数字化工厂

数字化工厂
2011年04月20日
　　上个星期五出去开会，会议的主题是数字化工厂平台的建设。由上海交通大学的一个教授进行课题的组织，企业参加进行讨论。由企业提出需求，教授的课题组进行总结。
　　教授一开始，做了一个关于数字化工厂的最新研究现状的报告。由于语速较快，也没有听得到其中的太多的精髓内容。但是，他介绍的数字化工厂引入了云计算、物联网等概念后，让我已经看不到数字化工厂的影子。于是乎，在会议期间，有企业代表说，该教授的报告有一种让人觉得很恐怖的感觉。恐怖在什么地方时不言而喻的，那就是理论与实践偏离的太过遥远了。我们搞两化融合即"以信息化带动工业化、以工业化促进信息化"，而如今提出的理论与企业的实际的现状相差这么远，何来信息化带动工业化，工业化促进信息化。会议期间，于会人员虽然是参加数字化工厂的讨论的会议的，但从讨论的内容上来看，有介绍MES的实施的，有介绍客户服务的，有的介绍数字化设计技术的，然而，这些似乎与数字化工厂偏离的较远，这个问题的出现无疑是对于什么是数字化工厂没有一个统一的认识。
　　那么什么是数字化工厂？不管当前云计算、物联网的IT技术发展得如何如火如荼，但是，数字化工厂的定义依然有其发展的轨道。随着信息技术的发展，不断出现了新的制造理念和制造系统，如FMS、CIMS、敏捷制造和网络化制造等。这些技术从实际的制造现实出发，对制造过程中产生的数据进行数字化，并对它们进行加工处理，产生相关信息，在制造所涉及的各个系统如ERP，MES，DNC等中进行存储和交换，并直接应用于对生产过程的管理和控制，进一步可对信息进行分析加工产生相关知识，使制造系统的"智能"得到提高，通常把这种生产方式称为数字化制造。另一方面，随着仿真技术的发展和虚拟现实技术的产生，另一种概念的数字化工厂随之产生，这个工厂生存于数字信息世界，在真实工厂或生产过程还没有开始前，这个工厂在虚拟空间中运作，对真实工厂进行虚拟现实的仿真，提供优化的结果，这是现在数字化工厂主要研究和应用的内容。
　　辟开第一种观点不说，因为，第一种观点没有针对性，并没有突出数字化工厂的3D的数字性，反而与当前的商业智能、决策支持、数据挖掘还有PDM,MES、ERP、数控系统等重合，顶多也就是对当前的已有的企业信息系统进行集成，是换汤不换药，或者是偷换概念。
　　而第二种概念的提法还是比较合理的。由下述几点原因：
　　1．   目的更加明确，数字化工厂是为了实现对于制造企业的生产过程的优化而提出来的。
　　2．范围更加小，将数字化工厂作为虚拟制造的实现的一种手段或者工具提出来。
　　3．      应用数字技术对于企业的设计、制造、维护等提供分析，通过应用虚拟技术，在实际的生产过程没有开始之前，对于生产过程进行仿真和分析，从而设计出更为可制造性、更符合客户要求或定制化的产品、安排出更为合理的工艺规划和生产过程，对于物流、库存等也有更好的优化；
　　根据上述的概念，那么对于数字化工厂的研究内容也就有了很好的界定了。根据制造过程来看，分为设计性虚拟制造、生产型虚拟制造和控制性虚拟制造，而其中设计性虚拟制造就可以分为：结构设计、热力学分析、动力学分析、应力分析、震动噪声分析、工艺分析等；生产型虚拟制造又可以分为：工艺规划、工艺审查、生产计划、生产线规划、物流仿真等；控制性虚拟制造分为：生产线优化、虚拟仪器等；
　　那么基于上述定义，范围就可以进一步缩小了，企业在具体的实施过程中，就可以根据自己的生产和制造的实际的过程来决定，需要在哪一部分加强或者哪一部分的需求比较迫切而且是如果实施了，能够真正给企业带来好处，或者是，根据企业目前的实际的水平，做到这一步是可以达到的。如果需要提高设计水平，那么就考虑实现设计性的虚拟制造技术，通过应用三维数字化分析技术和其它的分析工具，结合自身的产品特性，进行建模后进行仿真，从而提高产品的设计和创新水平。如果需要提高工艺规划和组织生产的水平，那么就需要对于现有的产品的特点，以及建立工艺规划的知识库，对于产品的加工过程、装配路径和规划进行仿真和优化。依此类推！
　　企业在上信息化项目时，切忌一窝蜂，或者相信什么先进的理念，自身的实际的需求以及对于先进的理念的清醒的认识和分析是非常重要的。