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“未来工厂”九大场景

作者：宋婷黄贝拉罗晔涛

来源：《信息化建设》2021年第12期

越来越多的制造业头部企业主动把握机遇，开启新一轮制造业数字化转型，涌现出了一大

批具有创新引领价值的数字化场景，并转化为生产流程再造、资源要素重组、企业组织重构的

全新尝试，把“未来工厂”的形态提前带到我们身边

场景作为一种孵化新业态、新模式、新应用的重要手段，已成为新经济发展助推器。在制

造业领域，一些人们对于“未来工厂”的想象力，正在通过场景方式呈现出来，用一种“肉眼可

见”的方式，颠覆人们对于制造业“粗老笨重”的认识，诱发更多企业探索生产模式、商业模

式、组织模式的创新性变革。近年来，随着新一代信息技术与制造业融合态势进一步深化，越

来越多的制造业头部企业主动把握机遇，开启新一轮制造业数字化转型，涌现出了一大批具有

创新引领价值的数字化场景，并转化为生产流程再造、资源要素重组、企业组织重构的全新尝

试，把“未来工厂”的形态提前带到我们身边。笔者结合全国制造业企业相关典型实践，尤其是

浙江省首批12家“未来工厂”的案例，梳理归纳了“未来工厂”的九大场景，以期为量大面广的

制造业企业开启数字化转型道路提供有益启示。

场景一：数字设计

设计是长期以来掣肘传统制造业高端化、品质化转型的重要方面。浙江省工業设计起步

晚，与西方发达国家相比差距较大，如何利用数字化手段实现创新设计能力的提升，成为企业

提升产品附加值的重要方向。“未来工厂”高度关注外观造型、功能创新、结构优化、节能节

材、新材料应用等重点环节，集成数字化、智能化设计工具，将有效提升企业个性化设计、交

互设计和网络设计等新能力。譬如小米公司基于PTC（美国参数技术公司）的creo（CAD设

计软件包）和Windchill（一套集成应用软件名）搭建了小米数字化设计平台，通过集成creo

和cadence（楷登电子，电子设计自动化软件公司）两种设计工具，嵌入ANSYS（大型通用有

限元分析软件）仿真引擎和AI（人工智能）创成式设计，实现了在线协同设计。数字化设计

平台完整保留了设计中的过程资料，并且实现结构化、共享化、知识化，大幅提高了公司内部

的协作和标准化以及外部生态链和代工厂协作的能力。

场景二：智能生产

“未来工厂”致力于推动生产管理与生产制造“感知、分析、决策、执行”高水平闭环，推动

设备、产线、车间及工厂智能化、一体化运作，实现企业生产效率、产品质量、安全水平“三

提高”和生产成本、能源资源消耗“两降低”。譬如正泰集团作为国内领先的能源一体化解决方

案服务商，通过构建首个能源电力垂直行业“正泰云”，生产效率提高335%，能源利用率提高

8%，运营成本降低43%，产品研制周期缩短22%，产品不良率降低38%。

场景三：智能物流

智能物流主要包括线边物流和智能仓储，是传统物流行业数字化转型的重要方向。“未来

工厂”规模化部署AGV（自动导航车辆）、AMR（自动移动机器人）、叉车、机械臂，通过

“5G+”打造智能物流调度系统和无人仓视觉系统，结合5GMEC（多接入边缘计算）+UWB

（超宽带）室内高精定位技术，实现物流终端控制、商品入库存储、搬运、分拣等作业全流程

自动化、智能化。譬如传化公司打造的物流公路港项目，从货车和货物进港开始，AR（增强

现实技术）识别就将车辆及货物信息传至后台，司机在园区导航下完成无感停车后，零担仓储

中心立即安排货物揽集、就近入仓，智能仓储机器人实时推荐最短路径导航、协助货位上架。

若企业有发货需求，无需人工找车，手机端的平台会根据运输需求自动向物流企业推送运货订

单，配货流程缩短至少三分之一。

场景四：远程运维

“未来工厂”通过在工业装置上部署具有数据采集功能的摄像头、嵌入式传感器等设备，实

现现场全景高清视频画面展示，并通过数控操作系统实现对现场工业设备的实时精准操控，有

效保证控制指令快速、准确、可靠执行。譬如广和通依托“5G+AI+Bigdata（大数据）”模组，

在风机部署专门的在线监测传感器、主控系统和SCADA（数据采集与监视控制系统）后台软

件，实时采集风机振动、温度、油液、风速、电压、电流等数据，助力运维人员动态获取监控

信息、制定维修策略，有效减少了海上风力发电非计划停机次数和运维费用。