主要環(huán)節(jié)

主流市場觀點認為，數(shù)字化工廠主要涉及產(chǎn)品設計、生產(chǎn)規(guī)劃與生產(chǎn)執(zhí)行三大環(huán)節(jié)，數(shù)字化建模、虛擬、虛擬現(xiàn)實/加強現(xiàn)實（VR/AR）等技術包含在其中。1. 產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)——三維建模是基礎在產(chǎn)品研發(fā)設計環(huán)節(jié)利用數(shù)字化建模技術為產(chǎn)品構建三維模型，能夠有效減少物理實體樣機制造和人員重復勞動所產(chǎn)生的成本。同時，三維模型涵蓋著產(chǎn)品所有的幾何信息與非幾何制造信息，這些屬性信息會通過PDM/cPDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理/協(xié)同產(chǎn)品定義管理)這種統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，伴隨產(chǎn)品整個生命周期，是實現(xiàn)產(chǎn)品協(xié)同研制、產(chǎn)品從設計端到制造端一體化的重要保證。例如，美國波音公司在其737-NX和787的設計制造中，利用數(shù)字化建模技術，不但有效縮短了研制周期，大幅降低了研制成本，而且通過PDM/cPDM，有效實現(xiàn)了產(chǎn)品設計與制造環(huán)節(jié)的信息協(xié)同，從而大幅提高了生產(chǎn)效率。

數(shù)字化轉型中面臨的挑戰(zhàn)

缺乏整體性的戰(zhàn)略規(guī)劃

我們觀察到不少項目由于缺乏整體性的戰(zhàn)略規(guī)劃，導致對未來數(shù)字化的具體需求不甚明晰，對企業(yè)當前數(shù)字化水平認知不足，從而無法客觀地判斷兩者間的差距，確定所需補強的能力。

許多中國企業(yè)從軟件（技術）和硬件（設備）的角度考慮數(shù)字化工廠的開發(fā)建設，依靠內(nèi)部經(jīng)驗豐富的工程師和專業(yè)人員與外部供應商合作，通過對各類解決方案的整合來實現(xiàn)生產(chǎn)線上特定環(huán)節(jié)的自動化和跟蹤。

技術主軸的現(xiàn)代化數(shù)字化工廠的一些技術主軸包括相對過時的軟件（主要是過去的企業(yè)資源計劃和制造執(zhí)行系統(tǒng)，甚至是EXCEL制表軟件）。使用這些軟件的初衷是為了進行基礎的計劃并解決操作效率低下的問題。通過傳感器和云技術將這些零散的數(shù)據(jù)以及分析網(wǎng)絡整合進一個共同的基礎設施，就可能實現(xiàn)零件、機器、生產(chǎn)經(jīng)理、運輸車和流水線工人之間以及整個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的實時交流，這樣一來就大大縮短了從原材料轉變?yōu)槌善返臅r間和距離，有助于完成機器設備的及時維護。

企業(yè)基于CPS和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)構建的智能工廠原型，主要包括物理層、信息層、大數(shù)據(jù)層、工業(yè)云層、決策層。其中，物理層包含工廠內(nèi)不同層級的硬件設備，從的嵌入設備和基礎元器件開始，到感知設備、制造設備、制造單元和生產(chǎn)線，相互間均實現(xiàn)互聯(lián)互通。以此為基礎，構建了一個“可測可控、可產(chǎn)可管”的縱向集成環(huán)境。

信息層涵蓋企業(yè)經(jīng)營業(yè)務各個環(huán)節(jié)，包含研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、營銷服務、物流配送等各類經(jīng)營管理活動，以及由此產(chǎn)生的眾創(chuàng)、個性化定制、電子商務、可視等相關業(yè)務。在此基礎上，形成了企業(yè)內(nèi)部價值鏈的橫向集成環(huán)境，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息的流通和交換。