智能(néng)制造之路(lù)（一(yī)） 頂層設計：解讀數字化(huà)工廠頂層設計與規劃
無論身(shēn)處工業2.0還是3.0階段，許多企業在懷揣智能(néng)工廠夢想的同時(shí)，卻往往尚未形成清晰的思路(lù)及舉措。随着“工業4.0”的熱潮從德國湧向全球及“中國制造2025”的實施，越來(lái)越多的制造企業正決意将未來(lái)制造的願景變為(wèi)現(xiàn)實，以期在數字化(huà)引領的工業變革中盡早謀篇布局，但(dàn)越來(lái)越多的企業在智能(néng)制造之路(lù)上(shàng)卻不知道從哪裏開始，如(rú)何正确的實現(xiàn)數字化(huà)工廠。天拓四方作(zuò)為(wèi)智能(néng)制造整體(tǐ)解決方案專家，深耕制造業15載積累了(le)豐富的實戰經驗，推出智能(néng)制造之路(lù)系列文章。本篇文章重點解讀數字化(huà)工廠頂層設計與規劃，為(wèi)制造企業數字化(huà)工廠頂層設計與規劃提供參考。
一(yī)、數字化(huà)工廠是邁向智能(néng)工廠的基礎
制造業存在三大需求—提高生(shēng)産效率、縮短産品上(shàng)市(shì)時(shí)間(jiān)、增加制造的靈活性。然而在傳統的制造條件下(xià)，要同時(shí)滿足這(zhè)三大需求并不容易，企業通常得犧牲靈活性來(lái)提升生(shēng)産效率和縮短産品上(shàng)市(shì)時(shí)間(jiān)。制造企業要同時(shí)滿足這(zhè)三大需求，保障并提升産品質量，智能(néng)制造是制造企業發力方向。
數字化(huà)工廠是邁向智能(néng)工廠的基礎，數字化(huà)工廠是指以産品全生(shēng)命周期的相關(guān)數據為(wèi)基礎，在計算(suàn)機虛拟環境中，對整個(gè)生(shēng)産過程進行仿真、評估和優化(huà)，并進一(yī)步擴展到整個(gè)産品生(shēng)命周期的新(xīn)型生(shēng)産組織方式。是現(xiàn)代數字制造技術與計算(suàn)機仿真技術相結合的産物，同時(shí)具有其鮮明的特征。它的出現(xiàn)給基礎制造業注入了(le)新(xīn)的活力，主要作(zuò)為(wèi)溝通産品設計和産品制造之間(jiān)的橋梁。
二、數字化(huà)自評和診斷是數字化(huà)工廠的規劃依據
智能(néng)制造離自己到底有多遠(yuǎn)？企業到底處在何水平？這(zhè)是許多制造企業非常關(guān)心的一(yī)個(gè)話(huà)題。智能(néng)制造雖已成為(wèi)制造企業轉型共識，但(dàn)對其概念和内涵還未有統一(yī)的認識，尤其是對智能(néng)制造的發展路(lù)徑還未明确，卻不知道如(rú)何部署智能(néng)制造，制造企業在實施智能(néng)制造戰略時(shí)如(rú)何确定最終目标，如(rú)何整體(tǐ)策劃、分(fēn)步實施還缺乏有效的指引。工業4.0能(néng)力成熟度模型可以幫助企業明确工業4.0的現(xiàn)狀，指導企業找到提高智能(néng)制造水平的方法，逐步建立屬于自己的工業4.0模式。因此，數字化(huà)診斷是制造企業數字化(huà)工廠頂層設計與規劃的有效依據。
為(wèi)此，我們總結了(le)一(yī)套智能(néng)制造能(néng)力成熟度評估方法，制造企業可基于此方法進行自我評測，用來(lái)自我評測對智能(néng)制造升級是否準備好(hǎo)(hǎo)，并且通過評測可以了(le)解自己處在一(yī)個(gè)什(shén)麽狀态，再經企業策略訪談确定關(guān)鍵流程，在全集成自動化(huà)、制造運營管理(lǐ)、産品生(shēng)命周期管理(lǐ)上(shàng)進行整合，協助企業理(lǐ)出明确的智能(néng)制造藍圖與分(fēn)段實施的步驟，讓企業打造智能(néng)工廠的每一(yī)階段投入，都能(néng)得到目标效益的反饋，以達到企業獲利并永續經營的目标。
三、制定數字化(huà)企業願景與目标
在未來(lái)工業4.0時(shí)代，智能(néng)工廠将取代現(xiàn)在單一(yī)的工廠，并且具備更加柔性和智能(néng)的能(néng)力，支撐更快(kuài)産品投産與下(xià)線，智能(néng)工廠将包含 “智能(néng)化(huà)生(shēng)産技術”，包括産品全生(shēng)命周期管理(lǐ)、企業資源規劃系統、生(shēng)産運營管控、應用鏈管理(lǐ)、實時(shí)數據庫、先進過程控制，以及分(fēn)散控制系統和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統、大數據處理(lǐ)、雲計算(suàn)技術、增材制造等新(xīn)技術應用。如(rú)此多的智能(néng)制造技術正在重塑制造業，那麽制造企業非常有必要基于能(néng)力成熟度模型診斷結果來(lái)明确數字化(huà)企業的願景。筆者曾幫某一(yī)中小企業進行過數字化(huà)診斷，并基于診斷結果幫助企業分(fēn)析數字化(huà)企業願景。此企業正在努力由設備制造商(shāng)向系統集成商(shāng)轉型，并希望借此機會抓住機遇迅速做大做強，實現(xiàn)可持續發展，未來(lái)通過智能(néng)制造縮短産品上(shàng)市(shì)時(shí)間(jiān)、減少設計修改、縮短工藝規劃周期和生(shēng)産制造周期、提升産品質量和降低(dī)産品成本，為(wèi)客戶提供滿意度超值的智能(néng)化(huà)産品。
四、做好(hǎo)(hǎo)數字化(huà)工廠頂層架構設計
筆者曾花了(le)45天時(shí)間(jiān)對某高新(xīn)區65家制造企業進行了(le)走訪和調研，發現(xiàn)不少企業在某些(xiē)領域已構築了(le)單點系統，企業經過第一(yī)輪信息化(huà)浪潮後急切需要從整個(gè)企業頂層上(shàng)實現(xiàn)業務(wù)和信息系統的整合，從而實現(xiàn)數字化(huà)企業。其次，制造企業如(rú)何基于現(xiàn)有經驗和基礎，以低(dī)成本高規格實現(xiàn)數字化(huà)工廠是當前許多制造企業面臨的核心問題。因此，制造企業在數字化(huà)轉型過程中會遇到各種各樣的問題，涉及到設備層、控制層、接口層、執行層和管理(lǐ)層，非常有必要建立頂層框架來(lái)進行思考。
智能(néng)工廠設計與建設的關(guān)鍵是數字化(huà)，隻有在數字化(huà)的基礎上(shàng)，引入智能(néng)設備、制造智能(néng)、商(shāng)業智能(néng)等“智能(néng)基因”，才能(néng)最終打造出真正意義上(shàng)的智能(néng)工廠，因此，數字化(huà)工廠的頂層設計與規劃在制造企業推行智能(néng)制造顯得非常重要。制造企業在數字化(huà)工廠頂層架構方面可參照ISA-95和IEC62264标準，其定義了(le)制造企業的五個(gè)層級。
同時(shí)，數字化(huà)工廠頂層規劃需要考慮先進生(shēng)産管理(lǐ)模式，并結合企業自身(shēn)的生(shēng)産特點進行突破和創新(xīn)，實現(xiàn)生(shēng)産管理(lǐ)的敏捷制造、準時(shí)交貨、精益高效和質量至上(shàng)目标。
五、數字化(huà)工廠規劃涉及的關(guān)鍵技術
智能(néng)工廠代表了(le)一(yī)場(chǎng)産業革命，不僅是創新(xīn)意義上(shàng)的，也(yě)是在節約生(shēng)産時(shí)間(jiān)、成本等方面卓有成效、最大程度提高生(shēng)産力的革命，由此給制造企業創造出更新(xīn)更大的機遇。制造企業除做好(hǎo)(hǎo)數字化(huà)工廠頂層設計與規劃外，還應以産品研制業務(wù)主線，以信息集成為(wèi)技術手段，借助數字化(huà)企業套件建設支撐産品生(shēng)命周期全過程的數字化(huà)統一(yī)平台，實現(xiàn)研發過程中管理(lǐ)信息、需求信息、設計信息、工藝信息、資源信息、制造信息、質量信息等基于标準化(huà)的有效整合和管理(lǐ)。
總結：打造智能(néng)工廠是制造企業實現(xiàn)跨越式發展的戰略機遇，做好(hǎo)(hǎo)數字化(huà)工廠頂層設計與規劃是制造企業邁向智能(néng)工廠的基礎。數字化(huà)工廠解決方案是一(yī)個(gè)高度集成的自動化(huà)、信息化(huà)整體(tǐ)解決方案，将工廠自動化(huà)底層的各種設備統一(yī)管理(lǐ)起來(lái)、與頂層的PLM、ERP等信息化(huà)系統通過中間(jiān)層的智能(néng)化(huà)設備實現(xiàn)數據串聯與交互，實現(xiàn)從産品設計到生(shēng)産的自動化(huà)和智能(néng)化(huà)，實現(xiàn)輸入物流、制造過程、輸出物流、服務(wù)等全過程的管理(lǐ)，實現(xiàn)運營管理(lǐ)的高效率和人(rén)性化(huà)。
工業清洗機原理(lǐ)清洗機價格清洗機型号清洗機廠家掃描關(guān)注官方微博
高壓清洗機訂制清洗機産品清洗機用途清洗機設備掃描關(guān)注官方微信
