數(shù)字化工廠深度解讀:何謂數(shù)字化工廠？

隨著制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型，制造生態(tài)鏈的分工細化，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式遇到極大的挑戰(zhàn)和痛點，多品種小批量的快速、透明生產(chǎn)訴求，倒逼制造企業(yè)的工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

隨著“工業(yè)4.0”的熱潮從德國涌向全球，中國經(jīng)濟經(jīng)過30年兩位數(shù)的高速發(fā)展，也到了發(fā)展的十字路口，需要轉(zhuǎn)型升級、提高制造業(yè)整體水平。

在中國制造從制造大國向智造強國轉(zhuǎn)型過程中，因為歷史遺留原因，大部分制造企業(yè)信息化建設相對比較落后，工廠制造過程中還均已紙質(zhì)流轉(zhuǎn)卡、手工報表的方式來管理工廠車間。

但隨著制造數(shù)字化轉(zhuǎn)型，制造生態(tài)鏈的分工細化，傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式遇到極大的挑戰(zhàn)和痛點，多品種小批量的快速、透明生產(chǎn)訴求，倒逼制造企業(yè)的工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

以下是利元亨對數(shù)字化工廠解讀，歡迎各位同行專家指正！

何謂數(shù)字化工廠？

數(shù)字化工廠（Digital factory）是指以產(chǎn)品全生命周期的相關數(shù)據(jù)為基礎，在計算機虛擬環(huán)境中，對整個生產(chǎn)過程進行仿真、評估和優(yōu)化，并進一步擴展到整個產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。

同時也是現(xiàn)代數(shù)字制造技術與計算機仿真技術相結(jié)合的產(chǎn)物，同時具有其鮮明的特征。它的出現(xiàn)給基礎制造業(yè)注入了新的活力，主要作為溝通產(chǎn)品設計和產(chǎn)品制造之間的橋梁。

不過，數(shù)字化工廠也不等于全自動化。數(shù)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。此外，數(shù)字化工廠另一個重要價值是提高效率。當前中國制造企業(yè)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(chǎn)能。

數(shù)字化工廠核心

數(shù)字化工廠核心，即是ERP、PLM、MOM、WMS、DCS五大系統(tǒng)的全面集成，并以MOM/MES（制造運營系統(tǒng)）為中樞核心，形成智能制造創(chuàng)新平臺。

數(shù)字化工廠五大核心系統(tǒng)集成

通過五大系統(tǒng)深度集成，明確定義系統(tǒng)業(yè)務邊界。

（1）PLM：對企業(yè)知識型資產(chǎn)的管理，實現(xiàn)對產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理、項目管理、變更管理、協(xié)同管理、標準化管理、安全管理等，為制造企業(yè)提供了一個可伸縮的研發(fā)管理平臺。

● PLM與ERP集成：PLM將PBOM和工藝路線傳給ERP，ERP根據(jù)零件的標準成本、建議成本、現(xiàn)行成本基礎數(shù)據(jù)，結(jié)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(chǎn)管理。

當產(chǎn)品發(fā)生設計變更，會將變更數(shù)據(jù)實時同步到ERP、MOM系統(tǒng)。

（2）ERP：將企業(yè)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(chǎn)結(jié)果，用于財務成本核算。

●與PLM集成

?與MOM集成：將生產(chǎn)基礎數(shù)據(jù)（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(chǎn)數(shù)量、物料消耗數(shù)量，按照一定周期回傳給ERP。

?與WMS集成：實時同步物料基礎數(shù)據(jù)、倉庫基礎數(shù)據(jù)、庫存數(shù)量。

（3）WMS：通過入庫業(yè)務、出庫業(yè)務、倉庫調(diào)撥、庫存調(diào)撥和虛倉管理等功能，對批次管理、物料對應、庫存盤點、質(zhì)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(tǒng)，有效控制并跟蹤倉庫業(yè)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(tǒng)依然存在一些缺陷的，我們也了解到WMS系統(tǒng)可以彌補ERP系統(tǒng)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(tǒng)與WMS系統(tǒng)兩者結(jié)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(chǎn)現(xiàn)場控制系統(tǒng)。

?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(chǎn)。DCS將設備狀態(tài)、工藝參數(shù)數(shù)據(jù)（溫度、壓力、扭矩、...）回傳給MES，與生產(chǎn)工單關聯(lián)，用于生產(chǎn)追溯。

數(shù)字化工廠解決方案-系統(tǒng)工具組合

在數(shù)字化工廠解決方案方案中，系統(tǒng)工具的組合如下：

●APS：高級排產(chǎn)排程，Preactor

●MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)，SIMATIC IT UA、CAMSTAR

●QMS：質(zhì)量管理系統(tǒng)，IBS

●SCADA：數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)，WinCC

通過APS+MES+QMS+TIA無縫深度集成，打造數(shù)字化工廠制造運營端一體化解決方案，為制造企業(yè)樹立智能化制造運營流程，實現(xiàn)企業(yè)的高效透明運營管理。