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

那么何為數(shù)字化工廠(chǎng)？因?yàn)樗侵袊?guó)智慧制造的前提所在。

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(dòng)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(shuō)3D打印和機(jī)器人是數(shù)字化工廠(chǎng)的基本元素。

下面我高禮成來(lái)解讀一下我本人眼中的數(shù)字化工廠(chǎng)--

三個(gè)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(chǎng)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(chǎng)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(lái)。當(dāng)然這里不是指單一產(chǎn)品的仿真，而是包括廠(chǎng)房仿真，加工仿真，裝配仿真，生產(chǎn)線(xiàn)仿真。就象前面我們所說(shuō)的核電廠(chǎng)華龍一號(hào)，從空中俯視，人在模型中散步時(shí)的各個(gè)視角，還包括各種設(shè)備廠(chǎng)房工作時(shí)的動(dòng)態(tài)仿真。這能給人們提供在創(chuàng)建核電廠(chǎng)之前是否安全和合理設(shè)計(jì)的依據(jù)，以確保核電廠(chǎng)建設(shè)的萬(wàn)無(wú)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(dòng)動(dòng)軌跡編程，自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)工藝編程。編程的本質(zhì)是讓工廠(chǎng)內(nèi)的所有設(shè)備都是由計(jì)算機(jī)來(lái)控制和改變，保持一個(gè)柔性的組合。

再看看三個(gè)數(shù)字化工廠(chǎng)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(shuō)法就是數(shù)字化工廠(chǎng)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(gè)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(gè)特定的身份入口在這個(gè)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(shuō)法就是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。還包括數(shù)據(jù)采集和控制，無(wú)線(xiàn)傳感，快速修復(fù)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)。真實(shí)的反映整個(gè)數(shù)字化工廠(chǎng)的資源利用率和故障返修反應(yīng)能力，同時(shí)通過(guò)即時(shí)仿真的虛擬場(chǎng)景對(duì)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(shuō)法就是數(shù)字化工廠(chǎng)的云系統(tǒng)，所有的機(jī)床，3D打印，機(jī)器人，生產(chǎn)線(xiàn)都通過(guò)DNC來(lái)集中管理，從管理上來(lái)說(shuō)它們是串行的，控制端和入口都在同一個(gè)地方。從工作效能來(lái)說(shuō)，它們也是并行的，通過(guò)計(jì)算機(jī)能對(duì)它們進(jìn)行重復(fù)性的編程。

數(shù)字化工廠(chǎng)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(chǎng)核心就是交鑰匙工程。核電行業(yè)的數(shù)字化工廠(chǎng)核心就是漫游和安全。汽車(chē)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(chǎng)的目的無(wú)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(xiàn)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(cuò)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(duì)廠(chǎng)房的建設(shè)進(jìn)度和產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行虛擬仿真，評(píng)估和優(yōu)化。目的就是把問(wèn)題反映在前端，以便在實(shí)際的建造和生產(chǎn)中確保萬(wàn)無(wú)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(gè)工廠(chǎng)的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能第一時(shí)間追溯到源頭的數(shù)據(jù)進(jìn)行排查，就好像我們每個(gè)人都有自己的檔案系統(tǒng)和身份證，只不過(guò)這些檔案和身份證都是數(shù)字化的。

我再來(lái)總結(jié)一下，其實(shí)德國(guó)4.0描述的將來(lái)工廠(chǎng)應(yīng)該是智慧工廠(chǎng)，它應(yīng)該是數(shù)字化工廠(chǎng)和自動(dòng)化工廠(chǎng)的結(jié)合體，而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有很多的工廠(chǎng)自動(dòng)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(dòng)化工廠(chǎng)的數(shù)字化改造是很多企業(yè)向智慧工廠(chǎng)轉(zhuǎn)變的必經(jīng)之路。而這個(gè)數(shù)字化年代已經(jīng)開(kāi)啟，我們準(zhǔn)備好了嗎？