数字化工厂解决方案课程

如今，随着工业4.0热潮的逐渐降温与制造业普遍对于新技术、新理念认知水平的持续提高，越来越多的制造企业开始认识到，工业4.0就像远方的依稀可见的象牙塔，虽然并非遥不可及，却也不是朝夕即至。要实现工业4.0，必须先构建智能工厂，而要构建智能工厂，必须先打造数字化工厂，数字化工厂是走向智能制造与实现工业4.0愿景的必由之路。

据不完全统计，采用数字化工厂技术后，企业能够将产品上市时间缩短30%，减少60%以上的设计修改与返工作业，生产工艺规划时间减少40%，产能提高15%以上，同时节约15%左右的生产成本。

数字化工厂解决方案，不但以其快速、高效和柔性化等特点为制造业企业创造价值，而且帮助制造业企业打通信息孤岛，有效实现集成与互联互通，为未来企业走向智能化奠定了良好的基础。

本课程旨在帮助客户了解数字化工厂的含义、数字化工厂的主要模块及技术，数字化工厂构建方法，帮助企业储备数字化工厂建设的相关知识，为企业建立数字化工厂打下技术基础。

第 一 单元：数字化工厂的含义

1.数字化工厂的定义

2.数字化工厂的意义

3.数字化工厂的特点

第二单元：数字化工厂的出现背景

1.产品设计数字化

2.工艺设计数字化

3.制造过程数字化

虚拟样机-VP

虚拟制造-VM

电子看板

4.数字化工厂主体内容

产品开发数字化

生产准备数字化

制造数字化

管理数字化

营销数字化

劳动力资源需求分析数字化

工厂运营绩效数字化

5.生产系统重组与运行仿真

生产系统运行可靠性

生产系统运行经济性

产品质量控制等

第三单元：数字化工厂功能及核心技术简介

1.数字化工厂的主体功能

提高企业盈利能力

提高工厂规划质量

缩短产品开发及投产时间

工厂各级沟通透明化

规划过程标准化

2.构建数字化工厂的核心技术

产品设计环节-三维建模

生产规划环节-工艺仿真

生产执行环节-数据实时采集

第四单元：数字化工厂的应用模块

1.数字化工厂基础

可视化界面

数据库与企业不同系统的集成

2.产品设计数字化-三维仿真

3.工艺流程设计数字化

工艺流程仿真

工艺流程设计优化

工艺流程执行可视化

4.布局设计与仿真

布局设计仿真

布局设计优化

5.物流规划设计仿真

物流规划静态设计与动态仿真

物流规划优化

6.装配过程动态平衡

装配过程作业要素提取

装配过程线平衡

7.机器人及复杂运动仿真

8.零件加工仿真

3D数模

3D打印

零件加工数据

9.人力资源仿真

10.人机工程及人机功效仿真

案例1：工厂布局设计仿真案例

案例2：工厂物流规划仿真案例

案例3：产量与人力资源需求仿真

第五单元：数字化工厂与智能制造

1.数字化工厂的外延

生产运行实时数据

设备运行实时数据

质量实时数据

能耗实时数据

工厂其它运营数据

工厂实时运营数据供管理者分析与决策(实现完全智能制造前)

2.数字化工厂的内涵

生产节点获取数据, 自我决策

生产节点**工业物联网交换数据

生产节点数据向工厂智能控制中心输送, 提供**决策

3.数字化工厂与智能制造关系

工厂数字化是智能制造基础

工厂数字化是智能制造的技术之一

物联网是数字化工厂的桥梁

第六单元：数字化工厂的核心技术详解

1.全面的制造过程管理

模拟并验证生产过程

生成经验证的工艺数据及文件

2.工作流程

1）从设计部门获取产品数据

产品3D数模

产品装配关系

工艺审查和公差分析

2）从工装工具、生产部门获取数据

3）工艺规划

总工艺计划

子工艺计划

生产计划及产品

工艺、资源、工时等信息

4）客户化输出

**系统集成和客户化开发，输出生产、采购、维护、培训等计划

3.规划模块

第七单元：数字化工厂案例探索

1.总装解决方案

工艺规划

多车型混线生产数字化设计

复杂物流仿真

订单排产计划和总装线布局

2.某电子工厂数字化工厂案例

生产过程数字化及可视化

生产运行关键指标可视化

3.雷迪埃数字化工厂讨论

雷迪埃工厂数字化现状

雷迪埃引入数字化工厂的目的

雷迪埃数字化工厂规划覆盖内容

雷迪埃数字化工厂的开展步骤

其他......

第二天下午 参观德国企业智能化生产线

1.智能制造线的规划、设计逻辑；

2.如何适配30种左右产品的共线生产：**RFID技术识别不同产品，调用不同装配程序（对机器人），或者由程序生成可视化作业指导（对人工装配）；

3.对不同产品，每个工位生成的可视化作业指导包含可视化装配位置、装配参数，装配顺

序、装配注意事项等，非电子版作业指导书；

4.每个工位均有防错措施，保障装配质量（使用正确的物料、正确的装配参数、正确的装

配顺序等）；

5.**RFID技术，将托盘与产品号绑定，一方面，每当产品传送达到下一个工位时，此工位装配程序被激活（无论机器人还是人工装配），另一方面，将每个工位装配数据收集记录在RFID中，且离开工位时，即传送到MES系统中（与产品序列号绑定的）；

6.产品装配工序结束，进入智能检测工序后，**声学、位置、行程、力矩等传感器以及智能相机检测，对比标准参数，判断产品合格与否，且将检测数据传送到MES中；智能检测结果可视化；

7.MES系统在智能制造中的功能运行演示；帮助参观者较为深入了解MES系统对于智能制造的作用和价值；

8.装配中的PLC、机器人、控制器、MES系统的协同工作；

9.工厂有两条生产不同产品族的智能化生产线，在智能制造实施方案各有亮点。