西门子：2024年灯稀工厂与熄灯工厂的比较白皮书（16页）.pdf

1、SIEMENS DIGITAL INDUSTRIES SOFTWARE灯稀工厂与熄灯工厂的比较优化制造业，打造面向未来的数字化和自主化工厂高层摘要“熄灯”工厂是指工厂对人工操作活动的依赖非常低，甚至可在没有灯光的黑暗环境中正 常运转，这个概念已经存在了几十年，但大规模实现这一概念所需的数字化和自动化技 术才刚刚成熟。与此同时，新的市场趋势和长期存在的问题（例如关于劳动力与自动化之 争的问题）使得实现熄灯工厂更具挑战性。要在全球各行各业广泛部署熄灯工厂，可能需 要数年或数十年的时间，但具有前瞻性的制造商现在就可以抓住机会在其传统和智能工 厂内实施熄灯流程，打造灯火稀疏的生产设施或生产线。本白皮书

2、使用量化示例描述了 熄灯方法带来的挑战以及当前面临的机遇，其中着重描述了能够切实为制造商提供价值 的可行部署方式，例如自动化处理重复或单调的工作。 3熄灯制造：新机遇与新挑战并存 6熄灯制造之路贯穿产品生命周期的每个环节 11全面数字孪生是实现熄灯制造的核心之选 13数字化工具对于熄灯运营至关重要 14数字化解决方案将为熄灯工厂和其他未来工厂带来新功能 15结语 15SIEMENS DIGITAL INDUSTRIES SOFTWARE 2白皮书 灯稀工厂与熄灯工厂的比较“熄灯”概念和现实制造 长期以来，全球制造业一直对完全自给自足工厂的 概念很感兴趣，其中仅有的人际互动是下订单和接 收成品。

3、尽管这个理想化的版本不太可能在短期内 大规模实现，但我们可以这样思考，自主制造背后的 哪些概念可能会实现。重要的是，任何这些概念的实 现都不能仅仅停留在新奇性上，而是要证明对制造 商真正有益，能够提高生产效率、质量、可持续性、一 致性、安全性、利润和确定性。根据 Gartner 的一项研 究，到 2025 年，60%的制造商将在其至少一个设施 中拥有两个以上的完全熄灯流程，这是对熄灯生产 的远大期望。西门子可以确定已成功实施所谓的熄灯制造或灯稀 制造，并准备帮助客户在现实、有益和可持续的情况 下实现无人制造运营的益处。熄灯工厂（又称“黑灯工厂”）首次出现在 1955 年美国 作家菲利普 K 迪

4、克(Philip K.Dick)的短篇科幻小说 自动工厂中，到二十世纪下半叶在真实的制造设施 中成为了现实。之所以被称为熄灯工厂，因为它们几乎 不需要人工干预，可以在黑暗的环境中运行，因此从二 十世纪八十年代便开始有人尝试此类设施。这些早期 的努力都没有成功，但从 2001 年开始，几个成功案例 被广泛宣传和讨论。其中最著名的是日本的发那科工 厂，它使用机器人制造机器人，据报道一个月或更长时 间没有人工干预。发那科和其他制造公司已经证明，对于他们的特定应 用，熄灯工厂既可行又能够盈利。问题的关键仍然是您 的公司是否有必要建造或转换为熄灯工厂，或者更有 可能将您设施内的某些流程转换为熄灯运行。本

5、文旨 序言资料来源：GartnerSIEMENS DIGITAL INDUSTRIES SOFTWARE 3白皮书 灯稀工厂与熄灯工厂的比较在帮助您做出这一决定，并指导您使用现有的数字化 工具和技术，使熄灯工作单元或生产线成为现实。西门子发现对于大多数客户而言，熄灯制造并不是一 个全有或全无的主张。相反，我们能够促进增量式熄灯 实现，使我们的客户受益，而无需对其传统或智能工厂 运营进行彻底改造。大规模熄灯制造的技术和经济可 行性取决于数字化，尤其是数字孪生技术。本文讨论了 能够实现熄灯运营的这些技术以及其他相关技术。在可预见的未来，转换或建造工厂以实现全面熄灯运 营取决于多个因素，若不满足，可

6、能会造成高昂的代 价。一个完整的熄灯工厂必须配备自动导引车(AGV)以及为其提供支持的工厂车间基础设施和平面图；自 动装卸生产设备和/或机器人（用于完成每个生产步 骤）；自配置机器，例如自行更换末端执行器的数控机 床和机器人；模块化生产站（可根据在制的特定产品自 动进行生产排序；用于实时质量检查的视觉或其他非 破坏性自动化系统；可重新配置的传送带；取放机器；5G 等先进网络；各种传感器；还有也许最重要的是，能 够调度和协调整个生产过程的数字基础设施和控制 软件，从接收原材料和供应商制造的组件（必须经过质 量验证），到包装和装载成品到交付车辆，全都囊括其中。一直以来，适合这类工厂的制造类型是按固