傳統制造業的轉型之路:數字化工廠
2022-04-14
一、前言
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：
① 產品生命周期管理，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。
② 質量管理，在質量方面指揮和控制，保證產品符合客戶要求。
③ 生產調度管理，即計劃、實施、檢查、總結循環活動的管理。
④ 生產管理，它是面向制造企業車間執行層的生產信息化管理，從訂單、進行生產到流程控制的監控管理。
⑤ 設備維護管理，在制造業中更多指企業的設備/設施維護管理。
……
2.智能裝備-自動化設備
通過引進自動化設備，工廠產能信息與系統連接，系統將收集的信息匯總和分析，整理出工廠所需要的生產數據報告。轉型引進自動化設備，有以下好處：
① 自動化流水線具有性能穩定、所需人工少、生產效率高、單件產品的制造成本將大幅降低、占用場地更少等；標準化程度高、產量需求大、生產工序多的產品相對更適合自動化流水線生產。
② 自動化流水線是用來將一個產品傳輸到下一個流程的設備，它的應用可以使得企業的生產效率大大提升，獲得更大的效益，適用于產品設計成熟、市場需求量巨大、裝配工序多、長期生產的產品。
③ 在大批、大量生產中采用自動化流水線能提高勞動生產率，穩定和提高產品質量，改善勞動條件，縮減生產占地面積，降低生產成本，縮短生產周期，保證生產均衡性，有顯著的經濟效益。
制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，三個針對過程關系方面。
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0庫存，在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，并能確保產品質量的可靠性以及更低的成本。
在過程關系方面，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，將生產設備實現數字化管理后，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，可以及時安排適當的維護計劃。隨著環保意識的日益增強，工廠制造需要考慮可持續、綠色環保的方式進行，同時要保障工人的安全和健康。
四、結語
隨著現代制造對產品開發的要求不斷提升，以及產品逐步轉向多品種、小批量的訂單模式，企業內各系統之間的統一性與有效整合問題就逐漸浮出水面。目前大多數企業面臨的是對原來工廠，從基礎信息化與自動化向數字化改造的問題。無論是建新廠還是改造老廠，首先要面對的問題就是數字化工廠的規劃，而每一家企業所處的階段都不盡相同，這就需要梳理企業現狀，量身定制符合自身的數字化工廠規劃藍圖。
數字化工廠的益處是顯而易見的，一些傳統行業也逐漸開始踏進數字化工廠階段：如打印耗材、硒鼓組裝、電子裝配等。但是科學建立數字化工廠是一個長期、持續的過程，企業需建立長期、持續建設的觀念。數字化工廠是智能工廠的落腳點，而智能工廠又是工業4.0的基礎和落腳點。只有實現了數字化工廠，才有可能實現工業4.0。
近年來，隨著“工業4.0”的熱潮從德國涌向全球，越來越多的制造企業正決意將未來智能制造的愿景變為現實，以便能在數字化的工業變革中盡早謀篇布局。全球各主要經濟體都在大力推進數字化轉型升級，在工業4.0、工業互聯網、物聯網、智能工廠等熱潮下，眾多優秀制造企業都開展了智能工廠建設實踐。但企業要想跨進“工業4.0”，還有很漫長的路要走。企業升級演進的道路基本都可概括為：傳統制造業-數字化工廠-智能工廠-工業4.0。
在傳統制造業中，一個錯誤的操作或設計可能會導致嚴重的損失，那么如何確保產品從設計、生產到消費過程都能正常運行，將制造過程可視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、制造過程數字化、管理數字化等。隨著信息化技術的發展成熟，采用數字化工廠的企業將獲得更多的競爭力。
二、數字化工廠的兩大重要基礎：工業系統與智能裝備
1.支持數字化的工業系統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：
① 產品生命周期管理，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。
② 質量管理，在質量方面指揮和控制，保證產品符合客戶要求。
③ 生產調度管理，即計劃、實施、檢查、總結循環活動的管理。
④ 生產管理，它是面向制造企業車間執行層的生產信息化管理，從訂單、進行生產到流程控制的監控管理。
⑤ 設備維護管理，在制造業中更多指企業的設備/設施維護管理。
……
2.智能裝備-自動化設備
通過引進自動化設備，工廠產能信息與系統連接，系統將收集的信息匯總和分析，整理出工廠所需要的生產數據報告。轉型引進自動化設備，有以下好處：
① 自動化流水線具有性能穩定、所需人工少、生產效率高、單件產品的制造成本將大幅降低、占用場地更少等；標準化程度高、產量需求大、生產工序多的產品相對更適合自動化流水線生產。
② 自動化流水線是用來將一個產品傳輸到下一個流程的設備，它的應用可以使得企業的生產效率大大提升，獲得更大的效益，適用于產品設計成熟、市場需求量巨大、裝配工序多、長期生產的產品。
③ 在大批、大量生產中采用自動化流水線能提高勞動生產率，穩定和提高產品質量，改善勞動條件，縮減生產占地面積，降低生產成本，縮短生產周期，保證生產均衡性，有顯著的經濟效益。
制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，三個針對過程關系方面。
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0庫存，在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，并能確保產品質量的可靠性以及更低的成本。
在過程關系方面，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，將生產設備實現數字化管理后，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，可以及時安排適當的維護計劃。隨著環保意識的日益增強，工廠制造需要考慮可持續、綠色環保的方式進行，同時要保障工人的安全和健康。
四、結語
隨著現代制造對產品開發的要求不斷提升，以及產品逐步轉向多品種、小批量的訂單模式，企業內各系統之間的統一性與有效整合問題就逐漸浮出水面。目前大多數企業面臨的是對原來工廠，從基礎信息化與自動化向數字化改造的問題。無論是建新廠還是改造老廠，首先要面對的問題就是數字化工廠的規劃，而每一家企業所處的階段都不盡相同，這就需要梳理企業現狀，量身定制符合自身的數字化工廠規劃藍圖。
數字化工廠的益處是顯而易見的，一些傳統行業也逐漸開始踏進數字化工廠階段：如打印耗材、硒鼓組裝、電子裝配等。但是科學建立數字化工廠是一個長期、持續的過程，企業需建立長期、持續建設的觀念。數字化工廠是智能工廠的落腳點，而智能工廠又是工業4.0的基礎和落腳點。只有實現了數字化工廠，才有可能實現工業4.0。
