数字化工厂含义和七大关键以及模块转换

今天的制造业面临着成本、环境保护和市场竞争等多重挑战，智能制造转型升级已经成为一种必然趋势，这种技术性改造更指的是业务流程的数字化，通过对物联网、云计算、大数据等新型技术的投入，从而达到提升企业绩效，降低制造成本，能适应市场变化的新一代智能工厂。

在数字化转型过程中，企业必需了解和掌握一些新的技术，其中包括第一、产品生命周期管理（PLM），即从产品的需求开始，到产品淘汰报废的全部生命历程的管理。第二、质量管理，在质量方面指挥和控制，保证产品符合客户要求。第三、生产调度管理，即计划、实施、检查、总结(PDCA)循环活动的管理。第四，制造执行系统（MES）,它是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，从订单、进行生产到流程控制监控管理。第五是计算机维护管理系统（CMMS），在制造业中更多指企业的设备/设施维护管理。

什么是数字化工厂

数字化工厂是指以产品生命周期数据为基础，利用计算机技术对整个生产过程进行评估分析，通过数字制造技术与计算机仿真技术的结合，实现虚拟制造和并行工程，保障生产的顺利进行。

在传统制造业中，一个错误的设计可能会导致严重的损失，那么如何确保产品从设计、生产到消费过程都能正常运行，将制造过程虚拟化是一种极佳的方法。因此，数字化工厂包括了产品数字化、设备数字化、制造过程数字化、管理数字化以及营销数字化等。

随着信息化技术的发展成熟，采用数字化工厂的企业将获得更多的竞争力。也可以这么说，数字化是制造商为了驱动客户和员工价值而对商业模型和生产流程改造的一种技术投资。那么，传统工厂数字化转型需要从哪些方面入手？

数字化工厂七大关键

制造业数字化过程主要有七大关键，其中有四个是针对产品方面，三个针对过程关系方面。产品方面主要有产品数字的准确性、生产的及时性、产品质量和产品成本，现代工厂追求零库存，在全面的信息化支持下实现合理的生产计划，能快速响应市场的变化，快速生产出市场需求的多样性产品，并能确保产品质量的可靠性的更多低的成本。

在过程关系方面，主要因素在设备磨损及运行管理/维护成本、环境问题/法规的符合性和工人安全方面。意外停机会给工厂带来严重损失，机器的合理维护对降低工厂成本是至关重要的，将生产设备数字化以后，可以实时监控设备的运转过过程，预测机器损坏的正确时间，从以安排适当的维护计划。随着环保意识的日益增强，工厂制造需要考虑可持续、绿色环保的方式进行，同时要保障工人的安全和健康。

工厂的模块化转换

数字化正在推动车间的模块化改造，通过新一代信息化技术提升制造业效率，数字化工厂的主要价值将来源于这些新型技术的整合，正如企业资源规划（ERP）方法论，工厂的每一个环节将打造成一个模块，物理设备与计算机虚拟世界隔阂被打破。

通过PLM软件可以自动管理产品相关数据，并能将数据与ERP解决方案及MES集成在一起，以实现包括物料清单（BOM）和配置选项包括重复性要求、产品/物料管理，所有项目数据在一个地方，由管理人员变更管理。

工厂需形成质量管理体系，从开发、规划和生产所需的一系列政策和流程，提升企业满足客户要求的能力。选项包括SKU和客户定义的测试计划、SKU记录的测试结果、批号和序列号、识别原因和解决方案的统计过程控制图，以及不合格材料报告和材料审查委员会的投诉管理等。

进度计划或工厂/生产计划模块是一种供应链计划技术，它将操作计划转化为一组精细的日常制造活动，以完成计划的订单。模块包括容量、因果分析、视觉和直观调度，以及客户优先级和短期供应决策选项。在这个环节中，通过预知停机时间，安排合理的维护以防止意外。以及通过更多的约束以避免延期交货。

而用于管理和监控车间在制品的控制系统中的MES可以实时跟踪所有制造信息，从机器人、自动化设备控制器（如可编程逻辑控制器PLC）和员工那里获取最新的信息。它包括机器信息的启动、停机时间及其原因等过程监控，还有在项目中工作批次、过程级别存储和维护数据的生产监控都能实现。

CMMS可帮助维护人员执行日常工作，并协助管理人员进行维修/更换。其中包括定义明确的预防性维护计划，以最大限度地减少故障，满足设备维修需求的技能储备、部件库存计划以及维修或更换情况下的停机时间分析。