在如火如荼的數(shù)字化工廠浪潮中,企業(yè)往往將目光聚焦于設(shè)備的互聯(lián)互通、生產(chǎn)線的自動化升級以及數(shù)據(jù)的采集分析。智能傳感器、工業(yè)機器人、數(shù)字孿生等概念已成為行業(yè)焦點。一個至關(guān)重要的維度卻常常被忽視,那就是“人員”的數(shù)字化管理。工廠的核心始終是人,即使是高度自動化的環(huán)境,人的決策、操作與協(xié)同仍是效率與安全的關(guān)鍵。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入應(yīng)用,正為破解人員管理難題、釋放人力潛能提供了前所未有的解決方案,這或許正是數(shù)字化工廠實現(xiàn)真正“智能”的下一片藍海。
一、 人員數(shù)字化管理的核心內(nèi)涵與挑戰(zhàn)
人員數(shù)字化管理,并非簡單地將考勤打卡電子化,而是指利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、定位等技術(shù),實時感知、分析并優(yōu)化人員在工廠環(huán)境中的狀態(tài)、行為、技能與效能,實現(xiàn)人、機、料、法、環(huán)的深度協(xié)同與安全保障。
在傳統(tǒng)工廠中,人員管理面臨諸多痛點:
- 安全監(jiān)控滯后:依賴于定期巡檢和事后報告,無法對危險區(qū)域闖入、不規(guī)范操作、人員跌倒等風險進行實時預警與干預。
- 崗位匹配與調(diào)度低效:管理人員憑經(jīng)驗分配任務(wù),難以根據(jù)實時生產(chǎn)需求、員工技能熟練度與當前位置進行動態(tài)最優(yōu)調(diào)度。
- 技能傳承與培訓困難:資深工人的經(jīng)驗難以數(shù)字化沉淀,新員工培訓周期長,在崗指導缺乏實時、精準的數(shù)據(jù)支持。
- 績效評估主觀:對一線操作人員的績效評估多依賴于產(chǎn)出報表和主管印象,缺乏對其操作規(guī)范性、效率波動、協(xié)作貢獻度的客觀數(shù)據(jù)衡量。
- 應(yīng)急響應(yīng)緩慢:在發(fā)生事故或緊急情況時,難以快速確定受影響區(qū)域內(nèi)的人員數(shù)量、身份及精確位置,延誤救援。
二、 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)如何賦能人員數(shù)字化管理
物聯(lián)網(wǎng)通過構(gòu)建“人員-設(shè)備-環(huán)境”的感知網(wǎng)絡(luò),為上述挑戰(zhàn)提供了堅實的技術(shù)底座。
1. 精準定位與地理圍欄:
通過UWB(超寬帶)、藍牙信標或Wi-Fi定位技術(shù),為員工佩戴的智能工牌、手環(huán)或安全帽內(nèi)置標簽,可實現(xiàn)厘米級到米級的室內(nèi)精確定位。結(jié)合電子地圖,可設(shè)定虛擬“地理圍欄”。一旦未經(jīng)授權(quán)人員進入高危區(qū)域(如大型設(shè)備作業(yè)區(qū)、化學品倉庫),或授權(quán)人員長時間滯留危險區(qū),系統(tǒng)可立即觸發(fā)聲光報警,并通知管理后臺,實現(xiàn)主動安全防護。
2. 行為感知與規(guī)范操作監(jiān)測:
集成于工裝或可穿戴設(shè)備中的慣性測量單元(IMU)傳感器,可以監(jiān)測人員的姿態(tài)、動作幅度和頻率。通過算法模型,可以識別出“彎腰搬運”、“攀爬”、“快速奔跑”等行為,甚至能判斷操作動作是否符合標準作業(yè)程序(SOP)。例如,在裝配環(huán)節(jié),系統(tǒng)可提示員工當前步驟是否正確,或記錄違規(guī)操作,為培訓和優(yōu)化提供依據(jù)。
3. 生理狀態(tài)與環(huán)境安全監(jiān)測:
智能可穿戴設(shè)備可實時監(jiān)測員工的心率、體溫等關(guān)鍵生理指標,結(jié)合環(huán)境傳感器采集的溫度、濕度、有毒有害氣體濃度數(shù)據(jù),系統(tǒng)能綜合判斷員工的疲勞狀態(tài)、健康風險及環(huán)境安全度。當檢測到員工心率異常飆升或處于高溫缺氧環(huán)境時,可及時發(fā)出休息警報或疏散指令,預防過勞與職業(yè)健康危害。
4. 技能數(shù)字化與增強現(xiàn)實(AR)指導:
物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可以記錄優(yōu)秀員工處理復雜工況的操作流程和決策節(jié)點,形成“數(shù)字技能包”。當新員工或技能不足者面臨類似任務(wù)時,可通過AR眼鏡等設(shè)備,將操作指引、關(guān)鍵參數(shù)、注意事項等數(shù)字信息疊加在真實設(shè)備上,實現(xiàn)“所見即所導”,加速技能傳遞,減少失誤。
5. 數(shù)據(jù)驅(qū)動的動態(tài)調(diào)度與績效分析:
整合人員位置、狀態(tài)、技能標簽數(shù)據(jù)與生產(chǎn)訂單、設(shè)備狀態(tài)、物料信息,MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))或?qū)iT的調(diào)度平臺可以進行智能排班與實時任務(wù)派發(fā)。系統(tǒng)能自動尋找“最近、最閑、最會”的員工前往處理設(shè)備報警或瓶頸工序。所有過程數(shù)據(jù)形成個人數(shù)字檔案,為客觀、多維度的績效評估提供數(shù)據(jù)支撐。
三、 實施路徑與未來展望
推行人員數(shù)字化管理需循序漸進:
- 第一階段:安全與合規(guī)驅(qū)動。從高風險區(qū)域和崗位入手,部署定位與安全監(jiān)測方案,首要目標是實現(xiàn)“零事故”預警,保障人員基本安全,并滿足日益嚴格的安全生產(chǎn)法規(guī)要求。
- 第二階段:效率與協(xié)同優(yōu)化。在安全基礎(chǔ)上,擴展行為感知與技能管理應(yīng)用,優(yōu)化生產(chǎn)流程中的人機配合與人員調(diào)度,提升整體作業(yè)效率與柔性。
- 第三階段:賦能與創(chuàng)新引領(lǐng)。利用積累的人員大數(shù)據(jù),深入分析組織行為模式,預測人員流動與技能需求,為個性化培訓、職業(yè)發(fā)展設(shè)計乃至工藝創(chuàng)新提供洞見,最終將人員從重復性勞動中解放,聚焦于更高價值的決策、優(yōu)化與創(chuàng)新活動。
在工業(yè)元宇宙的愿景中,人員的數(shù)字化孿生體將與設(shè)備、產(chǎn)品的數(shù)字孿生體在虛擬空間中實時互動與模擬,為工廠的規(guī)劃、運營與優(yōu)化帶來革命性變化。而這一切的起點,正是今天通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將“人”這一最關(guān)鍵、最靈活的要素,真正融入數(shù)字化工廠的數(shù)據(jù)流與智能決策閉環(huán)之中。忽視人員數(shù)字化管理,數(shù)字化工廠的建設(shè)將是不完整的。唯有讓技術(shù)與人力智慧深度融合,方能鑄就真正 resilient(有韌性)、adaptive(自適應(yīng))且 sustainable(可持續(xù))的智能未來工廠。