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最近應(yīng)工信部的邀請去成都參加了一個核電行業(yè)的技術(shù)會議，會議的議題就是數(shù)字化核電廠，“華龍一號”，人在模型中漫步360度觀察核電廠的畫面很美。這才是真正的數(shù)字化工廠。

那么何為數(shù)字化工廠？因?yàn)樗侵袊腔壑圃斓那疤崴凇?/p>

我們最近熱談的3D打印和機(jī)器人，其本質(zhì)也是數(shù)字化驅(qū)動的設(shè)備。3D打印是數(shù)字化建模，是前處理。機(jī)器人是數(shù)字化編程，是后處理。所以說3D打印和機(jī)器人是數(shù)字化工廠的基本元素。

下面我高禮成來解讀一下我本人眼中的數(shù)字化工廠--

三個數(shù)據(jù)部分：

第一部分首先是數(shù)字化建模。這是基礎(chǔ)，也就是所有廠房和設(shè)備都需要3D建模，有了全數(shù)字化的3D模型，就可能進(jìn)行虛擬工廠建設(shè)和虛擬產(chǎn)品裝配，最終輸出的產(chǎn)品也是數(shù)字化樣機(jī)。

第二部分就是數(shù)字化仿真。就是虛擬現(xiàn)實(shí)，因?yàn)橛辛饲懊娴臄?shù)據(jù)模型，一切都可在電腦中預(yù)先呈現(xiàn)出來。當(dāng)然這里不是指單一產(chǎn)品的仿真，而是包括廠房仿真，加工仿真，裝配仿真，生產(chǎn)線仿真。就象前面我們所說的核電廠華龍一號，從空中俯視，人在模型中散步時的各個視角，還包括各種設(shè)備廠房工作時的動態(tài)仿真。這能給人們提供在創(chuàng)建核電廠之前是否安全和合理設(shè)計(jì)的依據(jù)，以確保核電廠建設(shè)的萬無一失。

第三部分就是數(shù)字化編程。其本質(zhì)是工藝數(shù)字化，包括數(shù)控機(jī)床和3D打印的編程，機(jī)器人動動軌跡編程，自動化生產(chǎn)線工藝編程。編程的本質(zhì)是讓工廠內(nèi)的所有設(shè)備都是由計(jì)算機(jī)來控制和改變，保持一個柔性的組合。

再看看三個數(shù)字化工廠的管理部分：

集成數(shù)字化建模管理的PDM/PLM/ERP系統(tǒng)。按照互聯(lián)網(wǎng)的說法就是數(shù)字化工廠的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，所有的3D模型數(shù)據(jù)都集中在一個管理系統(tǒng)里，它擁有統(tǒng)一的界面，統(tǒng)一的流程管理，統(tǒng)一的輸出。所有的員工都可以以一個特定的身份入口在這個系統(tǒng)里進(jìn)行協(xié)同工作。

集成數(shù)字化仿真虛擬的MES/MOM系統(tǒng)。按照互聯(lián)網(wǎng)的說法就是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。還包括數(shù)據(jù)采集和控制，無線傳感，快速修復(fù)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)。真實(shí)的反映整個數(shù)字化工廠的資源利用率和故障返修反應(yīng)能力，同時通過即時仿真的虛擬場景對生產(chǎn)計(jì)劃作出調(diào)整。

集成數(shù)字化編程管理的DNC和并行系統(tǒng)。按照互聯(lián)網(wǎng)的說法就是數(shù)字化工廠的云系統(tǒng)，所有的機(jī)床，3D打印，機(jī)器人，生產(chǎn)線都通過DNC來集中管理，從管理上來說它們是串行的，控制端和入口都在同一個地方。從工作效能來說，它們也是并行的，通過計(jì)算機(jī)能對它們進(jìn)行重復(fù)性的編程。

數(shù)字化工廠的概念在不同的行業(yè)理解也不一樣，例如機(jī)床制造企業(yè)的數(shù)字化工廠核心就是交鑰匙工程。核電行業(yè)的數(shù)字化工廠核心就是漫游和安全。汽車行業(yè)的核心就是機(jī)器換人。但不管是什么行業(yè)，他們的共性就是他們建立數(shù)字化工廠的目的無非就是三點(diǎn)：

一是可節(jié)能：不論是增材的3D打印的發(fā)展，還是原有的數(shù)控加工設(shè)備和生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集，分析，控制，修正。這些都是資源的整合和分配，減少不必要的錯誤判斷而造成的資源浪費(fèi)；

二是可視化：所謂可視化，就是以依據(jù)3D模型，可在電腦中對廠房的建設(shè)進(jìn)度和產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行虛擬仿真，評估和優(yōu)化。目的就是把問題反映在前端，以便在實(shí)際的建造和生產(chǎn)中確保萬無一失；

三是可追溯：數(shù)字化的本質(zhì)就是有據(jù)可查，就是有了整個工廠的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)問題時能第一時間追溯到源頭的數(shù)據(jù)進(jìn)行排查，就好像我們每個人都有自己的檔案系統(tǒng)和身份證，只不過這些檔案和身份證都是數(shù)字化的。

我再來總結(jié)一下，其實(shí)德國4.0描述的將來工廠應(yīng)該是智慧工廠，它應(yīng)該是數(shù)字化工廠和自動化工廠的結(jié)合體，而現(xiàn)在國內(nèi)有很多的工廠自動化程度已經(jīng)很高，他們現(xiàn)在缺少的就是數(shù)字化，故自動化工廠的數(shù)字化改造是很多企業(yè)向智慧工廠轉(zhuǎn)變的必經(jīng)之路。而這個數(shù)字化年代已經(jīng)開啟，我們準(zhǔn)備好了嗎？