數(shù)字化制造——助力“工業(yè)4.0”時(shí)代！
2016-01-06
當(dāng)前經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的變化正為全球制造業(yè)帶來巨大的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)，整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域也在經(jīng)歷一場(chǎng)制造業(yè)的變革。通過虛擬生產(chǎn)結(jié)合現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)方式，未來制造業(yè)將實(shí)現(xiàn)更高的工程效率、更短的上市時(shí)間，以及更高的生產(chǎn)靈活性。在西門子倡導(dǎo)的“工業(yè)4.0”時(shí)代，虛擬世界將與現(xiàn)實(shí)世界相融合。
2013年9月，西門子在德國(guó)之外的首家數(shù)字化企業(yè)——西門子工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)和研發(fā)基地(SEWC)落成并投入運(yùn)營(yíng)，這家工廠以突出的數(shù)字化、自動(dòng)化、綠色化、虛擬化等特征定義了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)模式，并全面應(yīng)用了Siemens PLM Software的數(shù)字化制造解決方案。
工業(yè)轉(zhuǎn)型對(duì)數(shù)字化制造的訴求
當(dāng)前，中國(guó)正處于“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”發(fā)展轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期。要實(shí)現(xiàn)“中國(guó)創(chuàng)造”，除了能夠研發(fā)先進(jìn)的產(chǎn)品，更重要的是要能夠高效率地制造出高性能、高質(zhì)量、高可靠性的產(chǎn)品。目前，CAD、CAE、PDM、ERP、SCM等信息技術(shù)在產(chǎn)品研發(fā)部門和生產(chǎn)制造部門得到了有效應(yīng)用，裝備技術(shù)水平也在大大的提高，而連接設(shè)計(jì)與制造橋梁的工藝環(huán)節(jié)則相對(duì)比較薄弱，數(shù)字化制造技術(shù)逐漸被企業(yè)應(yīng)用。
數(shù)字化制造技術(shù)的產(chǎn)生只有十幾年，但實(shí)踐證明數(shù)字化制造技術(shù)能大大提升企業(yè)的制造能力。中國(guó)需要在保持工業(yè)增長(zhǎng)的同時(shí)完成工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，數(shù)字化制造技術(shù)的應(yīng)用將起到非常關(guān)鍵的作用。
CIMdata將“數(shù)字化制造”定義為一套支持設(shè)計(jì)和制造工程團(tuán)隊(duì)之間進(jìn)行協(xié)同工藝規(guī)劃的解決方案，它采用最切實(shí)可行的流程，允許訪問包括工具和制造流程設(shè)計(jì)在內(nèi)的完整的數(shù)字化產(chǎn)品定義，它由一系列支持工具設(shè)計(jì)、制造流程設(shè)計(jì)、可視化、仿真和其它優(yōu)化制造過程所必須的分析活動(dòng)的工具集組成。更廣義的“數(shù)字化制造”概念則指將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的工藝規(guī)劃和實(shí)際的制造過程中，通過信息建模、仿真分析和信息處理來改進(jìn)制造工藝，提高制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低制造成本所涉及的一系列活動(dòng)的總稱。
數(shù)字化制造的內(nèi)涵可理解為DP4R，即數(shù)字化產(chǎn)品定義(Product)、數(shù)字化工藝流程規(guī)劃(Process)、數(shù)字化工廠布局規(guī)劃(Plant)、車間生產(chǎn)數(shù)字化管理(Production)和數(shù)字化制造資源(Resource)，這里的資源既包括數(shù)字化設(shè)備(比如數(shù)控加工中心、機(jī)器人等)，也包括工具、工裝和操作工人。
在Siemens PLM Software的定義中，數(shù)字化制造是利用仿真工具、三維（3D）可視化工具、分析工具以及各種協(xié)同工具組成的集成化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，同時(shí)創(chuàng)建產(chǎn)品定義和制造流程定義的過程。數(shù)字化制造是由各種制造方案演化而來的，比如面向制造的設(shè)計(jì)（DFM）、計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）、柔性制造、精益制造、以及對(duì)產(chǎn)品和流程設(shè)計(jì)協(xié)同要求更高的其它制造方案。
數(shù)字化制造正改變著商品的生產(chǎn)方式，并即將成為制造業(yè)發(fā)展新的動(dòng)力。正是因?yàn)閿?shù)字化制造技術(shù)對(duì)工業(yè)轉(zhuǎn)型有著至關(guān)重要的意義，制造業(yè)將通過充分利用信息物理融合系統(tǒng)等手段，不斷向“數(shù)字制造”轉(zhuǎn)型。這一趨勢(shì)和Siemens PLM Software的愿景是吻合的，Siemens PLM Software的解決方案將現(xiàn)實(shí)和虛擬的生產(chǎn)世界相結(jié)合，著力推動(dòng)制造業(yè)未來的發(fā)展。其持續(xù)的創(chuàng)新能力、完整的產(chǎn)品線和豐富的行業(yè)知識(shí)，為“工業(yè) 4.0”的到來奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
