什么是數(shù)字化工廠？ 數(shù)字化工廠的核心要素

數(shù)字化工廠是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造的重要環(huán)節(jié)，也是許多企業(yè)期待并工控廠商布局的市場(chǎng)。那么，什么是數(shù)字化工廠？數(shù)字化工廠又應(yīng)該具備怎樣的特點(diǎn)呢？

 

數(shù)字化工廠，顧名思義，就是對(duì)傳統(tǒng)工廠進(jìn)行升級(jí)改造的過(guò)程。在數(shù)字化工廠中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用，使得設(shè)備、人員和系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，從而消除信息孤島現(xiàn)象。相較于傳統(tǒng)工廠，數(shù)字化工廠具有人工成本低、效率高的優(yōu)勢(shì)。此外，數(shù)字化工廠還能有效預(yù)防設(shè)備故障，降低損失。

 

以生產(chǎn)設(shè)備監(jiān)控為例，數(shù)字化工廠可以實(shí)時(shí)收集和分析數(shù)據(jù)，提前預(yù)警設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，并提供最佳解決方案。這樣既能保持設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài)，又能降低人工成本，提高生產(chǎn)效率。

 

數(shù)字化工廠的核心要素包括：工廠裝備數(shù)字化、工廠物流數(shù)字化、設(shè)計(jì)研發(fā)數(shù)字化和生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化。通過(guò)這四個(gè)方面的建設(shè)，可以推動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和工具的創(chuàng)新，以及企業(yè)管理模式的變革。工業(yè)4.0和數(shù)字化工廠的相關(guān)技術(shù)將促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈的重構(gòu)，傳統(tǒng)的行業(yè)界限逐漸消失，新的業(yè)態(tài)和合作形式不斷涌現(xiàn)，形成自動(dòng)化、信息化、一體化、精益化、集成化的數(shù)字化工廠。

 

其中，工廠裝備數(shù)字化是數(shù)字化工廠建設(shè)的基石，為設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。工控產(chǎn)品如PLC、伺服電機(jī)、傳感器等仍然是數(shù)字化工廠不可或缺的部分。在此基礎(chǔ)上，工廠物流能夠?qū)崿F(xiàn)透明、安全和高效的管理，包括產(chǎn)品運(yùn)輸過(guò)程跟蹤、運(yùn)輸車輛定位、物料出庫(kù)和配送上線等。

 

設(shè)計(jì)研發(fā)數(shù)字化則有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、工藝、制造、檢測(cè)等業(yè)務(wù)的高度集成，包括CAD/CAPP/CAE/CAM/PLM的集成、虛擬仿真技術(shù)、MDB模型的應(yīng)用以及產(chǎn)品全生命周期管理等。生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)字化則主要利用數(shù)字化手段應(yīng)對(duì)復(fù)雜的車間生產(chǎn)過(guò)程管理，其中MES(制造執(zhí)行系統(tǒng))的建設(shè)及其與ERP/PLM和車間現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的交互是數(shù)字化工廠生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化的關(guān)鍵。MES在智能制造領(lǐng)域扮演著越來(lái)越重要的角色，它不僅是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的軟件系統(tǒng)，還是企業(yè)信息傳遞的路由器。MES匯集市場(chǎng)、服務(wù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、MRP/ERP、供應(yīng)鏈等信息，并將其轉(zhuǎn)化為詳細(xì)的生產(chǎn)作業(yè)指令，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜產(chǎn)品制造過(guò)程的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)管理與控制。

 

MES向上承接ERP下達(dá)的生產(chǎn)計(jì)劃以及PLM經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證的產(chǎn)品BOM,向下銜接車間現(xiàn)場(chǎng)SCADA控制系統(tǒng)，彌補(bǔ)了ERP與車間過(guò)程控制之間的真空，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)4.0所強(qiáng)調(diào)的垂直方向上的集成以及貫穿價(jià)值鏈的端到端工程數(shù)字化集成。

 

綜上所述，數(shù)字化工廠規(guī)劃的核心要素包括工廠裝備數(shù)字化、工廠物流數(shù)字化、設(shè)計(jì)研發(fā)數(shù)字化和生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化。通過(guò)這四個(gè)方面的建設(shè)，可以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、提高生產(chǎn)效率、降低成本，為實(shí)現(xiàn)智能制造和工業(yè)4.0奠定基礎(chǔ)。