數(shù)字化工廠建設三個核心功能要素分別是互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)信息融合。
一、互聯(lián)互通:數(shù)字化工廠系統(tǒng)的核心是連接,要把設備、生產(chǎn)線、工廠、供應商、產(chǎn)品、客戶緊密地連接在一起。
(1)生產(chǎn)設備之間的互聯(lián)。生產(chǎn)設備之間互聯(lián)是單機設備的互聯(lián),不同類型和功能的單機設備互聯(lián)組成生產(chǎn)線,不同的生產(chǎn)線間互聯(lián)組成數(shù)字化車間,數(shù)字化車間的互聯(lián)組成數(shù)字化工廠,不同地域、行業(yè)、企業(yè)的數(shù)字化工廠的互聯(lián)組成一個制造能力無所不在的數(shù)字化制造系統(tǒng)聯(lián)盟。
(2)設備和產(chǎn)品的互聯(lián)。產(chǎn)品和生產(chǎn)設備之間能夠通信,使得操作人員能夠隨時了解產(chǎn)品目前處在哪個加工階段,以及下一步將如何操作,同時了解產(chǎn)品什么時候被制造等信息。
(3)虛擬與現(xiàn)實的互聯(lián)。通過信息化手段將物理設備連接到互聯(lián)網(wǎng)上,讓物理設備具有計算、通信、控制、遠程協(xié)同等功能,從而實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡世界與現(xiàn)實物理世界的融合。
數(shù)字化工廠建設的核心功能要素
二、系統(tǒng)集成:數(shù)字化工廠系統(tǒng)將各類物理設備通過信息化手段形成一個網(wǎng)絡,使得人與人、人與設備、設備與設備,以及服務與服務之間能夠互聯(lián),從而實現(xiàn)企業(yè)橫向集成、縱向集成、以及未來價值鏈端到端的集成。

(1)橫向集成:指企業(yè)通過信息網(wǎng)絡所實現(xiàn)的一種資源整合,包括生產(chǎn)線設備與設備之間、生產(chǎn)線和生產(chǎn)線之間、車間和車間之間、工廠和工廠之間的聯(lián)網(wǎng),這是實現(xiàn)數(shù)字化工廠的物理基礎。也是未來實現(xiàn)企業(yè)間資源共享的基礎。
(2)縱向集成:指企業(yè)內部信息流的集成,采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和軟件平臺對設備資源數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)等信息進行管理,使得主要設備互操作性和關鍵信息一致性得到解決,數(shù)據(jù)或信息可以是自上而下和自下而上有效流動,從而為下一步的大數(shù)據(jù)分析和高|級智能決策奠定基礎。
(3)價值鏈端到端集成:指圍繞產(chǎn)品全生命周期的價值鏈創(chuàng)造,通過價值鏈不同企業(yè)資源的整合,實現(xiàn)從產(chǎn)品設計、生產(chǎn)制造、物流配送、使用維護的產(chǎn)品全生命周期的管理和服務。即將產(chǎn)品制造企業(yè)的分析需求、獲取訂單、供應鏈和制造、物流交付、獲取收入、售后服務直至獲取新的訂單的整個循環(huán)集成起來。
三、數(shù)據(jù)信息融合:在系統(tǒng)集成和通信的基礎上,利用云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術,在保障信息安|全的前提下,實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息協(xié)同共享,主要包括以下三種數(shù)據(jù)信息:
(1)產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息:包括產(chǎn)品全生命周期各階段的數(shù)據(jù)信息。產(chǎn)品的各種數(shù)據(jù)信息被傳輸、處理和加工,使得產(chǎn)品全生命周期管理成為可能,使得個性化服務成為可能,使得產(chǎn)品管理能夠貫穿其全部生命歷程,使得用戶能夠參與產(chǎn)品設計、加工的各種活動中。
(2)運營數(shù)據(jù)信息:包括企業(yè)內部的生產(chǎn)線、生產(chǎn)設備的數(shù)據(jù),它可以用于對設備本身進行實時監(jiān)控,并反饋到生產(chǎn)過程中,使得生產(chǎn)控制和管理優(yōu)化;還包括經(jīng)濟運行、行業(yè)、市場競爭對手等企業(yè)外部數(shù)據(jù),通過對采購、倉儲、銷售、配送等供應鏈環(huán)節(jié)上數(shù)據(jù)采集分析,可以減少庫存、動態(tài)調整生產(chǎn)、改進和優(yōu)化供應鏈。
(3)產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)信息:包括客戶、供應商、合作伙伴等數(shù)據(jù)信息。通過了解技術開發(fā)、生產(chǎn)作業(yè)、采購銷售、內外部后勤等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)競爭要素數(shù)據(jù)信息,為企業(yè)管理者和參與者提供看待價值鏈的信息,使得企業(yè)有機會把價值鏈上更多的環(huán)節(jié)轉化為企業(yè)的戰(zhàn)略優(yōu)勢。