数字化工厂:工业4.0发展必经之路

西森9年口碑,专业解决10万客户测量方案 | [在线咨询]    2016-08-30 13:44:56
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【文章导读】 数字化工厂的定义虽然国内外对数字化工厂的研究越来越多,但是对于数字化工厂的定义确没有统一的定论。就目前而言,存在两种数字化工厂的定义,一种是广义的,一种是狭义的。

   数字化工厂的定义虽然国内外对数字化工厂的研究越来越多,但是对于数字化工厂的定义确没有统一的定论。就目前而言,存在两种数字化工厂的定义,一种是广义的,一种是狭义的。

   广义数字化工厂以生产产品或提供服务的制造企业为核心企业,以及相关联的成员,包括核心制造企业、供应商、软件系统服务商合作伙伴、协作厂商、客户、分销商、银行等,使其生产与经营过程中所有信息数字化的动态联盟。

 

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   狭义数字化工厂以制造资源(resource)、生产操作 (operation)和产品(product)为核心,以产品生命周期数据为基础,应用仿真技术、虚拟现实技术、实验验证技术等,是产品在生产工位、生产单元、生产线以及整个工厂中的所有真实活动虚拟化,并对加工和装配过程进行仿真、试验、分析、优化的一种集成组织方式。

   实际上,这也符合工厂企业的实际认知。数字化工厂将产品信息数字化、过程信息数字化和资源物料信息数字化,并使这三种数字化流进行有效结合,是真实工厂的制造过程(包括设计、性能分析、工艺规划、加工制造、质量检测、生产过程管理和控制),在计算机上的一种映射。数字化工厂、智能工厂与工业4.0。

 

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   数字化本身其实就是智能的一部分,是一个入口;而智能工厂是在数字化工厂的基础上附加了物联网技术和各种智能系统等新兴技术于一体,提高生产过程可控性、减少生产线人工干预。
  
   数字化工厂是智能工厂的落脚点,而智能工厂又是工业4.0的基础和落脚点。只有实现了数字化工厂,才有可能实现工业4.0。数字化工厂的路径数字化工厂是在信息集成的基础上,对研发、制造、管理等各个环节进行全面的过程集成,构建数字化工厂是一项艰巨并且复杂的系统工程。


   而任何复杂系统工程的实施都离不了系统建模、系统仿真、系统分析和优化,同样数字化工厂也不能例外。首先要全面了解数字化工厂,建立数字化工厂的模型和参考架构,然后需要有一套完整的方法论、工具和流程对数字化工厂的各个阶段进行建模、规划、分析和优化。

 

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   随着现代制造对产品开发的要求不断提高,以及产品逐步转向多品种、小批量的订单模式,企业内各系统之间的统一性与有效整合问题就逐渐浮出水面。目前大多数企业面临的是对原来工厂,从基础信息化与自动化向数字化改造的问题。无论是建新厂还是改造老厂,首先要面对的问题就是数字化工厂的规划,而每一家企业所处的阶段都不尽相同,这就需要梳理企业现状,量身剪裁出合身的数字化工厂规划蓝图。

   这是对管理者真正的考验。管理者需要痛下决心,付出耐心。数字化工厂规划核心要素数字化工厂的建设的核心要素可以归纳为工厂装备数字化、工厂物流数字化、设计研发数字化、生产过程数字化。

 

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   通过这四个方面的建设,带动产品设计方法和工具的创新、企业管理模式的创新。工业4.0和数字化工厂的相关技术将促进产业链和价值链的分工重组,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的业态和合作形式,形成自动化、信息化、一体化、精益化、集成化的数字化工厂。


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