對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)，建造一個(gè)數(shù)字工廠是具有意義的，因?yàn)檫@意味著更快的上市時(shí)間、更敏捷的流程、更高的定制性等等。
擁抱數(shù)字文化，一切以數(shù)據(jù)為中心
加速推進(jìn)整個(gè)企業(yè)內(nèi)部的數(shù)字化轉(zhuǎn)型
投資于基于云的平臺(tái)，以便建立通用數(shù)據(jù)環(huán)境
對(duì)員工進(jìn)行技能再培訓(xùn)，幫助他們適應(yīng)未來(lái)的工廠
在數(shù)據(jù)互聯(lián)互通的支持下，數(shù)字工廠有助于實(shí)現(xiàn)跨職能協(xié)調(diào)，也可提高靈活性以適應(yīng)不斷變化的世界，進(jìn)而為企業(yè)帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。對(duì)制造業(yè)而言，這是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的最高境界。
數(shù)字工廠，有助于工廠業(yè)主深入了解如何在整個(gè)生命周期內(nèi)設(shè)計(jì)、建造和管理工廠及其資產(chǎn)。
數(shù)字工廠是什么？
數(shù)字工廠是表示工廠關(guān)鍵特征（如幾何形狀、行為和性能等）的一種共享虛擬模型，它顯示了工廠及其操作中所有數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的集合。這種數(shù)字表示形式可以從各結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、資產(chǎn)和流程中調(diào)取數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，讓工廠業(yè)主深入了解如何設(shè)計(jì)、建造和管理工廠，甚至如何重新配置工廠，以及如何最大限度地提高每項(xiàng)資產(chǎn)的效率和生產(chǎn)力。在這樣無(wú)信息障礙的生態(tài)系統(tǒng)中，可進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)作，做出更明智的決策，并取得更好的結(jié)果。
數(shù)字工廠的一些特征包括：
制造更好的產(chǎn)品
吸引更多的客戶
提高運(yùn)營(yíng)效率和可持續(xù)性
加強(qiáng)創(chuàng)新力度
加快上市時(shí)間
獲取各種可供行動(dòng)參考的數(shù)據(jù)洞察
數(shù)字工廠是一個(gè)直觀的生態(tài)系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，并隨著人類的智慧而不斷增強(qiáng)，而且具備應(yīng)變能力，在面對(duì)突發(fā)事件時(shí)可以靈活應(yīng)對(duì)。
創(chuàng)建數(shù)字工廠的五個(gè)階段
無(wú)論是建造新工廠還是重新配置現(xiàn)有工廠，重要的是應(yīng)當(dāng)分階段地建設(shè)數(shù)字工廠，即規(guī)劃、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、建造和運(yùn)營(yíng)五個(gè)階段。
模擬功能，有助于工廠業(yè)主規(guī)劃各種人員、機(jī)器和材料的調(diào)配，針對(duì)工廠內(nèi)各組成部分，找出最有效的工作流程和空間分配。
1規(guī)劃
數(shù)字工廠的規(guī)劃從物流和運(yùn)營(yíng)布局開(kāi)始。首先是逐步分解工作流程，確定每個(gè)工作站的位置、每個(gè)設(shè)備的放置，以及可最大限度地提高生產(chǎn)力的配置。企業(yè)如正在實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型，就應(yīng)該已經(jīng)擁有有一個(gè)大型的“物品庫(kù)”，收藏工廠可能用到的物品。
在規(guī)劃過(guò)程中，對(duì)各種人員、機(jī)器和材料的調(diào)配進(jìn)行模擬測(cè)試有助于確定最有效的空間分配，從而消除瓶頸，加快上市時(shí)間。此外，設(shè)計(jì)師也會(huì)將各供應(yīng)商和廠商整合到工廠的數(shù)字化協(xié)調(diào)中。
2設(shè)計(jì)
規(guī)劃階段之后，便已對(duì)制造框架有所了解，可開(kāi)始設(shè)計(jì)數(shù)字工廠。工程師決定如何在物理空間中按規(guī)劃進(jìn)行部署。工廠各利益相關(guān)者也將在這個(gè)時(shí)候參與進(jìn)來(lái)，按同樣的規(guī)劃去設(shè)計(jì)相關(guān)的特定領(lǐng)域。這可能還會(huì)涉及評(píng)估工作站的人體工程學(xué)團(tuán)隊(duì)或繪制整個(gè)工廠內(nèi)空氣流動(dòng)軌跡的暖通空調(diào)團(tuán)隊(duì)。
工廠都是配備大型機(jī)械和許多活動(dòng)部件的大型建筑。數(shù)字化設(shè)計(jì)有助于及早發(fā)現(xiàn)安裝問(wèn)題，從而減少建造和運(yùn)營(yíng)階段的錯(cuò)誤，更快地讓工廠投入運(yùn)營(yíng)。
在設(shè)計(jì)階段中，工程師和其他利益相關(guān)者可以在建造實(shí)體工廠前及早發(fā)現(xiàn)任何沖突。
3驗(yàn)證
所有的利益相關(guān)者對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行審查，確保設(shè)計(jì)的可行性，并驗(yàn)證布局是有效的。通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可展現(xiàn)出工廠建成后的實(shí)際景象，有助于各利益相關(guān)者直觀地看到建成后的工廠場(chǎng)景并視需要進(jìn)行修改。在這個(gè)階段中，設(shè)計(jì)要與運(yùn)營(yíng)目的保持一致，以便及早發(fā)現(xiàn)沖突并解決問(wèn)題，確保最佳成果。
4建造
接著就是建造數(shù)字工廠。這是一個(gè)以數(shù)字化方式編排的過(guò)程，利用了建筑信息模型（BIM）等技術(shù)在多個(gè)團(tuán)隊(duì)（如建筑師、工程師、承包商等）之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而降低成本超支和進(jìn)度落后的風(fēng)險(xiǎn)。建筑云平臺(tái)可建立通用數(shù)據(jù)環(huán)境，為每個(gè)利益相關(guān)者提供統(tǒng)一的信息來(lái)源。
借助詳細(xì)的施工排序，建造過(guò)程得以組織和簡(jiǎn)化。BIM 工具可對(duì)物流工作進(jìn)行協(xié)調(diào)，而可視化視圖可對(duì)布局進(jìn)行模擬，以測(cè)試、再測(cè)試整個(gè)空間中的移動(dòng)以及各個(gè)工作流程。一旦工廠內(nèi)的一切都安裝好了，便可將所有的工作站連接起來(lái)，并接通電源、開(kāi)機(jī)運(yùn)行。然后就加大生產(chǎn)，直至達(dá)到所需的產(chǎn)量。數(shù)字工廠也會(huì)開(kāi)始生成反饋回路，提供各種具有可操作見(jiàn)解的數(shù)據(jù)分析。
5運(yùn)營(yíng)
在這個(gè)階段，數(shù)字工廠已投入運(yùn)營(yíng)，各種數(shù)據(jù)在人員、程序和流程之間自由流動(dòng)。此外，工廠的數(shù)字孿生體與工廠的實(shí)體兩者相互對(duì)應(yīng)，將所有的信息結(jié)合起來(lái)，讓各種程序和網(wǎng)絡(luò)相互通信。這種虛擬表示形式可以提供整個(gè)運(yùn)營(yíng)的概覽，有助于了解每項(xiàng)決策的影響。有了這些信息，便可以在工廠的整個(gè)生命周期內(nèi)持續(xù)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，甚至是調(diào)整特定的生產(chǎn)流水線。例如，特定客戶的訂單需要多生產(chǎn) 10% 的產(chǎn)品，但卻發(fā)現(xiàn)經(jīng)計(jì)算的計(jì)劃生產(chǎn)量只多出 5%，則可參考虛擬模型來(lái)重組生產(chǎn)線并調(diào)整產(chǎn)量。
一座建筑物的運(yùn)營(yíng)成本約占建筑成本的 80% 至 90%。數(shù)字工廠的設(shè)計(jì)，旨在通過(guò)提供深入的數(shù)據(jù)分析來(lái)降低運(yùn)營(yíng)成本。例如，機(jī)器學(xué)習(xí)和自動(dòng)化可協(xié)助預(yù)測(cè)性維護(hù)，在設(shè)備發(fā)生故障之前提醒工人注意問(wèn)題。如此一來(lái)，企業(yè)可避免意外的停機(jī)時(shí)間，不然這可是每年讓制造商花上 500 億美元的成本。此外，企業(yè)也可在不中斷的情況下保持生產(chǎn)。
