数字工厂：它是什么以及它为什么重要

在工业厂房中引入计算机在当时是革命性的。它标志着制造信息数字化的开始——从书面和打字的文字到计算机可读的格式——并大大减少了对纸质记录的依赖。

我们现在正处于工业 4.0 中，这是制造业的下一场激动人心的革命，计算机化系统和流程变得更加互联、智能、自动化和自主化。 “数字工厂”一词是为目前或正在努力实现完全“数字化”的工厂创造的。

现有（棕地）工厂数字化转型的领导者正在优化尖端技术和数字信息的应用，以简化关键业务流程并提供更好的结果。一些公司还使用新功能来重新调整其整体业务模式。在投资进一步部署之前，许多人从涉及关键资产、系统、流程或生产线的概念验证试点开始。相比之下，新的（绿地）工厂可以从头开始构建为尖端的数字工厂。

数字化的五个共同点

什么是数字工厂？无论是完全数字化还是仍在转型中，数字化工厂都具有以下共同特点：

连接性： 云、网络或混合连接存在于软件应用程序、自动化系统、机器和边缘设备之间——在站点内或整个企业——以及潜在的授权设备和服务提供商之间。连通性促进了技术和软件平台以及工作流程、数据、性能指标、报告和仪表板的标准化。通过设计，它可以提高生产力和效率，提高成本效益，并使组织能够更好地协调业务目标。

高级智能： 支持智能数据处理、分析和更高程度的自动化。数字工厂通过人工智能 (AI)、机器学习 (ML)、模式识别和智能分析来增强人类智能，以做出更好、更及时的维护决策并微调资产和运营绩效。他们可以利用关键资产、系统或完整工厂的数字模型或“双胞胎”来模拟流程或设备更改、复杂的维护任务或工程改进，然后再将它们应用于实际环境。

IIoT 支持： 互联工业物联网 (IIoT) 设备可能包括智能手机、平板电脑或坚固耐用的数据收集器；有线或无线机器传感器；机器人或协作机器人（协作机器人）；自动驾驶汽车；无人机；监控摄像头;可穿戴安全技术；或便携式状态监测 (CM) 设备，例如红外 (IR) 热像仪、振动分析仪或超声波检漏仪。使用 IIoT 设备，公司可以简化或自动化繁琐的任务，并从更广泛的数据集合中汇总和分析见解。

扩展现实： 增强现实 (AR)、虚拟现实 (VR) 和混合现实 (MR) 技术改善了员工体验。它们支持远程检查、实时协作、专家诊断、指导协助、沉浸式培训、虚拟演示和交互式设计审查。

维护优化： 关键机器和系统上的远程监控传感器传输状态和性能数据，以进行实时机器学习和分析。这允许可靠性团队限制预防性维护 (PM) 和运行到故障 (RTF) 策略，支持预测性维护 (PdM) 和规范性维护 (RxM)，后者可提供退化的早期预警，后者具有预测性但也建议纠正措施。一些工厂将采用数字双胞胎来测试维护计划并评估升级和更换策略，并扩展现实以提高协作、决策制定和维护精度。通过这些解决方案，工厂可以降低维护成本和停机时间并延长资产寿命。它们还可以提高工人的安全性、合规性和环境可持续性。

数字化有多种用途

数字工厂从本质上解决了技能差距、人力短缺、远程和移动工人以及部落流失等挑战退休人员的知识。它们自动执行重复性、危险性、远程和非熟练任务，使这些人员能够专注于更有益的角色，例如根本原因故障分析 (RCFA)、关键性分析、标准执行和平台优化。

数字化还支持新的制造商业模式，例如大规模定制、暗工厂（熄灯制造）、服务化（提供售后服务）和区域化。它促进了整个企业工厂的一致性，并提高了正常运行时间、生产力、质量、性能和成本效益。

专家协助的新机会

除了提高内部可见性和协作，数字工厂还使专家维护合作伙伴能够提供资产监控和管理服务。由于 ATS 与各行各业的领先流程制造商和离散制造商合作，因此他们积累了强大的设备专业知识库，可以从中通过可行的见解提出资产维护和管理建议。

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