能工廠的網(wǎng)絡(luò)安全漏洞可能會造成災(zāi)難性后果，導致工廠生產(chǎn)停滯，最壞的情況下，可能導致知識產(chǎn)權(quán)（IP）和品牌聲譽損失，需要多年時間來恢復。此外，機密或敏感數(shù)據(jù)的泄露可能會對法規(guī)遵從性造成嚴重影響。正如政府、執(zhí)法機構(gòu)和監(jiān)管機構(gòu)所強調(diào)的那樣，不遵守這些要求可能會導致巨額罰款和長期處罰。

隨著技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)攻擊的復雜程度也在不斷提高。對強大網(wǎng)絡(luò)安全基礎(chǔ)的不斷監(jiān)測和升級，可以幫助企業(yè)減輕網(wǎng)絡(luò)威脅。流程進化對于網(wǎng)絡(luò)安全至關(guān)重要。通過引入具備網(wǎng)絡(luò)安全能力的流程開發(fā)人員，企業(yè)可以從整體流程升級和集成中獲益匪淺。

隨著企業(yè)在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中取得進展，不斷向未來工廠的方向前進，對仔細思考和規(guī)劃流程的需求日益增長。要實現(xiàn)這一目標，企業(yè)必須找到能夠提供跨領(lǐng)域、流程的技術(shù)訣竅和工程能力的創(chuàng)新合作伙伴。過程行業(yè)往往過于依賴技術(shù)解決方案提供商來滿足數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，因此這對于該行業(yè)至關(guān)重要。

通過與過程專家建立知識伙伴關(guān)系，企業(yè)可以實現(xiàn)IT和OT 的融合。專家們幫助企業(yè)利用成熟和新生的技術(shù)，建立安全、互聯(lián)和自動化的工廠，以確保其競爭優(yōu)勢。

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來源：控制工程中文版