数字化工厂和智慧工厂有什么不同?
数字化工厂是利用数字化技术,集成产品设计、制造工艺、生产管理、企业管理、销售和供应链等专业人员的知识、智慧和经验,进行产品设计、生产、管理、销售、服务的现代化工厂模式。这种模式特别依赖泛在网络(互联网、物联网)技术,能实时获取工厂内外相关数据和信息,有效优化生产组织的全部活动,达到生产效率、物流运转效率、资源利用效率最高,对环境影响最小,还能充分发挥从业人员能动性。
智慧工厂首先应该是数字化工厂,即在工程技术维度、生产制造维度以及生产供应和销售维度全面实现了数字化的基础上,再进一步发展为实现工程技术智能化、生产制造智能化以及生产供应和销售智能化的工厂模式。
多年来,工程技术界一直在探索应该如何完整而精确地描述数字化工厂(实现智慧工厂的基础)。按工艺流程划分,存在流程工业和离散制造业的生产工厂,不同行业的数字化工厂需要建立不同的模型,采用不同的方法,寻找和开发适当的描述工具。
另外,不同专业的人从各自工作的需要出发,开发研究数字化工厂的描述方法和实施工具,分别形成以制造为中心、以设计为中心、以管理为中心的数字化工厂的方法和工具。它们分别从不同角度完成数字化工厂的一部分功能,但如何把它们有机地集成整合,完成数字化工厂的完整表达呢?
2006年,美国ARC总结了以制造为中心、以设计为中心、以管理为中心的数字制造,并考虑了原材料和能源供应、产品的销售供应,提出用工程技术、生产制造和供应链这三个维度来描述工厂的全部活动(见图3-2)。通过建立描述这三个维度的信息模型,利用适当的软件就能够完整表达围绕产品设计、技术支持、生产制造及原材料供应、销售和市场相关的所有环节的活动。
如果这些描述和表达能够在这三个维度各自贯通,得到实时数据的支持,还能够实时下达指令指导这些活动,并且为实现全面的优化,能在这三个维度之间进行交互,那可以肯定地说这就是理想的数字化工厂。我们可以把数字化工厂看作是实现了产品的数字化设计、产品的数字化制造、经营业务过程和制造过程的数字化管理,以及综合集成优化的过程。在此基础上进一步实现产品设计的智能化、产品制造的智能化,以及管理的智能化,这就是智慧工厂。如何在现有技术的基础上发展数字化工厂,为了实现智慧工厂还需要开发哪些技术,制定哪些规范,都有待研究。