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1、北京天拓四方科技有限公司西门子戏曙台惟伙伴智能制造之路系列文章顶层设计：解读数字化工厂顶层设计与规划北京天拓小编导读：无论身处工业 2.0还是3.0阶段，许多企业在怀揣智能工厂 梦想的同时，却往往尚未形成清晰的思路及举措。随着“工业 4.0 ”的热潮从德 国涌向全球及“中国制造2025 ”的实施，越来越多的制造企业正决意将未来制 造的愿景变为现实，以期在数字化引领的工业变革中尽早谋篇布局，但越来越多的企业在智能制造之路上却不知道从哪里开始，如何正确的实现数字化工厂。天 拓四方()作为智能制造整体解决方案专家，深耕制造业15载积累了丰富的实战经验，推出智能制造之路系列文章。本篇文章重点解 读数字
2、化工厂顶层设计与规划，为制造企业数字化工厂顶层设计与规划提供参 考。1. 数字化工厂是迈向智能工厂的基础制造业存在三大需求一提高生产效率、缩短产品上市时间、增加制造的灵活性。然而在传统的制造条件下，要同时满足这三大需求并不容易，企业通常得牺牲灵北京天拓四方科技有限公司苗门子戢蔚合注氷眸石荷F天茄烈方北京天拓四方科技有限公司習门子泯苗台惟贸眸活性来提升生产效率和缩短产品上市时间。制造企业要同时满足这三大需求，保 障并提升产品质量，智能制造是制造企业发力方向。数字化工厂是迈向智能工厂的基础，数字化工厂是指以产品全生命周期的相关数 据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并
3、进 一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现代数字制造技术与计算 机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁北京天拓四方科技有限公司苗门子戢蔚合注氷眸北京天拓四方科技有限公司苗门子戢蔚合注氷眸snnuxcrj“卫底严砂* 沁昭侶.知# hews 购尹PHILI mom t*丽附冠* ISMFJVA MtESM北京天拓四方科技有限公司苗门子戢蔚合注氷眸图1智能制造之路2. 数字化自评和诊断是数字化工厂规划的依据智能制造离自己到底有多远？企业到底处在何水平？这是许多制造企业非常关心的一个话题。智能制造虽已成为
4、制造企业转型共识，但对其概念和内涵还未有 统一的认识，尤其是对智能制造的发展路径还未明确， 却不知道如何部署智能制 造，制造企业在实施智能制造战略时如何确定最终目标，如何整体策划、分步实施还缺乏有效的指引。工业4.0能力成熟度模型可以帮助企业明确工业4.0的现状，指导企业找到提高智能制造水平的方法，逐步建立属于自己的工业4.0模式 因此，数字化诊断是制造企业数字化工厂顶层设计与规划的有效依据。2 - fl皙能制3.0智能制造Z0瞥能制造40IVf *nr?E7VE fl :irSKT !ETZ图2智能制造推进进程示意图为此，我们总结了一套智能制造能力成熟度评估方法， 制造企业可基于此方法进 行
5、自我评测，用来自我评测对智能制造升级是否准备好， 并且通过评测可以了解 自己处在一个什么状态，再经企业策略访谈确定关键流程， 在全集成自动化、制 造运营管理、产品生命周期管理上进行整合，协助企业理出明确的智能制造蓝图 与分段实施的步骤，让企业打造智能工厂的每一阶段投入， 都能得到目标效益的 反馈，以达到企业获利并永续经营的目标北京天拓四方科技有限公司W：如:佃 xrir单戟丰化町 下究戟能冲: *鼻电*t住抠算业 孚比鼻 -f i .*t i屋輯*Af.爭亀雷H亍用 聲毎人W醫理TT*去松E3方西门子战昭台惟伙伴 *7 t出月算豪 tA V* W l.f -U4 *叫亍曾心 4 社e*尺慶雄比
6、 * fe ft Mlr f * jm v r . - i jf f L iat-r噌耳人咿吒電 f -* *1lXJ-斗 .-XJk -r g * fl 图3企业智能制造能力成熟度自评结果举例3. 制定数字化企业愿景与目标在未来工业4.0时代，智能工厂将取代现在单一的工厂， 并且具备更加柔性和智 能的能力，支撑更快产品投产与下线，智能工厂将包含“智能化生产技术”，包括产品全生命周期管理、企业资源规划系统、生产运营管控、应用链管理、实 时数据库、先进过程控制，以及分散控制系统和现场总线控制系统、 大数据处理、 云计算技术、增材制造等新技术应用。如此多的智能制造技术正在重塑制造业， 那么制造企业
7、非常有必要基于能力成熟度模型诊断结果来明确数字化企业的愿 景。笔者曾帮某一中小企业进行过数字化诊断， 并基于诊断结果帮助企业分析数 字化企业愿景。此企业正在努力由设备制造商向系统集成商转型，并希望借此机会抓住机遇迅速做大做强，实现可持续发展，未来通过智能制造缩短产品上市时 间、减少设计修改、缩短工艺规划周期和生产制造周期、提升产品质量和降低产 品成本，为客户提供满意度超值的智能化产品帛3去茄E0方西门子战昭台悄伙伴图4企业智能制造愿景举例X f A 应骨f 甘1,晏邺钩左峠脅吐人舟世母.出所憧虫#人豐酸給丸*巾. . *L啊事剜som 的艮 加“警理 忖订衲珂计用 硼崔制电刘-产丄与杲蓟冃ti
8、屈Mtif MfiO冃師竇北京天拓四方科技有限公司北京天拓四方科技有限公司图5制造企业五个层级模型同时，数字化工厂顶层规划需要考虑先进生产管理模式， 并结合企业自身的生产 特点进行突破和创新，实现生产管理的敏捷制造、准时交货、精益高效和质量至上目标北京天拓四方科技有限公司北京天拓四方科技有限公司图6制造企业数字化工厂顶层架构举例5. 数字化工厂规划涉及的关键技术智能工厂代表了一场产业革命，不仅是创新意义上的，也是在节约生产时间、成本等方面卓有成效、最大程度提高生产力的革命，由此给制造企业创造出更新更占荷F天拓烈芳北京天拓四方科技有限公司営门子戢苗台忙训伴大的机遇。制造企业除做好数字化工厂顶层设
9、计与规划外， 还应以产品研制业务 主线，以信息集成为技术手段，借助数字化企业套件建设支撑产品生命周期全过 程的数字化统一平台，实现研发过程中管理信息、需求信息、设计信息、工艺信 息、资源信息、制造信息、质量信息等基于标准化的有效整合和管理。* 5- K #厂是M曲广心耳匸 tsnpTij* 8 : - * 斗-：旳-& 7 MBOM Xil 4匕工K理扁F也十(.察 N KM J； I-电；肖：才 Jf Ml 、夕脅贞4创1 DNrii 回It* - *.珂寸* . i 讣啊 I* 亡己袍申#车护*0*齢*掘曾 tt H * HUM 4 I曲遲* 畤4； H H .4 * l 气卄;-“2I卜厂：十：电图7智能制造关键数字化使能技术6小结打造智能工厂是制造企业实现跨越式发展的战略机遇，做好数字化工厂顶层设计 与规划是制造企业迈向智能工厂的基础。数字化工厂解决方案是一个高度集成的 自动化、信息化整体解决方案，将工厂自动化底层的各种设备统一管理起来、与顶层的PLM、ERP等信息化系统通过中间层的智能化设备实现数据串联与交互， 实现从产品设计到生产的自动化和智能化， 实现输入物流、制造过程、输出物流、 服务等全过程的管理，实现运营管理的高效率和人性化。 如何有针对性的设计数 字化工厂关键技术解决方案呢？敬请关注天拓四方后续文章。