为什么说数字工厂才是制造业的未来？

随着制造业竞争的日益激烈，客户需求的多样化、制造工艺的复杂程度、市场对于质量与效率的诉求不断提升，传统制造业面临巨大挑战。制造企业需要以更短的产品设计制造周期、更快的产品迭代速度、更高的生产效率与更灵活的生产方式来应对这种变革。因此，数字化转型是制造业在新时代的唯一出路，作为制造业，生产环节是重中之重，因此离不开数字工厂解决方案。

实践证明，数字化工厂解决方案，能够帮助制造企业缩短产品上市周期、降低产品研发成本、消除信息不对称所造成的成本与效率损失、提高生产线配置与布局效率、降低生产线潜在故障与风险、减少生产制造过程中的不确定性等。

01什么是数字工厂？

数字化工厂由设备、机器人、AGV、网络、信息数据等构成，集成了产品制造过程和工厂模型的数据库，以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能。通过借助计算机，对整个生产过程进行数据采集，并可进一步扩展到整个产品制造过程的全生命周期，将打通产品设计和产品制造之间的桥梁，实现信息的集成。

简单来说就是将设备、人、系统之间的互相连接起来。

数字化工厂将用于优化产品开发生命周期，应用于工厂本身的生命周期。它还允许公司模拟假设场景，以确定升级制造环境功能的机会。

创建数字工厂的好处无非就是：

• 制造更好的产品

• 吸引更多客户

• 提高运营效率和可持续性

• 增加创新

• 加快研发时间

• ......

  
  

02数字化工厂的几个阶段

01.计划

规划数字化工厂始于物流和产线布局运营。首先逐步分解工作流程，以确定每个工作站的位置、设备位置以及可最大限度地提高生产率的配置。

在规划期间，电脑将模拟人员、机器和物料的移动有助于确定最有效的空间分配，从而消除瓶颈，从而加快产品上市速度。设计师还将供应商和销售商整合到工厂的数字协调中。

02.设计

在规划阶段之后，当开始设计数字工厂时，设计师也需要对制造的大框架有所了解。工程师确定如何在物理空间中布置计划。工厂中的任何利益相关者现在都会参与进来，从这个项目中拿走他们设计的特定区域。

这些工厂是大型建筑，拥有大型机械和许多活动部件。建筑业数字化设计（BIM）将会及早发现安装问题，这意味着在构建和操作阶段的错误基本没有，并使其更快地启动和运行。

03. 验证

所有利益干系人都会查看设计，以确保其可行性并验证布局是否有效。AR技术可以使工厂栩栩如生，帮助各方可视化空间并在需要时进行修改。

在此阶段，需要将设计与操作的意图保持一致。这有助于发现冲突检测并提前解决任何问题，确保努力实现最佳结果。

04. 构建

接下来就是建设数字化工厂。这是一个数字化编排的过程，使用建筑信息建模 （BIM） 等技术在多个团队（如建筑师、工程师和承包商）之间进行协调，并降低成本和进度超支的风险。

通过详细的构建顺序，可以组织和简化构建过程。BIM工具协调物流，而可视化则模拟布局以测试和重新测试整个空间和工作流程中的移动。当所有东西都安装在工厂中时，可以模拟将所有站点连接在一起并打开电源。然后可以提高产量，直到达到所需的产量，数字工厂开始生成一个反馈循环。

03数字化工厂相较于传统工厂的优势

面对供应链的中断和客户需求的波动，制造业面临着提高敏捷性和适应性的压力。数字化转型为公司提供了收集企业范围数据的工具，这些数据可以使制造业务面对困境时，也如鱼得水。

1. 缩短生产时间

在制造业中，公司通常专注于产品生命周期，为了最大限度地提高生产率，必须优化制造环境。这就是数字化的目的。得益于自动化和互联生态系统，数字工厂中的信息传输速度比传统制造业更快。

制造商可以利用数字化加快设计和工程流程，迭代解决方案，并快速做出决策。世界经济论坛数据表明：数字化程度最高的制造公司，将其生产时间提高了89%。

2. 灵活制造，提高敏捷性

后疫情时代，借助数字工厂，公司就更加敏捷，能够对经济和世界上发生的事情做出即使反应。

数字化工厂可实现灵活制造。借助智能机器，公司可以更加足智多谋，可以快速找到替代解决方案来改变方向，进行修改或适应新场景。如果制造商由于供应链问题而无法获得零件，他们可以直接在内部制造或与其他制造商联系。通过这种灵活的模式，公司可以创建解决方案，从而带来新的收入来源、更多的创新。

3. 针对不断变化的需求进行定制

年初的时候，制造业经历了需求激增，活动达到了37年来的最高水平。事实上，制造业有望超过疫情前的生产水平。但是，不仅仅是需求在不断变化，消费者想要的也在改变。大规模定制正迅速成为制造商的必备功能。

4. 提高运营效率

数字化工厂的最终愿景是整合一切和每个人（车间、建筑、基础设施、供应商和利益相关者），从而创建互联的大数据。这使使用者能最大限度地提高整个操作的效率。

通过数字工厂，企业可以模拟替代方案，以找到更有效的实现目标的方法，就像保时捷将传统的传送带替换为自由轮式自动驾驶汽车时所做的那样，该车辆可以定制生产，通过仅前往每辆车所需的站点，从而来消除不必要的步骤。

04总结

数字工厂是重塑行业并缩小与对手差距的绝佳机会。制造商可以利用最新技术来吸引渴望技术的人才。通过数字工厂可以以更智能的方式使用数据来为业务决策提供信息，在挑战发生之前感知和应对，并在不可预测的世界中更具弹性。