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数字化工厂建设深度解析

发布时间:2025-10-22 点击数:7

让我们简要概述一下您的公司如何从数字化转型中受益,以及数字化工厂的意义所在。目前,许多制造商在公司数字化方面仍然落后于其他制造商。虽然产品开发的其他环节已经实现了数字化,但这些公司在成本、资源效率和生产质量方面仍未能实现数字化转型。尽管如此,目前仍有许多制造公司成功实现了服务数字化,从而提高了利润。

数字工厂符号

 

“数字工厂”究竟是什么意思?

您肯定听说过3D打印、物联网(IoT)或数字孪生?这些创新技术只是构成数字化工厂支柱的几个数据驱动的革命性概念,对于在新时代建立企业至关重要。

数字化工厂是一个将先进的专业知识与智能设备相结合的系统,旨在提高工业流程的效率。智能工厂利用物联网同时收集和分析生产数据。这已是迈向工业4.0的下一步,将为企业带来显著的提升。

数字化工厂将数字孪生技术及其相关系统与网络工程、云计算、实时数据处理、基于数据驱动机器学习的人工智能、物联网(IoT)技术(包括传感器和执行器)、网络安全和智能设备相结合。因此,可以远程访问机器和系统,收集关键生产数据,从而优化和加速生产流程。

工业 4.0 横幅、生产图标集:智能工业革命、自动化、机器人助手、物联网、云和大数据。

 

数字化工厂有哪些好处?

企业越来越多地利用软件仿真、传感器、智能制造和数字化制造来提升其制造流程。然而,如果企业希望最大限度地利用其制造流程,就必须越来越多地依赖互联的自动化机器和系统。这是实现大批量、持续高质量生产的唯一途径,同时还能通过新技术(例如智能制造中的数字孪生概念)降低成本。

因此,数字化为众多企业革新现有商业模式提供了绝佳的可能性。数字化转型不仅可以彻底改变运营和增值链,更重要的是,生产方式、生产地点以及交付对象对于加速制造流程至关重要,而我们也会据此探索最适合的技术。已成功完成数字化转型的企业将受益于以下优势:

  1. 得益于制造流程的数字化,制造商可以借助数字孪生技术缩短从产品开发到交付的时间,从而显著缩短产品从开发到生产的转移时间。供应链不会中断,制造商甚至可以更好地响应客户的需求。
  2. 管理多个部门和地点的公司很难实施整体概念。但有了基于数字孪生的软件解决方案,这并非难事。数据可以在各个地点之间实时交换,从而使管理层和员工在共同执行关键活动时的合作更加高效透明。
  3. 数字孪生的另一个优势是利用来自管理层的实时数据来节约能源。管理层因此可以快速识别过度的能源消耗,并实施适当的修改以提高效率。
  4. 数字孪生与机器学习息息相关;由于设备会自动发出实时信号,使公司能够进行数据驱动的维护,因此可以节省维护成本。这项技术使公司能够快速做出反应,从而避免全面故障。
  5. 得益于工业物联网 (IIoT) 等先进的数据驱动解决方案,数字化为智能制造铺平了道路。工业 4.0 使管理层和员工之间的合作更加高效;工作流程可以得到更好的控制,制造任务可以更高效地完成。

数字工厂如何运作?

集成数据处理主要关注三个领域:整个产品生命周期、智能工厂和增值链创新。这三个主题分别涉及产品设计的特定领域——从工程和产品创新,到装配线的改进,再到资源优化,以实现持续的高质量产品供应和更高的客户满意度。

数字数据处理以数据为驱动,并基于“所有产品都由数据构成”的理念。单个零件乃至整机均需通过一套复杂的工具箱和精妙的工艺流程进行生产。这些零件和产品均由计算机控制的机器制造,从激光切割机到铣床,再到3D打印机。如今,这类机器的需求比以往任何时候都更加旺盛,这并非偶然——主要原因在于其极具吸引力的成本效益比,使其成为高效先进制造的支柱。

有了数字化工厂,传统的工业机器将成为过去——编程才是关键!数字化双胞胎就在数字化工厂中发挥作用,用于模拟流程、更高效地管理资源,并优化利用可用空间和能源。工业 4.0 使企业能够更轻松地设计流程,并在降低间接成本的同时生产出高质量的产品。此外,事实证明,使用数字化双胞胎可以将企业所需的设置时间缩短一半。换句话说:企业可以在更短的时间内生产出更多质量更高、成本更低的产品。

我怎样才能让我的公司实现数字化工厂?

在自动化工业时代,企业能否充分利用实时数据和实时信息已成为决定性的竞争优势。您可以亲眼见证智能工厂如何从数字化转型中崛起,见证它对产品开发和制造的影响,以及我们如何与客户互动组织供应链。在这场明确迈向工业4.0的数字化革命中,我们所有人都需要具备灵活性,这样我们的工作才不会被自动化所取代。

数字化转型还可以使您的公司成为数字工厂

公司创新的可能性有很多种,这里将其分为三大类:产品、商业模式和流程。

  • 产品创新的可能触发因素包括技术的进一步发展、客户需求的改变或产品的过时设计。
  • 企业创新面临的最大挑战或许是构建新的商业模式。很多情况下,那些为企业成功而优化的能力或流程,会成为转型的目标。然而,商业模式的创新几乎是冒险的,它伴随着彻底的变革和变革。
  • 公司流程的创新应理解为生产设施、生产能力和技术变革的结合;通常,产品的创新对客户来说是即时可见的。然而,生产流程的变革往往会导致成本降低,而非营业额增加。内部物流和供应链的变化通常仅由公司内部感知和评估。

但创新有三种类型,流程变革是风险最低的。这种转型可以循序渐进地进行,即使是工作流程的适度改变也是有益的。

数字工厂通过将管理技术与各种工具相结合来运作。以下简单步骤足以成功将您的公司转型为数字工厂:

项目经理和工程师使用平板电脑基于数字孪生进行讨论

 

  • 您必须知道并了解创建数字化工厂的条件。
  • 您需要在公司内建立良好的利益相关者群体来支持数字化工厂的概念。
  • 必须启动基于深度数字数据的持续改进过程。