短短的几十年间，中国制造业先后经历了机械化、电气化和信息化的发展历程，当人口红利和劳动力成本优势不再后，中国制造业正从劳力密集型向技术密集和资本密集型转型。在制造业转型升级的浪潮中，借助数字化装备、数字化执行和数字化管控全面提升企业竞争能力，成为制造业重塑制造体系的关键。在这个过程中，传统企业需要重视并解决哪些问题？日前，e-works记者采访了数字工厂解决方案提供商苏州兰开斯特电子科技有限公司售前顾问赵旭先生。
苏州兰开斯特电子科技有限公司售前顾问赵旭
赵旭认为，随着工业4.0概念的兴起，制造企业变得愈加重视产品生产的智能化和资源合理利用问题，这也是制造业转型升级的必由之路。
德国是最早提出工业4.0概念的国家，在德国政府推出的《高技术战略2020》中，工业4.0被列为十大未来项目之一。德国学术界和产业界对“工业4.0”概念的一个比较统一的解释是：继机械化、电气化和信息技术之后以智能制造为主导的第四次工业革命，主要是指通过信息通讯技术和虚拟网络-实体物理网络系统的结合，将制造业向智能化转型，实现集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，最终建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务生产模式。
工业4.0描绘的是工业界未来的蓝图，对万千的制造企业而言，构建数字工厂则是实现这一远景的必经阶段。所谓数字工厂（Digital Factory ），是指通过现代数字制造技术与物联网技术相结合，实现从订单、生产排程、装配制造、物流配送、后勤仓储等过程的数字化管理解决方案。
在赵旭看来，传统制造业和新兴制造业的更迭最明显当属汽车行业，通用、大众等汽车在汽车业的新贵特斯拉面前，很多传统的技术壁垒，如发动机的涡轮增压高速驱动、百米的加速驱动等核心技术，在电动发动机面前完全无用。电动引擎，连汽油都不用了，这些巨头苦心经营的马其诺防线被轻而易举的绕过。
同样，中国的传统人力优势也正在被机器人、3D打印等新兴技术削弱。当特斯拉进行故障检测时，它可以将车辆自身状态生成体检报告；其设备零件拥有追溯功能，对维修保养故障记录进行大数据汇集和分析，进而为下一代车辆研发提供决策数据。
随着物联网技术的兴起，通过传感、定位和云计算等技术，可以借助数字化装备、数字化执行和数字化管控全面提升企业生产绩效水平。从产品设计、生成制造到服务维护形成有效的全生命周期闭环监测管理成为未来的趋势，而这一切将以数字化工厂为基石。将制造业原来各自为政的部门改变为协同生成管控的数字化工厂，打通制造信息流的任督二脉，实现资源配置的最优化，订单车间生产的透明化，制造过程的实时高效，故障响应敏捷。
赵旭表示，目前国内的工业4.0概念尚处于萌芽阶段，数字化工厂的需求正被逐步的激发出来，以重工行业的客户来讲，重工行业的产品众多结构复杂，并且因客户需求的不同，造成同一种型号的产品参数和零部件也会不同，而传统业主要通过单据管理，同时线边物料库存与订单缺少关联，线上工人装配非常容易出错。
其实，传统制造企业中的信息孤岛，在高度自动化的数字化工厂中可以得到很好的解决。在兰开斯特的解决方案中，通过在制品自动报工为基石，将订单和在制品工位关联起来，每一个订单、每一个工位、每一个关重件物料，通过MES实现物料的科学推送，看板展示指导，合理利用线边每一个容器，让后台仓储和配送结合起来，真正实现订单物料自动科学推送，在制品的自动报工。
这和精益制造不同，精益制造以追求制造时间精准控制为基准点，然后对设备、人员、进行制造协调。这是一种自上而下的管理方式，而兰开斯特是通过物联网技术实在自下而上的管理。由在制品的实时监控，从现场真实生产数据驱动看板、叉车、人员、物料、在制品等公共制造资源定位和控制管理，建成实时在线的制造物联网络，实现生产信息的数字化，使生产现场、物流控制、质量管理的数据能够实时的反映给现场工人，达到信息的高交互程度。
数字工厂架构
在数字工厂的系统中，对数据的真实性和实时性要求非常高，而现场条件恶劣，人员、金属、油污等非友好的因素，都可能造成数字工厂项目的数据异常。赵旭说，兰开斯特也是通过很多经验教训才真正实现“现实制造”和“虚拟呈现”融合在一起，帮助传统企业实现：克服现场恶劣环境实现透明工厂，真实跟踪每一个订单的执行进度和工位；进而实现MES的线边物料推送和自动报工；建设PLM（Product Lifecycle Management，产品生命周期管理）追溯平台，实现产品逆向分解和关重件的公众云防伪追溯；对整个生产加工过程进行数据采集、模型分析和优化，自动采集、跟踪、报工、记录产品质量和检修过程、输出每个/批产品的实建物料清单；进一步扩展到整个产品生命周期跟踪管理，管理销售渠道与售后维修与故障反馈。
当然，国内企业部署数字化工厂不能生搬硬套国外模式，因为成本、人力等原因，各企业信息化程度不同，可以根据自身情况对接数字工厂云平台的对应部分。通过通用中间件系统，直接对接企业现有的ERP、MES等系统。
数字工厂最重要的不是技术和信息化的投资，而是企业经营思路的一种转变。传统人参与的众多过程，通过传感和系统实现科学的运算和分析，由人使用软件，改变成自动识别、自动执行，从产品设计到用户使用形成有效的监控闭环，产品研发周期越来越短、产品生产效率越来越高，最终形成真正万物互联，相互协调，对整个生产过程进行数据采集、模型分析和优化的智能化数字工厂。
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本文标题：重塑制造体系，制造业迎来数字工厂时代
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