随着物联网、大数据和移动应用等新一轮信息技术的发展，全球化工业革命开始提上日程，工业转型开始进入实质阶段。
在中国，智能制造、中国制造2025等战略的相继出台，表明国家开始积极行动起来，把握新一轮工发展机遇实现工业化转型。智能工厂作为工业智能化发展的重要实践模式，已经引发行业的广泛关注。
近期，作为国内保健品龙头企业汤臣倍健发布了1.0版智能工厂的进度报告，笔者在此分享，既为同行业者提供第一手信息，又为关注中国智能制造的伙伴们献上实践中的最新动态。
汤臣倍健1.0版的智能工厂在2015年开始启动设计，它将会实现“十化”，即物料物联化、工艺信息化、设备远程化、记录电子化、检测实时化、生产自动化、生产连续化、现场无人化、工作人性化和产品个性化。
当然，这“十化”的思路并不是拍脑袋想出来的，也不是一天形成，而是经历了漫长的探索，如今回头去看，每一次的进步都成为了里程碑似的存在。
里程碑似的发现
2012年，汤臣倍健团队在美国考察连续包衣机，发现它能将包衣工艺步骤实现连续生产，这样就能消除素片等待的时间和搬运的浪费，生产效率将大幅提高。这种高效率的连续生产引起了他们的兴趣，成为智能化概念的第一个里程碑似的发现。
随后在2015年，汤臣倍健团队考察了乳品行业气流混合机，随即，他们将传统料斗式混合机变革为气流式连续输送混合机，并在三期厂房投入实验试用，发现总混工艺步骤实现阶段性连续生产，消除了颗粒等待的时间和搬运的浪费。据统计，每10机物料减少混合次数18次，每次产品减少称量次数≥63次，混合效率提升了73%，并实现CIP清洗，只需要1人就能完成清洁。
2017年4月，他们又完成了包装线成品远距离输送系统，节约搬运人员30人，节约生产现场10平方米，节约仓库现场20平方米。成为了探索之路的第三个里程碑。
全自动立体高架库
供应链部分，全自动立体高架库（即让成品在厂区内周转实现无人全自动装卸和入库）如今已经投入使用，详细来说，就是让车厢经过改造的周转车，可自动对接链床，并装有入库检测装置。
另外，一车的成品（共540箱）周转在三分钟之内就能完成；整个转运工作，一个司机即可完成，节约了叉车及叉车司机的成本，约51万元/年。
他们将实现根据订单系统自动实现拣选和发货。进一步升级后，还能实现精准的货到人，并且直接装车，在目前的基础上提高效率30%，人员减少60%以上。
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智能工厂雏形
从宏观角度出发，工艺流程及厂房的设计是重中之重，汤臣倍健历时两年时间，精心雕琢，反复推敲，设计出了符合企业需求的智能工厂雏形。
自2014年起，在充分总结三期生产厂房运行中的经验与教训后，他们就开始设计第一版智能工厂（即四期工厂）的平面布局图。与三期厂房相比，四期厂房最大的改变主要有以下三点：
第一，称量备料操作方式的改变。四期采用自动备料系统代替人工备料。全程通过操作由系统控制，几乎不需要人员进行干预，可有效消除投料差错的发生，同时大大降低人员工劳动强度。
第二，制粒线采用一台湿法制粒机对应两台沸腾干燥机的模式生产。由于多数产品沸腾干燥机生产时间为湿法制粒机的两倍以上，因此根据产能的匹配程度，采用“一对二”的模式提高湿法制粒机的利用率，减少等待时间。同时将沸腾干燥机和整粒机间的连接改为真空输送，经过以上改变，制粒线的生产效率至少可提升25%以上。
第三，四期厂房将投入连续包衣机，此举可以减少片剂转移、搬运所产生的浪费，同时可以通过连续包衣机的阶段性参数固化进一步保证产品质量。
在此基础上，他们又对图纸进行了进一步的优化，以精益化思维为导向，考虑车间内物流、人流的最优线路，重新设计了称量备料操作间的布局，同时将各个功能房间布入图纸。
然而，在2015年9月15日这一天，他们推翻了之前所有的设计。他们通过跨界的学习、交流，打破了行业设计的常规，采用流水线式的产线布局代替了之前离散式的布局，在理论上实现了连续生产。这一天成为值得铭记的日子，汤臣倍健智能工厂的雏形真正诞生。
接着，专业人员对于整条生产线中的各个环节逐一进行评估或测试论证，从车间物流周转，称量备料方式，单机设备的对接，物料混合的方式，物料输送方式，信息系统数据采集反馈等多个方面进行了不同程度的评估和测试，最终于2016年6月，完成了最新一版的图纸设计，也标志着汤臣倍健已逐渐迈入智能时代。
合作
2016年3月，汤臣倍健与FETTE、BOSCH 、奥星、珐玛迦、迦南、纳诺、中浩等30多家企业签订了战略合作，这意味着智能工厂研发平台战略合作的启动。
这当然是不同以往的一次全新的合作，是利用集体智慧、互相借力，共同打破行业的界限，打造行业的标杆的全新开始。
展望
2014年至今，经过这三年的筹备与探索，如今汤臣倍健1.0版智能工厂的整体架构已成型，他将从质量控制、生产过程、信息化物联三方面着手，实现“十化”。
质量控制策略方面，做到基于大量PAT应用的RTRT。做到成本实时放行，即起始物料检验放行实现JIT：前置检测、在线检测、缩短离线检测的周期等；环境、设备的关键性能自校验或自确认；生产工艺、过程参数在线检测、闭环反馈；中间产品质量放行检测实现在线检测。
注：
1、PAT，Process analysis technology. 中文为过程分析技术或流程分析技术。一个通过即时测量原料、过程中物料和过程本身的关键质量指标来实现设计、分析和生产控制的系统，目的是确保最终产品的质量。
2、RTRT，Rational Test Real Time. 此软件包是Rational公司的自动化测试工具集。测试执行后自动生成测试报告和各种运行时报告，测试报告展示通过或失败的测试用例，而运行时分析报告包括代码覆盖分析报告，内存分析报告、性能分析报告和执行追踪报告。
3、JIT，Just in time. 其实质是保持物质流和信息流在生产中的同步，实现以恰当数量的物料，在恰当的时候进入恰当的地方，生产出恰当质量的产品。
生产过程策略方面，首先实现单机自动化，即实现自动投出料、参数推送和一键启停技术的应用；其次实现纵向工序连续化，即实现设备和设备之间的连续化（从起始物料进仓到成品入合格仓）；再次实现柔性制造，即应用CIP技术、实现模块式切换和小批量定制化产线。最后实现公用系统远程控制，即使用BAS，使冷冻站、风柜、空调系统群控、水系统实现自控。以上四方面都为最终实现全过程连续生产服务。
注：
1、CIP，Continuous Improvement Process. 是精益生产思想的精髓和推进精益生产的最有效管理手段，它起源于日本的KAIZEN（改善），意为不断改进流程。
2、BAS，Building Automation System. 是将建筑物或建筑群内的电力、照明、空调、给排水、消防、运输、保安、车库管理设备或系统，以集中监视、控制和管理为目的而构成的综合系统。
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信息化策略方面，将会使用BI（即：数据分析），并将各业务系统（如ERP、WMS、MES、LIMS、DTS、EMS、OA、CRM……等）的数据进行分类、分组、汇总和提炼成多种角度的统计图形报表，为企业管理层的高层干部（总经理、总监）、中层干部（部门负责人），和基层干部与员工提供各业务层级的数据分析，从各种维度为管理层呈现数据与趋势，为各层级的管理层及时的发现问题与分析问题，为找到更好的解决方案，帮助企业做出明智的业务经营决策的工具。
未来精彩，拭目以待！
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