主要環(huán)節(jié)

主流市場(chǎng)觀點(diǎn)認(rèn)為，數(shù)字化工廠主要涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃與生產(chǎn)執(zhí)行三大環(huán)節(jié)，數(shù)字化建模、虛擬、虛擬現(xiàn)實(shí)/加強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）等技術(shù)包含在其中。1. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)——三維建模是基礎(chǔ)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/cPDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理/協(xié)同產(chǎn)品定義管理)這種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，伴隨產(chǎn)品整個(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。例如，美國(guó)波音公司在其737-NX和787的設(shè)計(jì)制造中，利用數(shù)字化建模技術(shù)，不但有效縮短了研制周期，大幅降低了研制成本，而且通過PDM/cPDM，有效實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)的信息協(xié)同，從而大幅提高了生產(chǎn)效率。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型中面臨的挑戰(zhàn)

缺乏整體性的戰(zhàn)略規(guī)劃

我們觀察到不少項(xiàng)目由于缺乏整體性的戰(zhàn)略規(guī)劃，導(dǎo)致對(duì)未來數(shù)字化的具體需求不甚明晰，對(duì)企業(yè)當(dāng)前數(shù)字化水平認(rèn)知不足，從而無法客觀地判斷兩者間的差距，確定所需補(bǔ)強(qiáng)的能力。

許多中國(guó)企業(yè)從軟件（技術(shù)）和硬件（設(shè)備）的角度考慮數(shù)字化工廠的開發(fā)建設(shè)，依靠?jī)?nèi)部經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師和專業(yè)人員與外部供應(yīng)商合作，通過對(duì)各類解決方案的整合來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線上特定環(huán)節(jié)的自動(dòng)化和跟蹤。

技術(shù)主軸的現(xiàn)代化數(shù)字化工廠的一些技術(shù)主軸包括相對(duì)過時(shí)的軟件（主要是過去的企業(yè)資源計(jì)劃和制造執(zhí)行系統(tǒng)，甚至是EXCEL制表軟件）。使用這些軟件的初衷是為了進(jìn)行基礎(chǔ)的計(jì)劃并解決操作效率低下的問題。通過傳感器和云技術(shù)將這些零散的數(shù)據(jù)以及分析網(wǎng)絡(luò)整合進(jìn)一個(gè)共同的基礎(chǔ)設(shè)施，就可能實(shí)現(xiàn)零件、機(jī)器、生產(chǎn)經(jīng)理、運(yùn)輸車和流水線工人之間以及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的實(shí)時(shí)交流，這樣一來就大大縮短了從原材料轉(zhuǎn)變?yōu)槌善返臅r(shí)間和距離，有助于完成機(jī)器設(shè)備的及時(shí)維護(hù)。

企業(yè)基于CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的智能工廠原型，主要包括物理層、信息層、大數(shù)據(jù)層、工業(yè)云層、決策層。其中，物理層包含工廠內(nèi)不同層級(jí)的硬件設(shè)備，從的嵌入設(shè)備和基礎(chǔ)元器件開始，到感知設(shè)備、制造設(shè)備、制造單元和生產(chǎn)線，相互間均實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。以此為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一個(gè)“可測(cè)可控、可產(chǎn)可管”的縱向集成環(huán)境。

信息層涵蓋企業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)各個(gè)環(huán)節(jié)，包含研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、營(yíng)銷服務(wù)、物流配送等各類經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)，以及由此產(chǎn)生的眾創(chuàng)、個(gè)性化定制、電子商務(wù)、可視等相關(guān)業(yè)務(wù)。在此基礎(chǔ)上，形成了企業(yè)內(nèi)部?jī)r(jià)值鏈的橫向集成環(huán)境，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的流通和交換。