數字化工廠的概念，與傳統工廠的區別，五大核心系統綜述

2023-04-27 19:38:30 作者：X-iao 5765

隨著時代的發展，數字化發展在逐漸上升。其中我們迎來的數字化工廠，下面是我們對數字化工廠與傳統工廠，五大核心系統的詳細介紹。

1、什么是數字化工廠

數字化工廠是指以產品全生命周期的相關數據為基礎，在計算機虛擬環境中。對整個生產過程進行仿真、評估和優化，并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。同時也是現代數字制造技術與計算機仿真技術相結合的產物，同時具有其鮮明的特征。它的出現給基礎制造業注入了新的活力，主要作為溝通產品設計和產品制造之間的橋梁。不過，數字化工廠也不等于全自動化。數字化工廠的價值，并不是完全用自動化設備取代人，而是用來幫助人。除此之外，數字化工廠另一個重要價值是提高效率。當前中國制造企業更多地是考慮如何控制成本、提高效率。通過效率的提高，可以在人工成本不增加的同時增加產能。

數字化工廠

2、數字化工廠與傳統工廠的區別

(1)、傳統工廠：人工統計，效率低且不準確

在中國很多傳統的中小型工廠中，對于設備生產數據的采集，幾乎完全依靠人工完成。流動的人員、散落的數據，導致數據的保存成了一個巨大的問題，同時人工統計的效率也非常的低，往往都是每天下班或者每周進行一次統計，完全不能進行實時生產數據更新。除此之外，數據對于設備而言有著時效性和歷史數據參考性的關鍵作用，從底層操作工的數據記錄-數據分析-數據反饋-管理者的決策，中間的環節讓數據的時效性大大降低。同時人工的記錄統計也會造成數據不準確等問題，而且龐大的數據計算分析，對于人力是一個非常大的耗損。其次，歷史數據對于設備的維護具有參考性的意義，但是傳統工廠的數據，靠著一張張的記錄紙或者大量的Excel表無疑是給未來的工作又增添了難度，而且工廠不能控制人員的流動，每一次的交接都可能導致數據的流失。

(2)、數字化工廠：設備聯網，數據自動上傳反饋

在數字化工廠中，物聯網的概念就被運用到每一臺設備上，設備與設備之間，早也不是信息孤島，而是將人、設備，通過數據建立緊密聯系。一個工廠管理者可以在手機或者PC終端觀測到每一臺設備的實時數據，而且可以隨時收到設備的狀態提醒。例如你在設備寶上設置了：軸承的溫度超過80度，提醒溫度過高。當設備高于80攝氏度時，就會立即收到提醒，實現了收集、分析、反饋的同步進行，大大縮短了時間，提高了決策的效率。除了收集、計算、反饋等“去工人化”的功能，設備聯網之后。還有一大好處就是數據的存儲。大量歷史數據，包括設備損失數據，也給后期工廠設備的很多操作都提供了參考意義。之后，再遇到工廠的人員流動，這些數據依然可以隨時調用并完善保存。

(3)、傳統工廠：設備意外停機頻發，造成大量損失

除了數據的管理問題，傳統工廠還有一大痛點，那就是經常遭遇意外停機。意外停機不僅造成了生產的停滯，而且對于設備造成的隱性破壞不可估量，一家半導體工廠就能因為停機2小時，損失了1000000美元，損失是意外停機最可怕的后果。為了預防設備的意外停機，工廠通常安排了24小時的輪班工人巡檢，造成了工廠人力耗損嚴重。每時每刻的巡檢也并不能全面檢測到可能導致設備意外停機的各種因素，傳統工廠通過手摸、耳聽等最原始的方式。這樣的檢查方式使得很多設備的小毛病很容易就被忽略，恰巧就是那些小毛病引起了損失超過百萬的損失。由于害怕意外停機帶來的嚴重損失，很多工廠也會購買大量的備用零部件，以防止意外停機的維修需要，而現實情況又是一些設備的意外停機故障周期很長，導致大量的備用零部件并沒有派上用場，造成成本浪費。

(4)、數字化工廠：設備意外停機預警通知，讓設備時刻保持最佳運行狀態

數字化工廠的運轉過程中，設備的一切都被隨時監控反饋，而意外停機發生之前，設備的某些參數會發生變化，此時設備寶就能在參數發生變化時及時進行預警通知。讓設備故障在發生之前被發現及運維，也就是說，在故障發生之前，手機上就能收到相應的提醒，立即作出決定，從而保證工廠設備時刻處于最佳運行狀態。即使是故障已經發生了，也能在過去的設備故障統計里立即找到合適的解決方案，把損失降到最低。這也就是數字化工廠實現的重要一步，讓預知未來成為智能工廠的一部分。

3、數字化工廠的五大核心系統

(1)、PLM：對企業知識型資產的管理，實現對產品的數據管理、項目管理、變更管理、協同管理、標準化管理、安全管理等，為制造企業提供了一個可伸縮的研發管理平臺。PLM與ERP集成：PLM將PBOM和工藝路線傳給ERP，ERP根據零件的標準成本、建議成本、現行成本基礎數據，結合加工中心和成本中心，自動生成CBON。PLM與MOM集成：PLM將MBOM、SOP傳給MOM，指導MOM生產管理。當產品發生設計變更，會將變更數據實時同步到ERP、MOM系統。

(2)、ERP：將企業的三大流：物流，資金流，信息流進行全面一體化管理。特別提一下，ERP不要過多管理制造端，只需以報工方式，保存制造端的生產結果，用于財務成本核算。與MOM集成：將生產基礎數據(物料、銷售訂單)傳給MOM。APS將分解后的制造工單回傳給ERP，MES將生產數量、物料消耗數量，按照一定周期回傳給ERP。與WMS集成：實時同步物料基礎數據、倉庫基礎數據、庫存數量。

(3)、WMS：通過入庫業務、出庫業務、倉庫調撥、庫存調撥和虛倉管理等功能，對批次管理、物料對應、庫存盤點、質檢管理、虛倉管理和即時庫存管理等功能綜合運用的管理系統，有效控制并跟蹤倉庫業務的物流和成本管理全過程。與ERP集成：如果需要提供一整套的倉庫解決方案的話，ERP系統依然存在一些缺陷的，我們也了解到WMS系統可以彌補ERP系統的一些缺陷。因此，如果你想擁有一個強大的倉庫管理解決方案，那么可以將ERP系統與WMS系統兩者結合起來使用。與MOM集成：當車間MES接料時，WMS實時將物料批次信息傳給MES，綁定接料工位。當成品入庫時，MES實時將物料批次信息傳給WMS，綁定倉庫和儲位。

(4)、DCS：SCADA+PLC的生產現場控制系統。

與MOM集成：MES將工單下達到機臺設備，對設備、模具、刀具、人員防錯，指導設備生產。DCS將設備狀態、工藝參數數據(溫度、壓力、扭矩)回傳給MES，與生產工單關聯，用于生產追溯。

總體來說，隨著數字化的增長，數字化工廠不斷演變，不僅加快了產業的出貨情況，同時也避免了許多事件的發生。

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