來，一起體驗比科幻電影還要酷炫的「數字化工廠」

發布時間：

2023-05-24

數字化工廠是基于全業務流程進行頂層規劃，利用自動化、數字化、信息化、物聯網等新興技術，重點完成工廠建模、工藝流程仿真、高端數控設備運用，智能物流、智慧能源管理等系統。從而完成“數字化研發、數字化供應鏈、數字化生產、數字化運營” 全方位智能工廠建設。構建高效、節能、綠色、環保、安全的智能化工廠。

圖1 企業數字化工廠制造運營系統功能架構

01 工廠設計數字化

企業數字化工廠設計主要包括三大塊：以訂單為核心的運營平臺，包括客戶需求管理、銷售訂單活動、供應鏈管理、生產計劃管理等；以產品為中心的研發平臺，包括產品研發、服務等；以及以MOM系統為核心的生產管控平臺，其核心基礎是數字化車間。數字化車間是基于生產設備、生產設施等硬件設施，以降本提質增效、快速響應市場為目的，在對工藝設計、生產組織、過程控制等環節優化管理的基礎上，通過數字化、網絡化、智能化等手段，在計算機虛擬環境中，對人、機、料、法、環、測等生產資源與生產過程進行設計、管理、仿真、優化與可視化等工作，以信息數字化及數據流動為主要特征，對生產資源、生產設備、生產設施以及生產過程進行精細、精準、敏捷、高效地管理與控制。

02 產品設計數字化

需要企業提升數字化設計和產品開發能力，重視知識產權的保護，在 CAX和PLM 等方面持續進行軟硬件投資，建設以CAX為主的基于3D環境結構設計平臺、仿真軟件開發平臺，提升產品設計手段，實現了全數字化產品建模。為降低技術創新風險和新產品研發成本，縮短產品研制周期，一方面將擴大仿真軟件應用，滿足仿真分析的要求，建立多領域協同仿真平臺，一方面將進一步實現研發數據集成與過程管理，規范設計過程和設計標準，包括數據、文檔、業務流程、操作規范等標準，提升產品數據管理及數據復用能力。

03 制造過程裝備數字化

需要企業采購國內外先進的數控加工生產設備和檢測設備，應用自動化集成化、數字化的軟硬件技術，分別在零部件生產、組裝、測試等工藝實現數字化的自動化管控；關鍵工作站采用MOM系統進行生產過程管控，在生產過程，物料配送采用AGV小車進行物料的移轉，可根據倉庫和生產線的需求信息，實現生產過程的物料移動。過程管理信息化，生產過程采用 MOM 系統，集成人、機、料、法生產要素，對生產進度、現場運行、質量檢驗、設備狀態等信息，進行自動采集和分析，實現生產調度自動化，過程管理信息化，生產監控無人化。采用數字孿生技術，實時呈現生產設備的運行狀態，實現虛擬世界與現實物理的動態映射。

04 制造過程管理信息化

導入和建設 MOM 生產執行管理系統，以 MOM 系統為核心對，各生產要素實現數字化管理，整合企業已有的 ERP 系統的業務流程與數據，實現敏捷供應鏈與柔性生產。通過制造執行系統 MOM 的實施，實現企業計劃層與車間執行層的雙向信息流交互，提高車間生產和響應的敏捷性，幫助企業實施完整的閉環生產。通過企業資源計劃 ERP 系統，涵蓋供應鏈、物流、成本等企業核心管理功能，全面實現業務與財務一體化管控，并在此基礎上進一步優化供應鏈體系與流程，推進供應鏈協同平臺 SCM 的建設，集成實施高級益模 APS、物料需求計劃 MRP、供應商管理 SRM，實現動態、柔性、智能的三計劃模式，提升交付水平，降低成品及材料庫存，打造高效、協同的供應鏈運營體系。通過集成生產過程和業務過程中的數據的應用，為構建工業大數據平臺夯實基礎，進一步通過數據的智能分析為決策提供支持，驅動企業降本增效與業務創新。

05 物流配送信息化

基于客戶需求拉動，集成物流與信息流，實現物流信息、物料信息、庫存信息互聯共享、相互反饋、精準執行的現代化智能物流配送系統。工廠內部能夠基于車間、車間實際需求拉動物料精準配送；工廠外部根據客戶和產品需求調整目標庫存水平，實現精益物流管控。最終達到減少物流搬運，降低在制品、成品庫存目標。

06 能源資源利用集約化

建立能源綜合管理監測系統，實現主要耗能設備的動態監測與控制。建立產耗預測模型，水、電、氣（汽）、煤、油以及物料等消耗實現動態監控、自動分析，實現能源資源的優化調度、平衡預測和有效管理。

07 數據互聯互通

建立企業設備物聯網 SACADA 平臺，實現生產設備之間、能源設備之間的數據采集與監視控制，有效的解決“聾啞”設備，提升設備利用率、設備管理能力和能源使用效率。采用工業以太網、工業無線網技術，搭建覆蓋全企業的 OT、IT 網絡。通過企業集成交互，使 ERP、MOM、CRM、PLM、SCM、MRP 等信息系統之間更加敏捷的進行數據交互、應用重組和業務構建，實現設計、工藝、制造、檢驗、物流等制造過程業務系統之間的互聯互通。互聯網與物聯網兩大平臺之間的深度集成，整體實現設備網絡化、集群化、智能化，為智能工廠提供一個全方位互聯互通的網絡環境。

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