未来的工厂

由于大型计算机、数据存储和连接设备的价格下降，物联网（IoT）技术正越来越普及。事实上，许多食品和饮料生产商已开始使用这种数字化的工业系统。例如，总部位于俄亥俄州SugarCreek的一家为餐饮和零售市场供应熏肉、肉丸、香肠肉饼和鸡肉的厂商，最近就在其位于印第安纳州的418,000平方英尺的翻新工厂使用了思科（Cisco）的物联网技术，将设备、传感器和系统连接起来。

SugarCreek首席信息官Edward Rodden表示，融合的网络架构实现了成本节约，并让SugarCreek的供应商可以安全地远程访问公司的机器。无线网络还可通过工人防撞帽（工厂所有人都需穿戴）上的射频识别（RFID）标签来追踪工人的足迹。

RFID标签有三大好处，第一可以保障工厂工人的安全。在紧急情况下，响应器将能够知道并找到任何还在工厂里面的员工。同时，通过追踪工人的足迹，公司可以更深入地了解如何最好地设计岗位和工作流程。此外，公司将能够追踪劳动力以及根据实际情况对员工需求做出回应。

“无线[系统]也可以实现将我们的IT网络扩展到工厂车间，并用上思科Jabber，”Rodden说。（Jabber是用于移动设备的通信应用程序。）“我们因为采用无线呼叫在手机通讯上节省了350,000到500,000美元的费用。”

另一个思科公司（Cisco）的客户，意面和酱料制造商百味来公司（Barilla），则采用了一个叫做食品安全（S4F）的综合追踪系统，能为公司的供应链提供更好的可视性。该系统还可以帮助消费者了解配料的原产地以及最终产品投放到杂货店的流程途径。

“使用数据虚拟化、智能网络和移动技术，百味来公司已经能够整合来自外部供应商、分销商和零售商的实时数据，并对所有配料的合规性检测、跟踪和追溯应用实时分析，” Kirby对此解释到。通过这种物联网技术，该公司还可以预测到， 某些决定将如何通过衡量生产力和效率来影响整个过程的具体步骤。

“因为万物互联（IoE）使得制造商能够远程测量操作，所以可以省掉行走时间，并且他们可以在推出一个新产品时立刻做出正确回应，或抓住一个新兴的机会，” Kirby补充道。

设备综合效率（OEE）信息可以通过性能指标和了解工厂的生产问题来帮助生产商进行筛选。例如，当罗克韦尔自动化（Rockwell Automation）的客户，巧克力和可可产品制造商百乐嘉利宝（Barry Callebaut）想要解决材料的使用差异，它就可以把包括原材料和包装等生产的几个方面的制造信息提取出来。实时的设备综合效率信息使公司能够核实每个产品的正确材料数量，并对任何一个超重的盒子立即作出反应。

“OEE的应用让食品和饮料制造商深入探讨以分析根本原因，”罗克韦尔的Sharpe表示。“百乐嘉利宝关注在批量灌装过程呈现的低效现象。每一批处理过程中仅仅减少二到三分钟的时间就能在每天运行数百个批次的情况下节省大量时间。”

组织架构和劳动力变化

随着设备智能化以及信息实时化，物联网技术对生产决策产生重要影响已不足为奇。加上这种数据驱动的决策需要更为及时化的措施很可能彻底改变工厂结构，由上到下的管理模式将失去青睐。

Risse说：“尽早[确定问题]的关键是要消除那些将‘早’变成晚的审批和审查。这就要求培训和信任一线生产人员，因为他们是做出快速决策的最佳人选，可以带来持续的改进。”

SugarCreek已在其物联网工厂中采用了一个高效的工作架构，员工所在团队受到的监管最少。Rodden“所有的技能都包含在团队中，例如，我们没有专门应对地板问题的维修人员。那些[维修]技能已经融入团队中。”

这一模型高度依赖于协作和沟通，但是能让它运行的是获得实时信息并加以分析。Rodden所说的，更大的目标是让每个团队成员都能做出明智的决策以及为他们提供的并不仅仅是一份工作，而是一项事业。这种想法上的转变已经改变了工厂的招聘流程，由团队而不是人力资源经理来面试应聘者以填补需要更高能力水平的空缺职位。

因为智能制造可能需要技术上更有悟性的劳动力，所以创建了更多用来解决技能差距的项目。例如，思科公司（Cisco）和洛克威尔自动化公司（Rockwell Automation）开发了线上及现场培训课程，帮助员工去学习如何安装、操作和维修工业网络。

然而，思科的 Kirby说设备的连接和设置变得更为简易而无需高深的技术。Kirby预测，由于更多的常规决策终将实现自动化，工人将得以解放，可以专注于更具创造性的高层次业务领域。

“这个新领域的关键技能是对如何解决业务问题清晰的逻辑思考；是快速反复运用更好方案设计的能力及对大胆新奇的想法实践并快速学习最佳工作要领的意愿，”Cisco’s Kirby说。

“由于传感变得更加完整及预测算法的改进，越来越多的操作决策可以实现自动化，” Kirby补充道。“我们预计，决策制定将从完全人工到由采用预测算法的感官系统指导和建议，再到采用集成工作流，仅在关键点进行人工审核的全自动决策实现的稳步发展。

很快，机器到机器的连接将允许设备使用人工智能进行自主决策。机器互相沟通可以实现“必要时自动订购更多材料或为不同产品自动配置机器而无需[人类]通过界面输入的信息，”InduSoft的Clark说。

网络安全

智能制造及食品和饮料厂不断上升的连接水平将如何影响网络安全？

安装“商务信息科技”类型的的安全软件，如反恶意软件和主机检测间谍，不足以阻挡网络攻击，InduSoft的Clark说。他建议，“安装带有安全监察及集成工具的复杂系统，特别是要有自动安全系统及其他智能的网络攻击预测及预防方法。”此外，他预计安全条例最终将需要这些智能安全关闭系统。

洛克威尔自动化公司(Rockwell Automation)的Sharpe提出一种适用于从企业到车间并达到终端设备工业安全的整体方法。他说，制造商应该执行三个安全步骤：

l  进行安全评估以了解风险区域和可能存在的威胁。

l  部署多层安全方案，如深度防护，它建立的多领域防护包括工作准则和工作规程，以及物理、网络、计算机、应用程序和设备安全。

l  利用软件、网络、移动、云计算和虚拟化等技术在一定程度上优化安全。

夏普补充道：“包括移动、云计算和虚拟化在内的新技术的实现涉及到一系列安全考虑。例如，移动设备管理应该用来限制和监控移动访问企业而云计算服务应该提供经过验证的安全。”

然而，仅有“安全防线”的想法可能在工业数字革命中已然落后。因为更多的设备、人员和工具是相互联系的，所以涉及的范围要广泛得多。思科系统公司的Kirby说这项技术需要一种不同的安全架构，通过 具有“单一界面管理系统”的网络进行智能发分从而实现统一管理。他解释说，通过这种方式，能够检测到威胁并使用单点管理以及全球应用的策略可以检测到威胁并立即进行防御。

Kirby 说：“公司应该意识到再多的安全防护也不可能提供100%的保证使其免于攻击，并对所有阶段可能发生的安全和隐私事件，从之前怀疑的可能事件到新检测到事故并从中快速恢复等，应制定好计划。”

然而, 对制造商来说，物联网技术的性能及其连接的潜在好处太多而无法割舍。因此，如果如果企业之前从未计划建立一个可靠的网络安全计划来管理安全隐私风险的话，那么企业现在必须开始要着手了。