那么，傳統(tǒng)工廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型需要從哪些方面入手？制造業(yè)數(shù)字化過程主要有七大關(guān)鍵，其中有四個(gè)是針對(duì)產(chǎn)品方面，三個(gè)針對(duì)過程關(guān)系方面。產(chǎn)品方面主要有產(chǎn)品數(shù)字的準(zhǔn)確性、生產(chǎn)的及時(shí)性、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品成本，現(xiàn)代工廠追求零庫存，在全面的信息化支持下實(shí)現(xiàn)合理的生產(chǎn)計(jì)劃，能快速響應(yīng)市場(chǎng)的變化，快速生產(chǎn)出市場(chǎng)需求的多樣性產(chǎn)品，并能確保產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性的更多低的成本。在過程關(guān)系方面，主要因素在設(shè)備磨損及運(yùn)行管理/維護(hù)成本、環(huán)境問題/法規(guī)的符合性和工人安全方面。意外停機(jī)會(huì)給工廠帶來嚴(yán)重?fù)p失，機(jī)器的合理維護(hù)對(duì)降低工廠成本是至關(guān)重要的，將生產(chǎn)設(shè)備數(shù)字化以后，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過過程，預(yù)測(cè)機(jī)器損壞的正確時(shí)間，從以安排適當(dāng)?shù)木S護(hù)計(jì)劃。
隨著環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，工廠制造需要考慮可持續(xù)、綠色環(huán)保的方式進(jìn)行，同時(shí)要保障工人的安全和健康。數(shù)字化正在推動(dòng)車間的模塊化改造，通過新一代信息化技術(shù)提升制造業(yè)效率，數(shù)字化工廠的主要價(jià)值將來源于這些新型技術(shù)的整合，正如企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）方，工廠的每一個(gè)環(huán)節(jié)將打造成一個(gè)模塊，物理設(shè)備與計(jì)算機(jī)虛擬世界隔閡被打破。通過PLM軟件可以自動(dòng)管理產(chǎn)品相關(guān)數(shù)據(jù)，并能將數(shù)據(jù)與ERP解決方案及MES集成在一起，以實(shí)現(xiàn)包括物料清單（BOM）和配置選項(xiàng)包括重復(fù)性要求、產(chǎn)品/物料管理，所有項(xiàng)目數(shù)據(jù)在一個(gè)地方，由管理人員變更管理。工廠需形成質(zhì)量管理體系，從開發(fā)、規(guī)劃和生產(chǎn)所需的一系列政策和流程，提升企業(yè)滿足客戶要求的能力。

選項(xiàng)包括SKU和客戶定義的測(cè)試計(jì)劃、SKU記錄的測(cè)試結(jié)果、批號(hào)和序列號(hào)、識(shí)別原因和解決方案的統(tǒng)計(jì)過程控制圖，以及不合格材料報(bào)告和材料審查會(huì)的投訴管理等。進(jìn)度計(jì)劃或工廠/生產(chǎn)計(jì)劃模塊是一種供應(yīng)鏈計(jì)劃技術(shù)，它將操作計(jì)劃轉(zhuǎn)化為一組精細(xì)的日常制造活動(dòng)，以完成計(jì)劃的訂單。模塊包括容量、因果分析、視覺和直觀調(diào)度，以及客戶優(yōu)先級(jí)和短期供應(yīng)決策選項(xiàng)。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，通過預(yù)知停機(jī)時(shí)間，安排合理的維護(hù)以防止意外。以及通過更多的約束以避免延期交貨。而用于管理和監(jiān)控車間在制品的控制系統(tǒng)中的MES可以實(shí)時(shí)跟蹤所有制造信息，從機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備控制器（如可編程邏輯控制器PLC）和員工那里獲取的信息。它包括機(jī)器信息的啟動(dòng)、停機(jī)時(shí)間及其原因等過程監(jiān)控。

隨著“中國制造2025”戰(zhàn)略的加速實(shí)施，智能制造在各領(lǐng)域已成為行業(yè)熱點(diǎn)，數(shù)字化工廠真正意義機(jī)器人、智能設(shè)備和信息技術(shù)三者在制造業(yè)完美融合，涵蓋了制造的物流和信息流等環(huán)節(jié)，主要解決工廠、車間和生產(chǎn)線以及產(chǎn)品涉及到的制造實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)化過程，是智能制造的典型代表。數(shù)字化工廠、自動(dòng)化系統(tǒng)集成等更是作為創(chuàng)新的生產(chǎn)解決方案，成為當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備更新、技改、信息管理等首選，更是當(dāng)前企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)方向。【北京四度科技公司】實(shí)現(xiàn)“智”造，不再是單一的“機(jī)器換人”，而是將智能化、工業(yè)自動(dòng)化等新技術(shù)綜合運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)，引進(jìn)先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化集成技術(shù)，依托工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的工業(yè)生產(chǎn)解決方案，系統(tǒng)性的引領(lǐng)企業(yè)向智能化、數(shù)字化方向變革。

【四度科技VR虛擬現(xiàn)實(shí)公司】數(shù)字化工廠主要涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃與生產(chǎn)執(zhí)行三大環(huán)節(jié)，數(shù)字化建模、虛擬仿真、虛擬現(xiàn)實(shí)/加強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（VR/AR）等技術(shù)包含在其中。生產(chǎn)系統(tǒng)仿真關(guān)注在生產(chǎn)規(guī)劃這一環(huán)節(jié)，生產(chǎn)規(guī)劃環(huán)節(jié)通過利用虛擬仿真技術(shù)，可以對(duì)于工廠的生產(chǎn)線布局、設(shè)備配置、生產(chǎn)制造工藝路徑、物流等進(jìn)行預(yù)規(guī)劃，并在仿真模型“預(yù)演”的基礎(chǔ)之上，進(jìn)行分析、評(píng)估、驗(yàn)證，迅速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題和有待改進(jìn)之處，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，減少后續(xù)生產(chǎn)執(zhí)行環(huán)節(jié)對(duì)于實(shí)體系統(tǒng)的更改與返工次數(shù)，從而有效減低成本、縮短工期、提高效率。生產(chǎn)系統(tǒng)仿真?zhèn)戎赜趯?duì)生產(chǎn)線、工藝、物流等的仿真，在虛擬環(huán)境中對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。隨著現(xiàn)代產(chǎn)品的復(fù)雜性增加。
其工藝更加復(fù)雜，傳統(tǒng)的流水線形式無法滿足很多特定產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，這就需要對(duì)產(chǎn)線的布局、工藝、物流進(jìn)行設(shè)計(jì)，以避免出現(xiàn)效率及成本的浪費(fèi)。針對(duì)新工廠建設(shè)與現(xiàn)有車間改造，基于企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與前瞻性進(jìn)行三維工廠模擬驗(yàn)證，減少未來車間調(diào)整帶來的時(shí)間和成本浪費(fèi)。真實(shí)反應(yīng)加工過程中工件過切或欠切、刀具與夾具及機(jī)床的碰撞、干涉等情況，并對(duì)刀位軌跡和加工工藝進(jìn)行優(yōu)化處理的。通過物流仿真優(yōu)化工藝、物流、設(shè)施布局、人員配置等規(guī)劃方案，提升數(shù)字化車間規(guī)劃科學(xué)性，避免過度投資。基于三維空間，驗(yàn)證機(jī)器人工作可達(dá)性、空間干涉、效率效能、多機(jī)器人聯(lián)合加工等，輸出經(jīng)過驗(yàn)證過的加工程序，提升工藝規(guī)劃效率。通過仿真對(duì)關(guān)鍵工藝進(jìn)行裝配仿真分析、人機(jī)工程分析、裝配過程運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。
最終可輸出三維作業(yè)指導(dǎo)。本文側(cè)重于介紹生產(chǎn)系統(tǒng)仿真在產(chǎn)線布局、工藝過程仿真及生產(chǎn)物流仿真。產(chǎn)線布局，即是按照廠房的空間情況，設(shè)置產(chǎn)線布局。產(chǎn)線布局應(yīng)該解決生產(chǎn)加工區(qū)、緩存區(qū)、物料堆放區(qū)等作業(yè)單元，解決設(shè)備與設(shè)備之間的相對(duì)位置、通道的橫向面積，同時(shí)解決物料搬運(yùn)流程及運(yùn)輸方式。符合工藝過程要求。即充分考慮每首工序的生產(chǎn)效率與時(shí)間定額，滿足各工序的生產(chǎn)平衡，充分利用設(shè)備產(chǎn)能。物流搬運(yùn)時(shí)間短。在滿足工藝的前提下，使得物流運(yùn)輸路徑方便快捷，盡量避免物料交叉搬運(yùn)與逆向流動(dòng)，做到物流運(yùn)輸時(shí)間最短。保持生產(chǎn)柔性。車間在制品暫存區(qū)、原料存放區(qū)、緩存區(qū)等作業(yè)單位適中，不宜過多、復(fù)雜，以免造成加工混亂和空間的嚴(yán)重浪費(fèi)。

空間利用率高。生產(chǎn)區(qū)域及存儲(chǔ)區(qū)域的空間設(shè)計(jì)都應(yīng)該合理，最大限度的利用空間。工藝過程仿真，即是按照產(chǎn)品的加工工藝，在虛擬環(huán)境下重現(xiàn)產(chǎn)品的加工過程。工藝仿要解決工藝過程中的碰撞、干涉、運(yùn)動(dòng)路徑、人員操作的宜人性等問題。工藝過程無碰撞、干涉。主要通過模擬裝配工藝過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝配過程中存在的干涉、碰撞等問題，提升裝配工藝過程的可操作性。人機(jī)工程。主要考慮在工藝加工過程中，工人的視線范圍不被遮擋，可以達(dá)到要求位置，空間大小方便工人操作，承受的負(fù)荷及操作時(shí)間不易使工人疲勞，同時(shí)在危險(xiǎn)環(huán)境中要有安全防護(hù)措施。裝配路徑最優(yōu)。主要考慮減少無效的零件移動(dòng)、無效的人員運(yùn)作，提升裝配工藝效率。生產(chǎn)物流仿真，即是對(duì)物料的流動(dòng)過程進(jìn)行仿真。

包括原材料、半成品、返修品、合格品、報(bào)廢品等的流轉(zhuǎn)過程進(jìn)行仿真。主要解決在生產(chǎn)過程中物料的運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性，時(shí)效性，流動(dòng)路線優(yōu)化，縮短搬運(yùn)時(shí)間、減少路徑干涉等問題。優(yōu)化空間利用率。即物料在流動(dòng)過程中，就避免重復(fù)、冗余路線。降低庫存，減少在制品數(shù)量。生產(chǎn)系統(tǒng)能力平衡。即生產(chǎn)資源與人員等的合理匹配。優(yōu)化物流中的瓶頸環(huán)節(jié)與關(guān)鍵路徑。生產(chǎn)系統(tǒng)仿真過程可以分為四個(gè)部分，前期準(zhǔn)備、仿真規(guī)劃、建模、仿真優(yōu)化。在仿真規(guī)劃階段，需要明確仿真要解決的問題，搜集需要的資料；建模階段則包括設(shè)備及流程的建模；仿真優(yōu)化則是對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。生產(chǎn)系統(tǒng)的仿真是個(gè)復(fù)雜過程，不僅需要掌握仿真軟件的操作技術(shù)，還需要對(duì)工廠的工藝、生產(chǎn)、流程等有相當(dāng)?shù)牧私狻?br /> 生產(chǎn)系統(tǒng)仿真需要收集大量的資料，包括廠區(qū)布局圖、設(shè)備清單與設(shè)備規(guī)格說明、生產(chǎn)線產(chǎn)品及零部件清單，零部件三維模型、廠區(qū)效果圖、線邊倉對(duì)應(yīng)零部件或半成品數(shù)量、產(chǎn)品模型、工藝說明書、工藝布局圖、工裝夾具、工時(shí)定額、物料信息表，各工位上人員和設(shè)備的動(dòng)作順序、動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作路徑信息等。【北京四度科技VR公司】布局仿真的建模主要是廠區(qū)、廠房、生產(chǎn)線、物料等對(duì)象的3D建模或模型處理，其要點(diǎn)在于模型的幾何精度、精細(xì)度、數(shù)據(jù)量、紋理效果等要符合預(yù)定要求。【北京四度科技VR公司】物流仿真的建模則包括不同類型的設(shè)備與生產(chǎn)資源的實(shí)現(xiàn)邏輯建模；生產(chǎn)線流程的時(shí)序邏輯建模等；工藝過程建模是在布局模型基礎(chǔ)上，依據(jù)工位操作內(nèi)容建立人員和設(shè)備的運(yùn)動(dòng)模型（運(yùn)動(dòng)路徑與速度等）、工位上運(yùn)動(dòng)時(shí)序模型等。
【北京四度科技有限公司】虛擬現(xiàn)實(shí)培訓(xùn)就是給受訓(xùn)者制造一個(gè)虛擬環(huán)境，使其能夠看到自己在工作中可能遇到的任何情景。在這個(gè)虛擬的環(huán)境中受訓(xùn)者能夠接觸、觀看以及進(jìn)行操作表演，具有仿真性、超時(shí)空性、自主性、安全性等特點(diǎn)。
它不僅在、建筑、、工程得以廣泛應(yīng)用，而且正應(yīng)用于企業(yè)的培訓(xùn)之中。與傳統(tǒng)的培訓(xùn)方法相比，員工比較歡迎這種方法，并且使培訓(xùn)效成果的實(shí)際轉(zhuǎn)化率提高30%。

【北京四度科技VR公司】虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成為數(shù)字化工業(yè)制造技術(shù)和生產(chǎn)流水線的重要應(yīng)用環(huán)節(jié)，針對(duì)工業(yè)產(chǎn)品利用該技術(shù)可優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通過虛擬裝配避免或減少物理模型的制作，縮短開發(fā)周期，降低成本；同時(shí)通過建設(shè)數(shù)字工廠，直觀地展示工廠、生產(chǎn)線、產(chǎn)品虛擬樣品以及整個(gè)生產(chǎn)過程，為員工培訓(xùn)、實(shí)際生產(chǎn)制造和方案評(píng)估帶來便捷。使企業(yè)內(nèi)各負(fù)責(zé)部門之間的交流變得更加容易，不僅大大縮短了企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間，而且也為其產(chǎn)品的宣傳、銷售贏得了先機(jī)。工業(yè)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中通過手繪、三維建模等手段來表現(xiàn)出產(chǎn)品的實(shí)際形態(tài)及效果，但往往因?yàn)闊o法直觀的表現(xiàn)出設(shè)計(jì)圖，導(dǎo)致設(shè)計(jì)流程反復(fù)冗長。運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以將設(shè)計(jì)思想更好地融于其中。

還可實(shí)時(shí)修改方案呈現(xiàn)在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，方便評(píng)審者進(jìn)行方案評(píng)估驗(yàn)證，觀察設(shè)計(jì)和修改過程，大大縮短了設(shè)計(jì)階段的驗(yàn)證評(píng)審時(shí)間，提高工作效率。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最常見的也是最難發(fā)現(xiàn)的問題就是裝配和維修方面的問題，這些問題往往當(dāng)零件進(jìn)行裝配時(shí)，甚至在進(jìn)行維修時(shí)才會(huì)反映出來。對(duì)于這樣的問題，通常只能靠設(shè)計(jì)人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)盡可能地加以避免.虛擬裝配設(shè)計(jì)技術(shù)的出現(xiàn)為徹底解決這個(gè)問題帶來了希望，【北京四度科技VR公司】在虛擬環(huán)境中對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝配檢驗(yàn)利用計(jì)算機(jī)工具通過分析、先驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⒖梢暬蛿?shù)據(jù)呈現(xiàn)來做出或輔助做出與裝配有關(guān)的工程決策，幫助設(shè)計(jì)人員及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的裝配缺陷。【北京四度科技VR公司】利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、對(duì)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)線制造活動(dòng)中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面的仿真。
航空航天航空航天作為一種耗資巨大、變量參數(shù)多、系統(tǒng)復(fù)雜的工程，保證其設(shè)備的安全、可靠是必須要考慮的因素。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn)，為航空航天領(lǐng)域提供了廣闊的應(yīng)用前景。在飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用VR技術(shù)提前開展性能仿真演示、人機(jī)工效分析、總體布置、裝配與維修性評(píng)估，能夠及早發(fā)現(xiàn)、彌補(bǔ)設(shè)計(jì)缺陷，實(shí)現(xiàn)“設(shè)計(jì)-分析-改進(jìn)”的閉環(huán)迭代，達(dá)到縮短開發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和降低成本的目的。在飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造過程中，可以將CAE及有限元分析軟件的計(jì)算結(jié)果（結(jié)構(gòu)、流體動(dòng)力、電磁場(chǎng)、聲場(chǎng)、壓電、力學(xué)等）以圖表、曲線形式顯示或輸出，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析的三維可視化。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)內(nèi)飾設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)三個(gè)階段。