數字化工廠將給車間帶來哪些變化

今天的製造業面臨著成本、環境保護和市場競爭等多重挑戰，智能製造轉型升級已經成為一種必然趨勢，這種技術性改造更指的是業務流程的數字化，通過對物聯網、雲計算、大數據等新型技術的投入，從而達到提升企業績效，降低製造成本，能適應市場變化的新一代智能工廠。

在數字化轉型過程中，企業必需了解和掌握一些新的技術，其中包括第一、產品生命周期管理（PLM），即從產品的需求開始，到產品淘汰報廢的全部生命歷程的管理。第二、質量管理，在質量方面指揮和控制，保證產品符合客戶要求。第三、生產調度管理，即計劃、實施、檢查、總結(PDCA)循環活動的管理。第四，製造執行系統（MES）,它是一套面向製造企業車間執行層的生產信息化管理系統，從訂單、進行生產到流程式控制制監控管理。第五是計算機維護管理系統（CMMS），在製造業中更多指企業的設備/設施維護管理。

什麼是數字化工廠

數字化工廠是指以產品生命周期數據為基礎，利用計算機技術對整個生產過程進行評估分析，通過數字製造技術與計算機模擬技術的結合，實現虛擬製造和並行工程，保障生產的順利進行。

在傳統製造業中，一個錯誤的設計可能會導致嚴重的損失，那麼如何確保產品從設計、生產到消費過程都能正常運行，將製造過程虛擬化是一種極佳的方法。因此，數字化工廠包括了產品數字化、設備數字化、製造過程數字化、管理數字化以及營銷數字化等。

隨著信息化技術的發展成熟，採用數字化工廠的企業將獲得更多的競爭力。也可以這麼說，數字化是製造商為了驅動客戶和員工價值而對商業模型和生產流程改造的一種技術投資。那麼，傳統工廠數字化轉型需要從哪些方面入手？

數字化工廠七大關鍵

製造業數字化過程主要有七大關鍵，其中有四個是針對產品方面，三個針對過程關係方面。產品方面主要有產品數字的準確性、生產的及時性、產品質量和產品成本，現代工廠追求零庫存，在全面的信息化支持下實現合理的生產計劃，能快速響應市場的變化，快速生產出市場需求的多樣性產品，並能確保產品質量的可靠性的更多低的成本。

在過程關係方面，主要因素在設備磨損及運行管理/維護成本、環境問題/法規的符合性和工人安全方面。意外停機會給工廠帶來嚴重損失，機器的合理維護對降低工廠成本是至關重要的，將生產設備數字化以後，可以實時監控設備的運轉過過程，預測機器損壞的正確時間，從以安排適當的維護計劃。隨著環保意識的日益增強，工廠製造需要考慮可持續、綠色環保的方式進行，同時要保障工人的安全和健康。

工廠的模塊化轉換

數字化正在推動車間的模塊化改造，通過新一代信息化技術提升製造業效率，數字化工廠的主要價值將來源於這些新型技術的整合，正如企業資源規劃（ERP）方法論，工廠的每一個環節將打造成一個模塊，物理設備與計算機虛擬世界隔閡被打破。

通過PLM軟體可以自動管理產品相關數據，並能將數據與ERP解決方案及MES集成在一起，以實現包括物料清單（BOM）和配置選項包括重複性要求、產品/物料管理，所有項目數據在一個地方，由管理人員變更管理。

工廠需形成質量管理體系，從開發、規劃和生產所需的一系列政策和流程，提升企業滿足客戶要求的能力。選項包括SKU和客戶定義的測試計劃、SKU記錄的測試結果、批號和序列號、識別原因和解決方案的統計過程式控制製圖，以及不合格材料報告和材料審查委員會的投訴管理等。

進度計劃或工廠/生產計劃模塊是一種供應鏈計劃技術，它將操作計劃轉化為一組精細的日常製造活動，以完成計劃的訂單。模塊包括容量、因果分析、視覺和直觀調度，以及客戶優先順序和短期供應決策選項。在這個環節中，通過預知停機時間，安排合理的維護以防止意外。以及通過更多的約束以避免延期交貨。

而用於管理和監控車間在制品的控制系統中的MES可以實時跟蹤所有製造信息，從機器人、自動化設備控制器（如可編程邏輯控制器PLC）和員工那裡獲取最新的信息。它包括機器信息的啟動、停機時間及其原因等過程監控，還有在項目中工作批次、過程級別存儲和維護數據的生產監控都能實現。

CMMS可幫助維護人員執行日常工作，並協助管理人員進行維修/更換。其中包括定義明確的預防性維護計劃，以最大限度地減少故障，滿足設備維修需求的技能儲備、部件庫存計劃以及維修或更換情況下的停機時間分析。

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