建设数字化工厂是实现智能制造的第一步

一、什么是“工业4.0”

“工业4.0”是指利用物联信息系统(Cyber—Physical System简称CPS)将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。

二、工厂发展四步走

工厂作为工业发展的主体，需要对其各自的生产方式进行调整、创新以适应社会时代的发展。大致的发展分为四步：自动化生产、精益生产、透明化生产、数字化生产。

1、自动化生产

自动化生产，生产过程中不需要人直接参与操作，而由机械设备、仪表和自动化装置来完成产品的全部或部分加工的生产过程。各类机器人在生产过程中的广泛运用，提高了工业生产的自动化、智能化、工业化，推进了工业化进程。

生产自动化的范围很广，包括加工过程自动化、物料存储和输送自动化、产品检验自动化、装配自动化和产品设计及生产管理信息处理的自动化等。在生产自动化的条件下，人的职能主要是系统设计、组装、调整、检验、监督生产过程、质量控制以及调整和检修自动化设备和装置。

2、精益生产

精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好结果的一种生产管理方式。

该生产方式能够，缩短生产时间，减少库存，提高生产效率，降低废品率，提高安全指数。

3、透明化生产

透明化，即生产过程中的信息透明化。透明化指的是生产过程中数据透明，指各生产节点和生产过程都完全透明可被了解。

4、数字化生产

在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下，根据用户的需求，迅速收集资源信息，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。

三、如何建设数字化工厂?

数字化工厂的概念

数字化工厂(DF)是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络，包含仿真和3D/虚拟现实可视化，通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。

建设数字化工厂必要步骤

如何建设好的数字化工厂，不仅需要有足够的预算，更需要科学的规划和设计，一般做好数字化建设，必须要依据以下步骤：

1、信息系统的规划和设计

很多的工厂会购置很多的独立的信息系统，如CRM(客户关系管理系统)、PLM(产品寿命管理系统)、ERP(企业资源计划)、HR(人力资源)、QMS(质量管理系统)、OA(办公自动化)等，但是因为没有做好顶层设计，系统的集成性差，而且软件的选型、上线程序均不科学，造成很大的资金、时间和人力资源浪费。中小型企业要结合自身情况，选择合适自己的管理系统，科学管理的同时也避免造成不必要的浪费。

要做好数字化工厂建设，必须做好信息化的规划和设计，至少包含以下内容：

1）、信息系统未来3-5年的总体方向和目标(与公司战略相匹配)。

2）、硬件系统的整体设计，包括网络架构、网络安全、储存系统的整体设计。

3）、软件系统总体设计和子系统的、子系供应商要求和上线逻辑顺序。

2、选择专业的MES系统

MES系统在工厂生产管理中的应用主要起到3个层面的作用：

1）、将工厂的订单生产计划自动下发到生产车间并排产，协同安排来料检验、零部件及产成品转运、出厂测试、发货等工作。

2）、实时采集生产过程中的数据信息并上传存储，保证生产数据信息的有效性、可靠性。

3）、对生产过程中的数据信息和指标进行分析、分类和统计，为工厂管理人员决策提供有效的数据信息支持。通过MES系统的理论研究及应用探索，可有效提升工厂的生产效率及产品质量，降低生产及物流成本，为工厂精细化生产提供技术和管理支撑，为智能工厂的构建实施打下夯实基础。

四、总结

实现工业4.0离不开数字化工厂，搭建数字化工厂，需要一步一步脚踏实地，不断调整、发现问题，再进行优化，建立适合自己工厂的数字化生产体系。

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