“工业”背景下未来的“大工厂”的畅想Word文档格式.docx

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全民参与的产品设计；

生产的远程化和自动化；

自动化开模；

工厂的无人化；

革命性的电子商务模式）

四．实现未来构想的条件（物流的高速化，自动化；

管理信息系统的大升级；

材料工艺和设备制造水平的进一步提高）

一．现状

在2015年这个节点，中国的注塑行业还呈现出以下几个特点：

-重要性不断加强

作为现代工业最为基础的生产方式，注塑类产品已经占据了我们生活的方方面面。

环顾我们四周，从牙刷，马桶盖，电脑，手机，电视，空调；

到医疗器材，食品包装，汽车，飞机，高铁，航母，都包含了注塑工艺生产的产品。

据统计，工业以及消费类产品中，85%以上的部件都需要由注塑工艺来生产。

-行业亟待整合

中国的注塑厂主要分布在华东长三角以及华南珠三角地区。

从大型的外资，合资企业，再到只有一台注塑机，老板兼工人的家庭作坊式工厂，不完全统计有几十万家企业在从事注塑生产。

从国内最大的注塑机生产企业海天单2014年的产量27,000台便可见一斑。

开办注塑厂门槛低，投入少是造成同质化的主要原因。

同质化的后果就是技术停滞，以及大量资源的浪费。

经常看到为了争取一个优质的项目（如汽车部件），大量的注塑厂会各自投入大量资金进行试制，但获得订单的往往只有一家，就造成了资源的极大浪费。

而有时注塑厂为了争得订单，不惜以低于成本的价格报价，后面再用偷工减料的方式回本，造成恶币驱逐良币，技术无法得到进步。

-信息化水平极低

学习信息管理系统的课程后，我专门对一些客户进行了走访了解。

在我咨询过的20余家企业里，只有3外资背景企业（赫比，塑能，宝洁上海工厂）有非常完善的ERP系统对产品设计，模具，工艺，BOM管理，人力资源以及原材料，仓库进行的管理系统，7家企业（3家合资，4家民企，都是中大规模的企业）有相应的针对排产和供应链进行管理的系统，但整合度较低。

剩下10余家企业要不对信息管理系统有了解片面，要不就不知道信息管理系统为何物。

应用信息管理系统进行资源整合的潜力巨大。

二．二十年的近未来

从中长期来看，注塑行业具有以下发展的倾向。

-CAE分析（模流分析）的重要性日趋体现

模具设计是注塑厂的技术命脉。

模具开发之前使用CAE软件进行模流分析可以预测材料的翘曲，变形，飞边等问题，大幅缩短模具的设计周期和成本。

目前，大部分原材料供应商都提供基于自己公司材料的模流分析服务。

可以设想，随着云计算的普及未来CAE软件的整合，模流分析将会变得越来越简单，成本越来越低。

大数据化后有更多的产品设计可以沿用现有成熟的经验，很多产品只需要从互联网获取模块化的设计就可以了。

不仅是CAE分析，模具的设计也可以实现网络订制。

这将大大消减人力，财力和资源的浪费。

-复合材料的应用以及材料之间的界限模糊

利用塑料替代金属已经是现在汽车行业非常明了的发展趋势。

在不久的将来，大部分的工艺产品都可以通过注塑和3D打印来完成。

包括产品的喷涂，包装，后期工艺处理都可以由机器人在线完成，以及这样就为未来“大工厂”的实现提供了现实基础。

-远程控制技术的发展

电脑和互联网的发展已经可以让很多人离开办公室工作。

笔者作为公司的销售，就是HOMEOFFICE，在家里与客户联系，收发邮件，开电话会议，不需要天天去公司。

这样的工作方式也在以越来越快的方式向不同的业种渗透。

注塑厂也是一样，在今天一台日产300个注塑件的大型注塑机，只需要一位工人就可以了。

只有在更换模具和调整工艺时需要几位工人的协助。

未来随着工业自动化的进一步发展，一个工厂可能几台注塑机才需要一位工人。

当远程控制技术和机器人技术发展后，工人是不是就可以在家里操作机器人工作，而不需要去工厂了呢？

-大数据，CPS系统的发展，以及电子商务的普及

互联网的出现极大地改变了我们的生活，但是对于工业的改变还仅仅体现在工艺流程改进，供应链管理，资源整合等方面。

从注塑行业就可以看到，管理信息系统以及电子商务对于整个行业改造的空间还很大。

可以预见，随着CPS系统的发展与整合，以及电子商务向工业领域的渗透，工业生产的业态将会发生巨大的变革。

在本文的第3部分，会阐述这如何实现。

三．对未来的设想

在不久的将来，我们根据目前材料工艺以及信息化迅猛的发展趋势，可以对于工业5.0下大型注塑工厂的畅想

-整合后智能化的“大工厂”

我们可以设想一家这样的工厂，它高度自动化，因此不需要依托于城市可以建造得很大。

一家工厂可以有上千台甚至上万台注塑机（参考：

富士康深圳工厂的注塑机为400多台），同时包含了自动化的模具生产设备，机器人维护设备，全自动的部件生产设备，其特征是可以做到“工厂生产工厂，设备制造设备。

”这些设备之间的区别是吨位大小和生产偏向性，可以覆盖从瓶盖这样的小件，到汽车前保险杠这样大型部件的所有产品。

高度整合的工厂不再区分产品的用途（汽车，食品包装或者是医疗设备），而是按照产品的工艺复杂程度，大小，自动分配产能后同一家工厂可以生产出我们现在概念里完全不同类别的产品。

甚至可以设想，从能源，到模具所需要的金属生产，到构成产品的复合材料的合成与改性，其生产都可以和“大工厂”连接在一起。

利用大数据分析，“大工厂”甚至可以精准地预测自己会接到什么样的订单，都可以整合成对原材料，易耗品，到能源的需求，做到整个供应链完全的纵向整合。

其实就是现在，不少大型的造纸厂已经做到了从木材的切割，分解，蒸煮，成纸，烘干，涂布到包装，另外包含废液处理，燃烧，发电，供能的一体化设计。

在完善的信息系统下，这是完全可行的。

-全民参与的产品设计

设计语言的标准化和自动化可以减低产品的设计技术门槛和地理区域的要求。

在上海复旦隶属于某知名设计公司的小王在了解大数据提供的市场需求后，使用界面友好的设计软件，轻易地将自己的产品创意投输入到电脑中。

电脑和云计算会根据产品的功能，外观，成本等要求，智能地将工艺设计数字化，模块化，标准化。

算好的生产流程和图纸（这和我们现在概念中的图纸不一样，完全数字化的，可以直接由“大工厂”来读取，实现无缝连接）直接发到网络进行工厂竞价和选择。

具有生产能力和合适价格的大工厂将获得订单。

专业的设计人员依然有自己的市场。

类似苹果的企业依然存在。

优秀的产品设计更多地考虑产品的创新性，人性化以及个性化，而不需要耗费大量的精力耗费在工业化的过程中。

-生产的远程化和自动化

竞价成功后，小王的产品设计被发送到了位于新疆沙漠太阳能发电站旁的“大工厂”。

接受到产品设计的“大工厂”内的计算机可以在几分钟之内对项目进行评估并报价给小王。

竞价成功后，工厂的电脑利用3D打印自动实现开模，再由注塑机生产试制。

在经过测试后，通过高速管道化的物流传输网络，小王在几个小时之内就可以收到自己设计的产品样件。

根据不同产量的阶梯报价也同时发给了小王。

-自动化开模

注塑的核心在于模具的设计与制造。

在“大工厂”，所有的开模都可以由3D打印完成。

今天我们主要的注塑模具都是金属制成的。

这考虑到模具的耐用性和强度。

但是随着“私人定制”流行，单一产品生产数量的减少，模具可以由可回收利用的复合材料替代。

利用3D打印以及模块化的设计系统可以在很短的时间内实现模具的建造。

-工厂无人化

首先是工厂的结构化控制实现无人化。

通过网络，在陆家嘴办公楼里的“工人”便可以对生产流程进行精确地管控。

其次是设备维护的远程化。

会出现类似现在美军排雷机器人一样的远程控制机器人。

设备专家可以在千岛湖的家里，通过高度拟人化的机器人对工厂设备的非结构性故障进行排查和修复。

机器人可以在工厂内自由地移动，全息摄像机可以让工程师身临其境；

远程操作高度同步的机械手臂可以比人类的手臂更精确，更安全，更有力，还能实现触感反馈。

一位工程师可以同时为好几家工厂服务，只需要在软件上切换一下就好了。

同理，公司的管理层，工程师，销售（这个行业或许会消亡），市场，财务，HR，都不需要到工厂上班，可以在家里通过ERP软件实现轻易地完成自己的工作。

互相之间的沟通也可以通过全息的投影仪进行。

-革命性的电子商务模式

小王和他的同事们试用了新设计的产品感觉不错，可以在上网提交自己的创意和试用感受。

网络平台可以统计所有曾对类似产品有兴趣的用户，向他们发送产品介绍和报价。

用户他们参考小王的试用报告后会下订单。

网络整合用户的订单后，会同时发到“大工厂”和小王所在的公司。

大工厂的报价，客户给出的报价，项目的利润水平，未来产量的预测都在同一时间生成了。

交易也可以极快的完成。

四．实现未来构想的条件

梦想是美好的，现实往往是骨感的。

要实现这样的构想，还需要一下条件的支撑。

-物流的高速化，自动化

目前的货运无论是原材料还是产品，都是以铁路和公路货运为主。

现在的趋势是汽车货运的无人化。

在美国无人驾驶的卡车的研发已经有了长足的进展。

可以预见在不远的将来，随着公路的信息化改造，以及自动驾驶技术的进步，无人驾驶的卡车将会成为主流。

但是卡车效率依然较低，依然有严重的环境问题。

在未来，我大胆预测会以真空管道的高速传输为主。

近音速的电动传输可以在几个小时内将大宗物品从青海运输到上海，成本低，污染少，效率高。

物流会变得像今天的互联网一样简单方便。

当然这必须依托于高效成熟的网络管理体系。

在我设想的基于大工厂的物流体系中，只会有原材料到工厂，工厂到消费者的两次运输，不会再出现中国产的马桶盖卖到日本，再由日本出口到中国的情况。

-管理信息系统的大升级

如果说“大工厂”的设想是骨骼，那么信息就是流淌在其中的血液。

在之前的设想中，创意到设计是电脑和云计算，依托于CAD设计软件的高度智能化和网络信息的共享；

设计到生产依托于远高于现在工业4.0要求的更先进的工业自动化管理系统，物流管理系统，资源管理系统，以及供应链管理系统；

从产品生成到商业化更是依托于电子商务的新升级，消灭了淘宝，京东之类购物网站的，融合了购物，社交，生产，工作，金融等所有体系的社会信息的大融合的系统。

这一切在目前看到都还是梦想，但是我坚信这是互联网未来的发展方向。

管理信息系统这门课的前瞻性和重要性，远比我们想得更重要。

-材料工艺和设备制造水平的提高

前文所述的新的复合材料将会模糊材料之间的界限，“大工厂”的实现也必须脚踏实地地建立在材料工业的革命性发展和工业自动化水平的稳步提高之上。

工业自动化技术，传感器技术，RDIF技术，网络安全技术的进步缺一不可。

可以看到，短短的几十年间，人类在材料技术，计算机技术方面的发展已经超乎想象，对于未来的畅想大胆一点又有何妨？

以上

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