华青创新数字化企业：数字化工厂的本质！-华青创新智能制造研究院

近些年来，数字化工厂的概念逐步出现在人们的视野里，并且如雨后春笋一般出现在人们的视界中。那么究竟数字化工厂究竟是什么呢？今天我们就来说一说。

什么是数字化工厂？

1、数字化工厂的定义

了解数字化工厂之前，让我们先了解一下数字化工厂的概念。

所谓数字化工厂（DF）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。

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图1 数字化的基本过程

2、如何采集数据？

说起自动化，自然不可避免的会说到数据采集的事了。我们简单比对一下人工采集和自动采集的区别。

① 传统人工采集

传统的工厂在没有导入自动化设备之前，通常都是通过手持扫码的方式录入和采集的。比如我们常见的快递分拣、商超，也是这种形式。

供应商或仓库把商品送到超市时，收货员点检数量，核对单货信息后，将该批次的信息录入电脑。此时电脑软件内拥有了该批次的商品信息，待客户购买该批次某一件商品时，收银员扫码，此时系统会显示该商品的价格。同时，系统会将商品销账。

总而言之，这就是一套WMS（Warehouse Management System，仓储管理系统）。

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图2 商超的WMS系统的流程

② 自动化设备采集

自动化设备的采集原理和人工采集的原理是一样的，只不过产生的数据和数据的存储介质多了一些而已。比如说，我们的传感器数据，也是可以被采集上传给系统的。而这些数据也是可以存储在RFID里面。

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图3 自动化设备的采集原理

最终，采集的数据我们通常会通过网络的形式传入系统。而系统也会通过网络发送命令给设备，告知设备要生产什么产品。

图4 工厂云平台

我们可以通过MES/SCADA/PLM/WMS/SAP/SRM等系统构成一个完整的“工厂云平台”。

这就是我们的数字化工厂，以数字指令的形式来执行订单，出货和异常信息也都会变成数字信息存入我们的系统数据库。

我们为什么要做数字化工厂？

1、数字化工厂的目的

前面我们说到了超市的WMS流程，他可以帮助超市更加效率化的管理货品、包括货物库存、货物销售等，它甚至还知道某一种商品比较畅销，可以提醒管理员提前备货。

这样的背景下，就很快的简化了理货员的工作效率，一切针对性的工作听指挥即可以。但其中也存在一些问题无法监测。比如说，商品被偷了，或者说有个顾客拿了商品，又不买了。这时候，就需要我们的理货员定期做盘点了，虽然这些是小概率事件，但是通过累积之后，也是不容忽视的。盘点的目的就是为了消除这些系统监测不到的现象。

如此这样就形成了一套“可视化管理系统”。

2、可视化管理系统

可视化管理系统最早是丰田提出的，是精益生产的一种概念。最成熟的应用案例就是，我们会把产品的状态标识成“红、黄、绿”等颜色，红色代表报废或者不良、黄色代表在流转或者异常、绿色代表产品正常。

这就是数字化的一个应用，通过可视化的数据引导管理者做出更正确的决策。

3、生产企业数字化的应用

在生产企业中，可以通过数字化实现产品追溯、质量管理、生产管理、人员管理等。

比如说，如果有一个产品出现了质量问题，我们可以通过扫码查询到这是哪一个设备生产的，生产时间和生产人员都可以追踪到。这是数字化最基础的一个应用。

当然，当我们通过数字化系统把所有的生产质量信息统计录入，并且根据录入的数据进行数据分析，从而对生产的整个流程和质量进行全方位的监控，提高生产的质量保证。

4、数字化的最终目标

其实说了这么多，数字化工厂应该说现阶段，我国的工厂能实现了数字化，更多的提出来的应该是“智慧工厂”了。

其实，无论是传统的工厂、数字化工厂、再到智慧工厂，其进化的目的都是为了

提升产能、降低成本、提高良率。数字化和精益生产是相辅相成的，脱离了精益生产而去谈数字化，就都是空谈了。

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