數字化工廠(chǎng)建設的核心要素可以歸納為工廠(chǎng)裝備數字化、工廠(chǎng)物流數字化、設計研發(fā)數字化、生產(chǎn)過(guò)程數字化。
“數字化工廠(chǎng)”貫穿整個(gè)工藝設計、規劃、驗證、直至車(chē)間生產(chǎn)工藝整個(gè)制造過(guò)程，規劃時(shí)，需要與設計部門(mén)的CAD/PDM系統進(jìn)行數據交換，并對設計產(chǎn)品進(jìn)行可制造性驗證（工藝評審），同時(shí)，所有規劃還需要考慮工廠(chǎng)資源情況。同時(shí)，“數字化工廠(chǎng)”還有必要把企業(yè)已有的規劃“知識”（如工時(shí)卡、焊接規范等）集成起來(lái)，整個(gè)集成的底部是PLM構架。
01 實(shí)現數據的智能采集與分析
智能制造的核心在于工業(yè)與數字化融合，催生新的工業(yè)發(fā)展形態(tài)，其中包含智能生產(chǎn)、智能產(chǎn)品、智能物流和智能服務(wù)。實(shí)時(shí)穩定的數據收集傳輸是數字化工廠(chǎng)建設第一要素。生產(chǎn)過(guò)程中需要及時(shí)采集產(chǎn)量、質(zhì)量、能耗、加工精度和設備狀態(tài)等數據，并與訂單、工序、人員進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以實(shí)現生產(chǎn)過(guò)程的全程追溯。
02 工業(yè)設備聯(lián)網(wǎng)
實(shí)現智能工廠(chǎng)乃至工業(yè)4.0，推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設，實(shí)現MES應用，最重要的基礎就是要實(shí)現M2M，也就是設備與設備之間的互聯(lián)，建立工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )。企業(yè)可以實(shí)現對設備的遠程監控，機床聯(lián)網(wǎng)之后，可以實(shí)現DNC(分布式數控)應用。設備聯(lián)網(wǎng)和數據采集是企業(yè)建設工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的基礎。
03 生產(chǎn)質(zhì)量管理
提高質(zhì)量是企業(yè)永恒追求的主題，在數字工廠(chǎng)規劃時(shí)，生產(chǎn)質(zhì)量管理更是核心的業(yè)務(wù)流程。貫徹質(zhì)量是設計、生產(chǎn)出來(lái)，而非檢驗出來(lái)的理念。質(zhì)量控制在信息系統中需嵌入生產(chǎn)主流程，如檢驗、試驗在生產(chǎn)訂單中作為工序或工步來(lái)處理。
04 制造執行系統
MES(制造執行系統)是智能工廠(chǎng)規劃落地的著(zhù)力點(diǎn)，MES是面向車(chē)間執行層的生產(chǎn)信息化管理系統，上接ERP系統，下接現場(chǎng)的PLC程控器、數據采集器、條形碼、檢測儀器等設備。MES旨在加強MRP計劃的執行功能，貫徹落實(shí)生產(chǎn)策劃，執行生產(chǎn)調度，實(shí)時(shí)反饋生產(chǎn)進(jìn)展;面向生產(chǎn)一線(xiàn)工人：指令做什么、怎么做、滿(mǎn)足什么標準，什么時(shí)候開(kāi)工，什么時(shí)候完工，使用什么工具等等;記錄“人、機、料、法、環(huán)、測”等生產(chǎn)數據，建立可用于產(chǎn)品追溯的數據鏈;反饋進(jìn)展、反饋問(wèn)題、申請支援、拉動(dòng)配合等。面向班組：發(fā)揮基層班組長(cháng)的管理效能，班組任務(wù)管理和派工;面向一線(xiàn)生產(chǎn)保障人員：確保生產(chǎn)現場(chǎng)的各項需求，如料的配送，工件的周轉等等。
05 車(chē)間無(wú)紙化
生產(chǎn)過(guò)程中工件配有圖紙、工藝卡、生產(chǎn)過(guò)程記錄卡、更改單等紙質(zhì)文件作為生產(chǎn)依據。隨著(zhù)信息化技術(shù)的提高和智能終端成本的降低，在智能工廠(chǎng)規劃可以普及信息化終端到每個(gè)工位，結合輕量化三維模型和MES系統，操作工人將可在終端接受工作指令，接受圖紙、工藝、更單等生產(chǎn)數據，可以靈活第適應生產(chǎn)計劃變更、圖紙變更和工藝變更。有很多廠(chǎng)商提供工業(yè)平板顯示器，甚至可以利用智能手機作為終端，完成生產(chǎn)信息查詢(xún)和報工等工作。每個(gè)工位上的操作工人將可在終端接受工作指令，接受圖紙、工藝、更單等生產(chǎn)數據，可以靈活第適應生產(chǎn)計劃變更、圖紙變更和工藝變更。
