智慧工厂建设的核心内容

从本质上讲，智慧工厂是智慧建造落地的首战场。由于工厂生产场景相对固定，产品标准化程度高，流程清晰，面向建筑产品的智慧生产过程更接近于制造业，借鉴智能制造的成熟经验，智慧工厂的实现需要纵向生产管控集成和横向供应链集成，其总体建设框架如图4.2 所示。

图4.2　智慧工厂的建设框架

（1）数字化工艺规划与设计系统

数字化工艺规划与设计系统解决方案以PBOM（即在产品工艺的基础上，加入了工艺流程的信息）为核心，提供数字化一体环境下的工艺规划、设计、管理及发布的完整能力，通过打通设计工艺数据流确保设计工艺业务流程的顺畅衔接；并实现结构化的工艺信息管理，建立设计、工艺一体化管控环境，实现设计、工艺与制造的协同，支持产品设计、工艺设计均在同一PDM（产品数据管理，Product Data Management）平台上实现管理，该平台是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具，统一数据源；为企业形成全寿命周期数据链管理提供支撑，确保型号设计技术状态与制造技术状态的一体化管理及工艺信息结构化管理需要。

（2）数字化工艺仿真与验证环境系统

数字化工艺仿真与验证环境系统解决方案通过建立与设计制造一体化环境的集成，充分利用设计输出的三维模型开展数字化工艺仿真；同时提供一个完整的可视化和仿真校验环境，用于生产布局优化仿真、数字化装配及焊接工艺仿真、人机工程仿真。它使用户能够在新产品开发、产品实际生产制造、调试检测之前的规划阶段，对制造规划进行审批、仿真、校验，及时发现产品设计、工艺设计等方面存在的问题，有效减少产品缺陷和故障率，降低因干涉等问题而进行的重新设计和工程更改，可有效保证产品质量，降低生产成本，提高生产效率。

（3）高级计划与排程系统

高级计划与排程系统解决方案以运筹学理论为基石，以生产计划排程优化、供应链优化、运输优化、仓储优化为目标，将实际业务问题转化为数学模型，通过建立数学模型及相关算法，同步考虑多种资源约束，融合相关信息系统数据，在所有可能的决策方案中，利用高效算法快速找到符合各种约束和目标的优化解决方案，同时支持插改单及计划调整，为企业实现供应链及相关生产过程计划优化管理提供支撑。

（4）制造运营管理系统

制造运营管理系统解决方案不仅覆盖传统MES 管理领域业务，而且将与制造相关的所有执行业务（生产、仓储、工厂物流、质量、设备、人工工时管理）均纳入统一平台进行管理。通过与前端设计工艺系统的集成，实现数据统一地从生产设计到现场执行的信息传递；同时统一数据模型、统一数据库，实现物流、生产、质量等业务相互关联；通过总结与提炼标准业务组件，支持多种制造模式，更适应新业务扩展变更需求；提供制造流程智能分析包，以及实时可视化车间动态看板，显示各关键指标，为生产决策提供数据支撑。(www.xing528.com)

（5）供应商协同管理系统

供应商协同管理系统解决方案是基于价值链横向集成理念，建立企业与供应商协同交流的载体，实现对计划、评审、质量、物资、生产等过程的关键节点的系统有效管控，转变工作模式，促使业务型管理人员成为知识型管理人员。面向订单、计划、质量、采购、合同、供应商进行全要素的结构化、精细化的全面管控，产品及供应商服务质量会得到提升。通过过程透明化管理、数据统计与可视化展示，决策分析与优化，实现企业与供应商之间的全面高效协同。

（6）数字化生产终端系统

数字化生产终端系统解决方案通过部署在车间现场的无纸化计算机终端，为制造检验现场人员的核心业务应用提供了统一的、集成化的交互式工作桌面环境，从而避免多个信息化系统切换带来的复杂操作，提升现场人员的工作效率；实现生产及检验过程的技术资料电子化查看，降低技术文件打印成本，提升技术文件传递效率，确保现场能及时查看到最新发布的技术文件及其变更状态，避免因产品变更频繁导致技术状态信息难以及时传递到现场的问题；实现生产及检验问题无纸化反馈与闭环管理，有效跟踪问题闭环情况，提升产品制造质量。

（7）设备联网与数据采集环境系统

设备联网与数据采集环境系统解决方案面向人员、设备、材料、方法、环境、检测等众多采集内容，通过TCP / IP 以太网、数据采集卡、系统集成、人工辅助等方式，实现生产设备的联网，构建出车间生产现场综合数据的交换，可以将设备状态、车间工况、生产数据予以采集、传递、分析等，最大限度地满足生产管理需要，实现生产管理的大数据存储以及云计算功能，从而为智能制造生产环节提供技术支撑。

（8）透明工厂 / 生产可视化系统

透明工厂 / 生产可视化系统解决方案在计算机内的虚拟空间进行工厂建模，同时考虑现实工厂的状况驱动虚拟工厂运行，并进行动画处理，描述虚拟世界数字模型间的交互，提高制造端创造价值过程的透明度，使复杂系统的正确决策与建立成为可能。面向制造执行过程，工厂以过程控制和智能分析技术为核心，通过搭建数字化生产管理平台，支持生产过程的可控、可追溯和柔性化，信息模型描述生产系统在现实世界中的行为及交互，跟踪控制制造过程，保障生产运行平稳，提供服务支持。虚实同步与融合，支持制造系统的持续改进与优化。

（9）工业大数据应用与分析

工业大数据应用与分析将给制造企业带来众多的创新和变革。通过物联网等带来的低成本感知和高速设备连接，可实现信息技术和工业系统的深度融合，分布式计算和场景应用分析与决策优化；在新产品创新研发、产品故障诊断与预测、工业生产线物联网分析、工业企业供应链优化和产品精准营销等诸多方面，创新并优化企业的研发、生产、运营、营销和管理方式，给制造企业带来更快的速度、更高的效率和更强的洞察力。