數(shù)字化工廠含義和七大關(guān)鍵以及模塊轉(zhuǎn)換

今天的制造業(yè)面臨著成本、環(huán)境保護(hù)和市場競爭等多重挑戰(zhàn)，智能制造轉(zhuǎn)型升級已經(jīng)成為一種必然趨勢，這種技術(shù)性改造更指的是業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化，通過對物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)的投入，從而達(dá)到提升企業(yè)績效，降低制造成本，能適應(yīng)市場變化的新一代智能工廠。

在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程中，企業(yè)必需了解和掌握一些新的技術(shù)，其中包括第一、產(chǎn)品生命周期管理（PLM），即從產(chǎn)品的需求開始，到產(chǎn)品淘汰報廢的全部生命歷程的管理。第二、質(zhì)量管理，在質(zhì)量方面指揮和控制，保證產(chǎn)品符合客戶要求。第三、生產(chǎn)調(diào)度管理，即計劃、實施、檢查、總結(jié)(PDCA)循環(huán)活動的管理。第四，制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）,它是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，從訂單、進(jìn)行生產(chǎn)到流程控制監(jiān)控管理。第五是計算機(jī)維護(hù)管理系統(tǒng)（CMMS），在制造業(yè)中更多指企業(yè)的設(shè)備/設(shè)施維護(hù)管理。

什么是數(shù)字化工廠

數(shù)字化工廠是指以產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用計算機(jī)技術(shù)對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行評估分析，通過數(shù)字制造技術(shù)與計算機(jī)仿真技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)虛擬制造和并行工程，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

在傳統(tǒng)制造業(yè)中，一個錯誤的設(shè)計可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的損失，那么如何確保產(chǎn)品從設(shè)計、生產(chǎn)到消費過程都能正常運行，將制造過程虛擬化是一種極佳的方法。因此，數(shù)字化工廠包括了產(chǎn)品數(shù)字化、設(shè)備數(shù)字化、制造過程數(shù)字化、管理數(shù)字化以及營銷數(shù)字化等。

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展成熟，采用數(shù)字化工廠的企業(yè)將獲得更多的競爭力。也可以這么說，數(shù)字化是制造商為了驅(qū)動客戶和員工價值而對商業(yè)模型和生產(chǎn)流程改造的一種技術(shù)投資。那么，傳統(tǒng)工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要從哪些方面入手？

數(shù)字化工廠七大關(guān)鍵

制造業(yè)數(shù)字化過程主要有七大關(guān)鍵，其中有四個是針對產(chǎn)品方面，三個針對過程關(guān)系方面。產(chǎn)品方面主要有產(chǎn)品數(shù)字的準(zhǔn)確性、生產(chǎn)的及時性、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品成本，現(xiàn)代工廠追求零庫存，在全面的信息化支持下實現(xiàn)合理的生產(chǎn)計劃，能快速響應(yīng)市場的變化，快速生產(chǎn)出市場需求的多樣性產(chǎn)品，并能確保產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性的更多低的成本。

在過程關(guān)系方面，主要因素在設(shè)備磨損及運行管理/維護(hù)成本、環(huán)境問題/法規(guī)的符合性和工人安全方面。意外停機(jī)會給工廠帶來嚴(yán)重?fù)p失，機(jī)器的合理維護(hù)對降低工廠成本是至關(guān)重要的，將生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化以后，可以實時監(jiān)控設(shè)備的運轉(zhuǎn)過過程，預(yù)測機(jī)器損壞的正確時間，從以安排適當(dāng)?shù)木S護(hù)計劃。隨著環(huán)保意識的日益增強，工廠制造需要考慮可持續(xù)、綠色環(huán)保的方式進(jìn)行，同時要保障工人的安全和健康。

工廠的模塊化轉(zhuǎn)換

數(shù)字化正在推動車間的模塊化改造，通過新一代信息化技術(shù)提升制造業(yè)效率，數(shù)字化工廠的主要價值將來源于這些新型技術(shù)的整合，正如企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）方法論，工廠的每一個環(huán)節(jié)將打造成一個模塊，物理設(shè)備與計算機(jī)虛擬世界隔閡被打破。

通過PLM軟件可以自動管理產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)，并能將數(shù)據(jù)與ERP解決方案及MES集成在一起，以實現(xiàn)包括物料清單（BOM）和配置選項包括重復(fù)性要求、產(chǎn)品/物料管理，所有項目數(shù)據(jù)在一個地方，由管理人員變更管理。

工廠需形成質(zhì)量管理體系，從開發(fā)、規(guī)劃和生產(chǎn)所需的一系列政策和流程，提升企業(yè)滿足客戶要求的能力。選項包括SKU和客戶定義的測試計劃、SKU記錄的測試結(jié)果、批號和序列號、識別原因和解決方案的統(tǒng)計過程控制圖，以及不合格材料報告和材料審查委員會的投訴管理等。

進(jìn)度計劃或工廠/生產(chǎn)計劃模塊是一種供應(yīng)鏈計劃技術(shù)，它將操作計劃轉(zhuǎn)化為一組精細(xì)的日常制造活動，以完成計劃的訂單。模塊包括容量、因果分析、視覺和直觀調(diào)度，以及客戶優(yōu)先級和短期供應(yīng)決策選項。在這個環(huán)節(jié)中，通過預(yù)知停機(jī)時間，安排合理的維護(hù)以防止意外。以及通過更多的約束以避免延期交貨。

而用于管理和監(jiān)控車間在制品的控制系統(tǒng)中的MES可以實時跟蹤所有制造信息，從機(jī)器人、自動化設(shè)備控制器（如可編程邏輯控制器PLC）和員工那里獲取最新的信息。它包括機(jī)器信息的啟動、停機(jī)時間及其原因等過程監(jiān)控，還有在項目中工作批次、過程級別存儲和維護(hù)數(shù)據(jù)的生產(chǎn)監(jiān)控都能實現(xiàn)。

CMMS可幫助維護(hù)人員執(zhí)行日常工作，并協(xié)助管理人員進(jìn)行維修/更換。其中包括定義明確的預(yù)防性維護(hù)計劃，以最大限度地減少故障，滿足設(shè)備維修需求的技能儲備、部件庫存計劃以及維修或更換情況下的停機(jī)時間分析。