1、數(shù)字化工廠是什么？
“數(shù)字化工廠”技術(shù)與系統(tǒng)作為新型的制造系統(tǒng)，為制造商及其供應(yīng)商提供了一個(gè)制造工藝信息平臺(tái)，使企業(yè)能夠?qū)φ麄€(gè)制造過程進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，模擬仿真和管理，并將制造信息及時(shí)地與相關(guān)部門、供應(yīng)商共享，從而實(shí)現(xiàn)虛擬制造和并行工程，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
1.1三大環(huán)節(jié)
數(shù)字化工廠主要涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃以及生產(chǎn)執(zhí)行三大環(huán)節(jié)。
1.1.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)利用數(shù)字化建模技術(shù)為產(chǎn)品構(gòu)建三維模型，能夠有效減少物理實(shí)體樣機(jī)制造和人員重復(fù)勞動(dòng)所產(chǎn)生的成本。同時(shí)，三維模型涵蓋著產(chǎn)品所有的幾何信息與非幾何制造信息，這些屬性信息會(huì)通過PDM (產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)這種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，伴隨著整個(gè)生命周期，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品協(xié)同研制、產(chǎn)品從設(shè)計(jì)端到制造端一體化的重要保證。
1.1.2生產(chǎn)規(guī)劃環(huán)節(jié)
在生產(chǎn)規(guī)劃環(huán)節(jié)，基于PDM所同步的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，利用虛擬仿真技術(shù)，可以對(duì)于工廠的生產(chǎn)線布局、設(shè)備配置、生產(chǎn)制造工藝路徑、物流等進(jìn)行預(yù)規(guī)劃。工廠通過虛擬仿真工藝路徑規(guī)劃，來減少實(shí)際生產(chǎn)線調(diào)整改進(jìn)所需要花費(fèi)的成本。
1.1.3生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)
這個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)字化，體現(xiàn)在制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）與其他系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通上。MES與ERP、PDM系統(tǒng)之間的集成，能夠保證所有相關(guān)產(chǎn)品屬性信息從始至終保持同步，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)更新。
2、核心要素
智能制造既是我國制造業(yè)趕超制造強(qiáng)國的歷史機(jī)遇，同時(shí)也是歷史發(fā)展的必然選擇。智能工廠通過構(gòu)建生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)以及模型，驅(qū)動(dòng)企業(yè)多級(jí)目標(biāo)的優(yōu)化決策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同的績效管控。
2.1數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)
通過實(shí)時(shí)/關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)要素?cái)?shù)據(jù)與經(jīng)營動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，建立基于統(tǒng)一編碼體系的主數(shù)據(jù)管理和企業(yè)服務(wù)總線（enterprise service bus，ESB），實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通與共享。同時(shí)，需要對(duì)企業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等體系進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)化，這是信息化系統(tǒng)進(jìn)行輔助管理決策的基礎(chǔ)。
2.2軟件與內(nèi)容
工業(yè)流程軟件包括運(yùn)營管理類軟件（ERP系統(tǒng)等）、生產(chǎn)控制類軟件（MES系統(tǒng)等）以及研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件（CAD、PDM、PLM等）。在當(dāng)前智能制造背景下，還需要工廠統(tǒng)一建模軟件等軟件，實(shí)現(xiàn)各類工業(yè)軟件的集成與互聯(lián)，支撐企業(yè)管控業(yè)務(wù)的高效與協(xié)同。不同行業(yè)的流程企業(yè)進(jìn)行信息化系統(tǒng)建設(shè)，必須結(jié)合自身行業(yè)特點(diǎn)，選擇針對(duì)性強(qiáng)的工業(yè)軟件并考慮綜合集成，避免出現(xiàn)“應(yīng)用孤島”。即建立行業(yè)知識(shí)數(shù)據(jù)庫。
2.3行業(yè)范式
企業(yè)與智能制造的技術(shù)供應(yīng)商進(jìn)行融合創(chuàng)新，共同創(chuàng)造可以使生產(chǎn)的結(jié)果達(dá)到最優(yōu)化，并減少出錯(cuò)的可能性。將這些方法或機(jī)制進(jìn)行固化，最終形成企業(yè)自身智能工廠建設(shè)的行業(yè)范式。
2.4新型信息技術(shù)
企業(yè)信息化系統(tǒng)解決方案應(yīng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、工業(yè)大數(shù)據(jù)（Big data）、云平臺(tái)（Cloud）、仿真優(yōu)化（Simulation）、工業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)空間（iCPS）等為代表的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能化新一代信息技術(shù)，幫助企業(yè)提升信息感知能力、管理執(zhí)行能力以及科學(xué)決策能力，增強(qiáng)企業(yè)持續(xù)發(fā)展的市場競爭力。
2.5專業(yè)化服務(wù)
信息化系統(tǒng)供應(yīng)商必須在項(xiàng)目建設(shè)、系統(tǒng)應(yīng)用及價(jià)值創(chuàng)造的各個(gè)階段提供全流程的專業(yè)化服務(wù)，確保信息化系統(tǒng)解決方案能夠在企業(yè)經(jīng)營過程中為企業(yè)實(shí)實(shí)在在的創(chuàng)造價(jià)值。專業(yè)化服務(wù)的內(nèi)容包括需求分析、方案設(shè)計(jì)、建模分析、系統(tǒng)開發(fā)、運(yùn)行驗(yàn)證、技能培訓(xùn)、知識(shí)轉(zhuǎn)移等，既需要專業(yè)化專家團(tuán)隊(duì)，也需要專業(yè)化的行業(yè)知識(shí)庫與標(biāo)準(zhǔn)化模版。
3、相關(guān)建議
對(duì)企業(yè)而言。制造企業(yè)本身是推動(dòng)智能制造的核心驅(qū)動(dòng)，只有企業(yè)自身深入到智能工程的建設(shè)中去，才能建立人機(jī)協(xié)同的基礎(chǔ)。自動(dòng)化信息化供應(yīng)商應(yīng)做好軟件服務(wù)，做好智能制造的“放大鏡”，并與企業(yè)持續(xù)合作，形成行業(yè)獨(dú)特范式。
對(duì)智能工廠建設(shè)而言。智能工廠建設(shè)涉及企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、經(jīng)營目標(biāo)、管理制度、組織創(chuàng)新、業(yè)務(wù)流程、技術(shù)基礎(chǔ)等因素，利益相關(guān)方眾多，在資源投入與產(chǎn)出的效能平衡方面，需要企業(yè)與信息化提供商進(jìn)行緊密合作。