数字化工厂信息系统结构研究
数字化工厂是以制造产品的企业为核心，由核心企业以及与之相关联的成员构成的动态联盟，通过数字化工厂信息系统有效地管理和利用联盟的数字化信息和数字化信息流，实现成员之间的高度协同工作和资源共享，为客户提供满意的产品。本文基于数字化工厂的基础应用平台采用系统交互与集成方法，通过对数字化工厂信息系统的组成及其已有技术基础的分析，演绎数字化工厂信息系统的实现设想与结构，抽取数字化工厂信息系统公共服务。
1 数字化工厂信息系统及其特征
数字化工厂最重要的原料是关于产品和市场的信息啦)，信息经过各种数字化处理后，成为其决策及行动的知识方案。其运作模式可以概括为产品开发过程数字化、产品制造过程数字化、产品本身数字化、产品销售过程数字化、技术支持与服务过程数字化、经营决策过程数字化、信息与知识数字化及其信息与知识共享。
数字化工厂信息系统是数字化工厂产生、处理、传递、储存和利用数字化信息的系统和工具。通过它控制数字化工厂的信息和信息流，进而达到控制、管理、利用物流和资金流以及协同工作的目的。并且，数字化工厂的每个过程和功能领域都需要其信息系统支持。
(1)从应用角度来看，在产品设计过程和功能领域中，需要CAD、CAPP、CAM、DFX和PDM 等分、子系统。在产品制造过程和功能领域中，需要经营计划、主生产计划、车间作业计划、库存控制、制造设备自动化控制等分、子系统，此外还应该有质量控制系统。在销售服务过程和功能领域中，需要客户关系管理。在经营决策过程和功能领域中，需要决策支持系统，以及其他日常事务处理系统和工具。在资源供应过程和功能领域中，需要有供应链管理和人力资源管理等系统。在财务核算与控制过程和功能领域中，需要财务核算与控制系统。其他公共系统和工具，如电子邮件、字处理、电子会议等。
(2)从支持应用的支撑系统角度来看，需要支持这些系统的平台和工具，如操作系统、通讯网络、各种数据库管理系统等等。
2 数字化工厂信息系统的实现设想
为了满足数字化工厂对信息交换／共享和协同工作的要求，数字化工厂的信息系统必定需要信息交互和系统集成。数字化工厂成员信息系统之间的信息交互和集成可以有两种方法：点对点的交互与集成方法和基于基础应用平台(或称为基础集成框架)的交互与集成方法。前者应用广泛，后者则是目前研究和开发的热点。
由于实现信息交互和系统集成方法是在需要进行信息交互和集成的系统内部和系统之间的交互点，使用特定的通讯设施和编程技术开发接口，这就是点对点信息交互和系统集成(如图1所示)。点对点方法提供了一种在部门级解决方案或应用程序家族之间实现信息自动交换的手段。
图1 点对点交互与集成
但对于数字化工厂环境，点对点方法并不适用。因为，在数字化工厂分布式环境中，存在大量的分布式应用程序。每个应用程序都需要开发与其他应用程序之间的接口。由于每个接口都是单向的，为了实现信息的双向交换，应用程序之间的接口必须成对。由此可以想象需要开发的接口数量是极为巨大的，需要投入大量的人力和财力，实际上根本不可能实现。即使建立了这种接口环境，要想在其中发现信息也不容易。而且，这个接口环境没有提供可理解的目录服务，用户无法定位需要的信息，甚至根本不知道有需要信息的存在。在这种环境中，对信息进行控制是另一个巨大的挑战。这种接口环境没有提供跨成员的信息控制和维护方法，当信息需要改变时，无法回答“谁有权改变信息，一旦信息发生变化后，对相关的信息将发生怎样的冲击”这样的问题。
图2 基于基础应用平台的交互与集成
基于基础应用平台的交互与集成方法(如图2所示)，即数字化工厂成员的信息系统与一个称为基础应用平台(Basic Application Platform for Informatione Xchange and Integration，BAPIxI)连接与交互，数字化工厂成员信息系统的部分成分是BAPIxI的组成部分。BAPIxI扮演信息交换和系统集成中心的角色，它是数字化工厂成员信息系统公共功能和服务的提供者，也是公共信息的管理者，以及对成员的信息系统和数据库访问、交互和互操作所需接口的提供者。
因此，提出数字化工厂信息系统的实现设想如下：
(1)将数字化工厂信息系统模型结构和模型映射到数字化工厂信息系统结构；
(2)数字化工厂信息系统应该构建成层次化系统，每一层实现特定的功能和任务；
(3)建立统一的基础应用平台，数字化工厂和成员的应用系统“插接”在基础应用平台之上；
(4)利用已有技术基础和标准，根据需要对其进行扩展和深化；
(5)采用工作流管理技术和管理系统协调数字化工厂的业务活动。
3 数字化工厂信患系统的已有技术基础
数字化工厂信息系统播要提供4个方面的功能，即分布式计算环境(系统和应用互操作)、广域通讯(公共通讯协议)、公共信息模型规范和信息交换、数字化工厂协同工作过程管理。Internet 用于解决广城通讯(公共通讯协议)。已经有不少标准和协议，如TCP/IP,HTTP等。对象管理组织(Object Management Gmup,OMG)的对象管理技术可以用于解决系统和应用互操作问题。CORBA标准和支持CORBA标准的产品为数字化工厂信息系统提供了解决在分布异构环境下所偏的可重用性、可移植性和互操作性的关键技术基础。
标准化组织ISO的产品信息交换标准STEP(STandard for the Exchange of Product)作为公共信息模型规范和信息交换，为数字化工厂各成员内部和成员之间的产品信息表达、交换和共享提供了基础。工作流管理联盟为工作流概念、术语、工作流管理系统一般结构、主要功能组件、接口、信息交换等制定了相应的标准，从而为不同工作流管理系统互操作提供了可能性。故可以作为数字化工厂信息系统支持过程和任务控制、协作的技术基础，解决数字化工厂协同工作过程管理问题。
图3 数字化工厂信息系统的水平与垂直技术
这些已有技术成为数字化工厂信息系统的关键技术基础，可将其分为水平技术和垂直技术两类(如图3所示)，通讯技术(Internet/Intranet/Extranet)和OMG对象管理技术属于水平技术，水平技术为绝大多数系统所共享;STEP和工作流管理技术则属于垂直技术，垂直技术应用特定的计算环境。
4数字化工厂信息系统结构
为了满足数字化工厂对信息系统的要求，实现数字化工厂信息系统的目标，提出将数字化工厂信息系统模型结构映射成数字化工厂信息系统逻辑体系结构(如图4所示)，它反映了数字化工厂信息系统组成的逻辑层次，是从用来构成数字化工厂信息系统的主要系统或组件(软件产品)组成层次的角度观察的。
图4 数字化工厂信息系统逻辑结构
数字化工厂集成化信息系统体系结构由7个层次构成，即异构硬件和异构操作系统环境、通讯网络和协议(Internet/Intranet Extranet)、对象管理系统(CORBA标准与实现)、数据库管理系统、公共应用服务、数字化工厂成员的具体应用系统和工具。建模方法和建模工具用来建立数字化工厂模型,EXPRESS建模语言和建模工具用建立产品数字化模型。图4中最上面两层为应用层，下面五层为基础和支持层。从逻辑上说，每一层完成特定的任务，下层为上层提供基础和服务，相互之间紧密配合共同协作。其相互关系为:
(1)异构计算机和异构操作系统提供硬件和操作系统基础平台;
(2)通讯网络和协议(Internet/Intranet/Extranet)提供信息交换所需的具体物理、逻辑连接.提供通讯的具体实现;
(3)OMG的公共对象请求代理结构(CORBA)标准与实现中的对象请求代理(Object Request Broker,ORB)，作为数字化工厂信息系统的“软件总线”，实现在数字化工厂分布式计算环境中异构应用软件和工具的互操作;
(4)数据库管理系统(包括关系数据库、对象数据库和知识库)作为信息、数据、规则等存储、管理、处理的媒介与工具;
(5)公共应用服务是数字化工厂应用中抽取的公共应用，提供数字化工厂信息系统所需的公共功能和服务，同时为上下层次之间提供标准的接口，是公共信息的管理者，以及作为对成员信息系统和数据库访问、交互和互操作所需接口的提供者;
(6)数字化工厂成员的具体应用系统和工具，是对公共应用服务的扩展和实现，用来处理具体业务。其中，工作流管理系统管理数字化工厂的工作流，协调数字化土厂各种业务活动;基于STEP标准的产品信息交换与共享服务提供数字化工厂产品信息表达、交换和共享，数字化工厂成员可以在生命周期内访问有关产品的信息和产品模型，实现有关产品信息交换与共享的需求;
(7)应用扩展用来扩展数字化工厂信息系统的应用功能范围;建模方法和建模工具映射到数字化工厂的公共应用系统;
(8)EXPRESS建模语言和建模工具用于建立产品的数字化产品模型和中性表达。
5抽取数字化工厂信息系统公共服务
对于任何一个基于客户机/服务器(Client/Server,C/S)结构的软件，其中必定存在一个协商关系和过程，即客户提出请求、服务器接受或拒绝请求、需要将这种协商过程和关系设定为一个公用服务。数字化工厂信息系统要与不同的对象系统和/或非对象系统交互，因此，需要一个对象访问服务，解决对象访问问题。可将其总结为:
(1)数字化工厂信息系统要用STEP标准解决产品生命周期内的产品数据利用和处理问题，从中可以抽象出一个基本的STEP服务;
(2)数字化工厂是由多个成员组成的动态联盟，同名异义、同义异名的情况普遍存在，需要建立一种语义仲裁机制，该机制是公共需要的，也是一种公共服务。这种公共服务需要进行必要的扩展，解决资源对象、任务和活动、执行任务的对象发生冲突时，进行仲裁;
(3)数字化工厂和成员的数据对象需要管理，需要数据管理服务作为公共的基本服务;
(4)现有的应用系统需要利用，保护已有资源，需要一种现有公共的应用集成和封装服务;
(5)Internet是数字化工厂信息系统的通讯基础平台和构建技术基础，已经存在很多Internet 工具，豁要利用这些工具,需要Internet工具封装和利用服务;
(6)工作流控制和协调数字化工厂成员业务活动，工作流产品多种多样.需要提供基本服务作为不同工作流产品集成和互操作平台。在协作过程中必定发生会话，会话也是一种基本公共服务;
(7)为了增强数字化工厂信息系统的智能，用智能体Agent表示资源对象、数据对象、通讯对象等，需要智能代理服务;
(8)数字化工厂存在大量的知识和业务规则，信息系统需要存储、处理和利用这些知识和规则，知识库管理系统就成为一种基本公共服务;
(9)数字化工厂信息系统的用户藉要一个工作环境—桌面(Desktop，尽管不同的用户工作环境中的内容可能有很大的区别，但是对桌面本身的需求是一致的，桌面也是一个公共服务。
6 结论
由于数字化工厂的信息需要数字化，数字化信息需要由数字化工厂信息系统来处理。而数字化工厂信息系统作为产生、处理、传递、储存和利用数字化信息的系统与工具，通过它控制数字化工厂的信息和信息流，达到控制数字化工厂的物流和资金流以及实现数字化工厂及其成员协同运作的目标。分析数字化工厂信息系统的组成及其已有技术基础，提出数字化工厂信息系统的实现设想，抽取数字化工厂信息系统的九大公共服务，表述数字化工厂信息系统的结构特征
使用VISIO绘制网络拓朴图 任务描述 根据给定的草图使用VISIO绘制网络拓朴图 能力目标 掌握网络拓朴图绘制能力 方法与步骤 1、启动Visio软件。 2、熟悉Visio软件界面操作。 3、用Visio软件绘制网络拓扑结构图 步骤1．启动Visio，选择Network目录下的Basic Network（基本网络形状）样板，进入网络拓扑图样编辑状态，按图1-1绘制图。 步骤2．在基本网络形状模板中选择服务器模块并拖放到绘图区域中创建它的图形实例。 步骤3．加入防火墙模块。选择防火墙模块，拖放到绘图区域中，适当调整其大小，创建它的图形实例。 步骤4．绘制线条。选择不同粗细的线条，在服务器模块和防火墙模块之间连线，并画出将与其余模块相连的线。 步骤5．双击图形后，图形进入文本编辑状态，输入文字。按照同样的方法分别给各个图形添加文字。 步骤6．使用TextTool工具划出文本框，为绘图页添加标题。 步骤7．改变图样的背景色。设计完成，保存图样，文件名为Network1文件。 步骤8．仿照步骤1-7，绘制图1-2的网络拓扑结构图，保存图样，文件名为Network2文件。 提示 绘制时可参考示例，尽可能规范、标准。 相关知识与技能 1、网络拓朴图示例
2、 VISIO 软件操作 对于小型、简单的网络拓扑结构可能比较好画，因为其中涉及到的网络设备可能不是很多，图元外观也不会要求完全符合相应产品型号，通过简单的画图软件 （如Windows 系统中的“画图”软件、HyperSnap 等）即可轻松实现。而对于一些大型、复杂网络拓扑结构图的绘制则通常需要采用一些非常专业的 绘图软件，如Visio 、LAN MapShot 等。 在这些专业的绘图软件中，不仅会有许多外观漂亮、型号多样的产品外观图，而且还提供了圆滑的曲线、斜向文字标注，以及各种特殊的箭头和线条绘制工 具。如图1-19所示是Visio 2003中的一个界面，在图的中央是笔者从左边图元面板中拉出的一些网络设备图元
数字化工厂仿真解决方案 数字化工厂作为产品设计与制造的媒介逐渐成为一种新型的生产组织方式，它立足于产品整个周期的相关数据，以真实数据为依托，在虚拟环境中对生产全过程进行仿真、优化及重构。 数字化工厂以“数据驱动”为导向，分别从已经实施的CAD、PLM 系统中获取产品相关数据，同时在ERP系统获取生产计划数据，基于仿真技术和虚拟现实技术的数字化工厂技术，对真实的产品制造过程进行严谨虚拟规划和仿真分析优化，分析过程在数字化环境中进行，并在分析后将仿真和优化结果反馈到相关系统，用来验证其可行性和系统生产能力。通过对生产过程的预测，对工艺过程进行优化，最终对生产决策进行裁决。 Tecnomatix是Siemens PLM Software提供的数字化制造解决方案，通过将制造规划包括从工艺布局规划和设计、工艺过程仿真和验证到制造执行与产品设计连接起来，实现在3D的环境下进行制造工艺过程的设计；用数字化的手段验证产品的制造工艺可行性；事先分析未来的生产系统的能力表现；快速输出各种定制类型的工艺文件。 Siemens PLM Software致力于将Tecnomatix数字化制造解决方案与Teamcenter产品全生命周期管理解决方案融合，将原Tecnomatix Process Designer模块与Teamcenter Manufacturing 模块进行整合，形成一套在Teamcenter平台上统一管理数字化制
造的解决方案，全称：Teamcenter Manufaturing Process Management（简称MPM），是西门子公司针对制造业提供的产品生命周期管理（Product Lifecycle Management）的解决方案的内容之一，旨在建立一个数字化生产环境，管理产品制造的相关数据，实现设计/工艺一体化及管理，是目前市场上功能比较完备的一套制造解决方案。这样带来的好处是，设计人员和工艺人员可以在一个平台上共享设计数据和工艺数据，各自进行设计、仿真和管理。 装配规划与验证 Siemens Tecnomaitx数字化装配仿真技术可利用工艺数字化样机对产品可装配性、可拆卸性、可维修性进行分析、验证和优化，对产品的装配工艺过程包括装配顺序、装配路径以及装配精度、装配性能等进行规划、仿真和优化，从而达到有效减少产品研制过程中的实物试装次数，提高产品装配质量、效率和可靠性。
数字化工厂系统概念详解 在经济发展迅猛的今天，为了更加有效的改善管理体制，顺利的实施建筑生产施工过程，实现精益管理，数字化工厂这一新型管理模式呼之欲出，由于建筑产业现代化的推进，建筑构件的生产施工需求不断增强，越来越多的PC工厂出现在全国建筑业的市场上。如何有效的管理生产、保证建筑构件质量成为了业内普遍关注的问题。 沈阳卫德软件公司通过分析PC工厂的生产任务及数据、流程，从根本上了解PC工厂的基本需求，特为PC工厂定制了适应其生产运营需求的软件系统——数字化工厂管理系统，主要针对建筑构件生产材料从采购入库，再到生产，直至最后施工安装的一系列产业化流程进行合理配置与管理。 那么，数字化工厂具体是一个什么样的概念呢？ 数字化工厂，从系统结构上分析，主要包括以下六点： 1.生产控制数字化：生产制造执行系统MES，柔性制造系统FMS，在线控制与管理系统的集成； 2.设计研发数字化：计算机辅助生产，完善专业开发工具，缩短产品开发周期，提高产品开发效率； 3.物流产品数字化：二维码数据采集，RFID产品识别； 4.办公管理数字化：建立企业资源管理体系，完善供应链管理和客户关系管理，打通设计、生产、管理通道； 5.生产设备数字化：计算机辅助制造系统CAM，信息港系统建设，安置和基建的跟踪； 6.运营决策数字化：建立绩效评价体系，监控核心业务流程，实现可视化管理。 卫德软件公司的研发工程师认为建筑企业的数字化优势具体体现在以下两点：首先信息技术的发展，加速了知识的传递、加工和更新，提升了生产型建筑企业有效利用信息的能力，从而提高了企业的工作效率和生产能力，提升了企业的核心竞争能力。其次智能化技术的发展，提高了员工的满意度，提升了企业管理水平，提高了企业的工作效率，也影响到了企业的生产、运维、安全以及企业文化、企业形象等众多方面。
网络拓扑结构图怎么画 导语： 网络拓扑图是指用传输媒体互连各种设备的物理布局，就是用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。根据结构，可以分为分布式结构、树型结构、网状结构等。本文将为你介绍讲解具体的绘制方法。 免费获取网络拓扑图软件：https://www.doczj.com/doc/b818680539.html,/network/ 网络拓扑图绘制软件有哪些？ 亿图图示是一款适合新手的入门级拓扑图绘制软件，软件界面简单，包含丰富的图表符号，中文界面，以及各类图表模板。软件智能排版布局，拖曳式操作，极易上手。与MS Visio等兼容，方便绘制各种网络拓扑图、电子电路图，系统图，工业控制图，布线图等，并且与他人分享您的文件。软件支持图文混排和所见即所得的图形打印，并且能一键导出PDF, Word, Visio, PNG, SVG 等17种格式。目前软件有Mac, Windows和Linux三个版本，满足各种系统需要。
亿图图示绘制“思科网络图”的特点 1.专业的教程：亿图图示的软件为用户制作了使用教程的pdf以及视频。 2.可导出多种格式：导出的文件Html，PDF，SVG，Microsoft Word, PowerPoint， Excel等多种格式。 3.支持多系统：支持Windows，Mac 和Linux的电脑系统，版本同步更新。 4.软件特色：智能排版布局，拖曳式操作，兼容Office。 5.云存储技术：可以保存在云端，不用担心重要的数据图表丢失。 6.丰富的图形符号库助你轻松设计思科网络图
网络拓扑图怎么画？ 步骤一：打开绘制网络拓扑图的新页面 双击打开网络拓扑图制作软件 点击‘可用模板’下标题类别里的‘网络图’。 双击打开一个绘制网络拓扑图的新页面，进入编辑状态。 步骤二：从库里拖放添加 从界面左边的符号库里拖动网络符号到画布。
数字化工厂 数字化工厂（DF）以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。 数字化工厂（DF）是指以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。[1] 1数字化工厂由来编辑 在设计部分，CAD 和 PDM系统的应用已相当普及；在生产部分，ERP等相关的信息系统也获得了相当的普及，但在解决“如何制造→工艺设计”这一关键环节上，大部分国内企业还没有实现有效的计算机辅助治理机制，“数字化工厂”技术与系统作为新型的制造系统，紧承着虚拟样机（VP）和虚拟制造（VM）的数字化辅助工程，提供了一个制造工艺信息平台，能够对整个制造过程进行设计规划，模拟仿真和治理，并将制造信息及时地与相关部分、供应商共享，从而实现虚拟制造和并行工程，保障生产的顺利进行。
“数字化工厂”规划系统通过同一的数据平台，通过具体的规划设计和验证预见所有的制造任务，在进步质量的同时减少设计时间，加速产品开发周期，消除浪费，减少为了完成某项任务所需的资源数目等，实现主机厂内部、生产线供给商、工装夹具供给商等的并行工程。 数字化工厂（DF）是企业数字化辅助工程新的发展阶段，包括产品开发数字化、生产准备数字化、制造数字化、管理数字化、营销数字化。除了要对产品开发过程进行建模与仿真外，还要根据产品的变化对生产系统的重组和运行进行仿真，使生产系统在投入运行前就了解系统的使用性能，分析其可靠性、经济性、质量、工期等，为生产过程优化和网络制造提供支持。 2数字化工厂内涵编辑 德国工程师协会定义：数字化工厂（DF）是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络，包含仿真和3D/虚拟现实可视化，通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。 数字化工厂（DF）集成了产品、过程和工厂模型数据库，通过先进的可视化、仿真和文档管理，以提高产品的质量和生产过程所涉及的质量和动态性能： ●提高盈利能力
格式20分内容60分观点20分总分100分 数字化工厂环境下企业信息系统的集成 摘要：随着市场竞争的加剧，缩短产品的设计周期、生产周期、上市周期，降低开发成本已经成为企业追逐的目标。多功能性，高独立性的产品短期设计制造都给制造系统的设计规划提出了更高的要求。谁能在最短的时间内把采用最新技术生产出的高质量低成本的产品推向市场，谁将会是竞争的胜利者 关键词：信息化集成平台、数字化工厂系统、企业信息系统 1. 概述 2．相关技术概述 2.1数字化工厂概述及其相关技术 2.2 企业信息系统的集成概论及其相关技术 3．数字化工厂环境下企业信息系统的集成的发展 4.总结
1.概述 在制造企业内部，现有的各个领域的应用软件系统（设计、制造、仿真、PDM、ERP等）通常处于分布的异构环境中，缺乏有效的信息共享，使企业运作效率低、成本高。必须通过集成以提高信息交流和反馈的效率，提高企业对市场需求的反应能力。计算机集成制造系统实现的企业的各个环节的信息集成。CIMS的核心关键是集成。在CIMS工程应用推广及PDM 技术的实施过程中,要完全完善地构造制造企业的信息化平台,必须在企业中实施数字化工厂技术。完整的企业信息平台应在原有的以PDM为平台的构架基础上进行扩展,企业不仅要通过计算机高效地生产和工程设计CAD技术,也需要以PDM为平台将各种应用系统协调在统一的平台下,同时以订单为驱动将企业管理过程的信息进行集成的管理(ERP);并且要重视数字化工厂(DFS)技术。数字化工厂是以制造产品的企业为核心，由核心企业以及与之相关联的成员构成的动态联盟，通过数字化工厂信息系统有效地管理和利用联盟的数字化信息和数字化信息流，实现成员之间的高度协同工作和资源共享，通过对数字化工厂信息系统的组成及其已有技术基础的分析，演绎数字化工厂信息系统的实现设想与结构，抽取数字化工厂信息系统公共服务。 2.相关技术概述 2.1 数字化工厂概述及其相关技术 数字化工厂（DF）以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。数字化工厂（DF）是指以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。是现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。它的出现给基础制造业注入了新的活力，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。 现代工业经历了机械化、电气化革命，未来的第三次工业革命必然是以机、电、信息相结合的智能化制造革命。《经济学人》2012年4月发表的《第三次工业革命：制造业与创新》专题报道中阐述了目前由技术创新引发的制造业深刻变化，其中，数字化与智能化的制造技术是“第三次工业革命”的核心技术。作为数字化与智能化制造的关键技术之一，数字化工厂是现代工业化与信息化融合的应用体现，也是实现智能化制造的必经之路。数字化工厂借助于信息化和数字化技术，通过集成、仿真、分析、控制等手段，可为制造工厂的生产全过程提供全面管控的一种整体解决方案。早在2000年前后，上汽、海尔、华为和成飞等制造企业均已开始着手建立自己的数字化工厂。今年来，随着国际竞争的不断加剧和我国制造业劳动力成本的不断上升，对设备效率、制造成本、产品质量等环节的要求不断提高，离散制造业中以汽车、工程机械、航空航天、造船为代表的大型企业已越来越重视数字化工厂的建设。根据在范围、阶段、视角上的关注点存在差异，对于数字化工厂也有不同提法，比如可视化工厂（Visual Factory）、智慧工厂（Smart Factory）、智能工厂（Intelligence Factory）、数字化制造（Digital Manufacturing）、虚拟工厂（Virtual Factory）等。各个概念在关注点上也存在不同程度的交集，如智能工厂和数字化制造的交集就是以智能装备为核心的制造工艺过程智能化，特别是对制造装备本身的智能化。而上述各种提法之间除明显的交集之外也各有侧重，比如可视化工厂侧重于数字化工厂实现前期的数据采集和透明化，而智能工厂更侧重于后阶段的数据分析与决策。 德国工程师协会定义：数字化工厂（DF）是由数字化模型、方法和工具构成的综合网络，包含仿真和3D/虚拟现实可视化，通过连续的没有中断的数据管理集成在一起。数字化
网络拓扑图结构类型优缺点分析 导读： 计算机网络拓扑图是用来表示计算机组成中网络之间设备的分布情况以及连接状态的。在计算机网络设计中，网络拓扑结构的设计也显得尤为重要，其中第一个需要解决的就是在给定计算机的位置，并且保证一定的网络响应时间、吞吐量以及可靠性的条件下，再通过选择适当的路线、线路容量以及连接方式等，使整个网络结构合理并耗费最低的成本。 在绘制网络拓扑图时，不管是局域网还是广域网，拓扑绘图的选择也要考虑到很多要素。那么，在常见的几种结构类型中，应该如何选择呢? 1、星型拓扑结构：是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成。
优点：集中控制，结构简单灵活、建网容易，便于控制和管理，故障诊断和隔离比较容易。 缺点：是中央结点负担较重，容易形成系统的“瓶颈”，线路的利用率也不高。 2、总线拓扑结构：是由一条高速主干电缆也就是总线跟若干节点进行连接而成的网络形式。总线拓扑是使用最普遍的一种网络。
优点：结构简单灵活，易于扩充，布线容易，使用方便，性能较好。 缺点：总线的传输距离有限，通信范围受到限制，而且总线故障将对整个网络产生影响。 3、环型拓扑结构：环型拓扑网络由站点和连接站的链路组成一个闭合环，其信息的传送是单向的，所以每个节点需要安装中继器，以此来接收、放大、发送信号。环型拓扑是局域网常采用的拓扑结构之一。
优点：结构简单，建网容易，传输距离远，便于管理。 缺点：当结点过多时，将影响传输效率，不利于扩充，故障检测也比较困难。 4、树型拓扑结构：树型拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支。树形拓扑结构是当前网络系统集成工程中最常见的一种结构。
网络拓扑结构及其绘制 教学内容：网络拓扑结构及其绘制 一、教学目标 1. 能使用VISIO软件进行网络拓扑结构的绘制 2. 能判断小型局域网的网络拓扑结构 3. 能根据网络拓扑结构特点和组网条件进行网络结构的选型 二、学习内容分析 1.本节的作用和地位 计算机网络拓扑结构是计算机网络学习的基础，也是学习的重点和难点内容之一。 2．本节主要内容 网络拓扑是指网络中各个端点相互连接的方法和形式。网络拓扑结构反映了组网的一种几何形式。局域网的拓扑结构主要有总线型、星型、环型以及混合型拓扑结构。本课首先通过设定特殊的任务情境引发学生的学习兴趣和对于任务的思考。通过设计实际的拓扑结构图，促使学生应用知识。通过“实地考察”进一步激发其感知，加深对计算机网络拓扑结构的感性认知。 3.重点难点分析 教学重点：计算机网络几种拓扑结构概念及其各自优缺点、应用比较。 教学难点：根据实际情况选择计算机网络拓扑结构。 三、学情分析 在开始本门课程学习之前，学生已经对网络技术有所应用，并初步了解关于计算机网络的基本知识，但是缺乏系统的学习过程，对于应用中碰到的很多问题存在疑惑。同时在整个社会大环境下，网络应用带来的方便性以及网络技术的神秘性对学生有着非常大的吸引力，学生对网络技术具有天生的兴趣，充分培育和利用好学生的这些兴趣，将使教学更轻松。 学生初次接触拓扑概念，并且这一概念本身比较抽象，不容易理解，因此拓扑结构这一内容的学习对于学生来说存在一定的难度。因此，首先要解决的问题是如何使学生更好理解这一概念。针对这一问题，可以采用日常生活中最常见的
交通地图进行类比教学。拓扑概念建立起来之后，网络的拓扑结构就比较好理解。本课设计了一个课堂任务，要求学生画出一个校园网络拓扑结构图，对于怎样去表达网络的拓扑结构，要给学生以适当的引导，这里可以适当的演示一些简单的网络拓扑效果图，以便学生轻松上手。 四、教学方法 本节课通过校园网络的实地考察和任务驱动（网络拓扑图的制作）教学方式，促进实践与理论的整合，培养学生探究、解决问题的兴趣和能力。 通过小分组的教学组织，降低个体学习的难度，对于技术水平较高的同学，教师要鼓励其在分组内或分组之间充分发挥起技术应用特长，带动技术水平相对较低的同学，将学生的个体差异转变为教学资源，让学生在参与合作中互相学习并发挥自己的优势和特长，各有所得。 五、教学过程
绘制网络拓扑结构图 一、实验目的 1 明确网络拓扑结构的概念。 网络中各个接点相互连接的方法和形式称为网络的拓扑结构。 2 了解选择网络拓扑结构时考虑的主要原素： a：可靠性b：经济性c：灵活性 3 认识几种常见的网络拓扑结构。 二、实验器 1 器材：笔，计算机，word处理程序，YDT网络模拟器。 2 实验选用的网络 实训楼数控仿真机房 三、实验内容 1 实地考察 2 认真观察，仔细询问，得出初步实物图；
3 细心琢磨，画出机房网络拓扑结构图 四、讨论 ( 1 ）单星型结构与采用分级（层）组网的星型结构有何差异？星形拓扑是由中央节点和通过点到到通信链路接到中央节点的各个站点组成。 星形拓扑结构具有以下优点： （1）控制简单。 （2）故障诊断和隔离容易。 （3）方便服务。 星形拓扑结构的缺点： （1）电缆长度和安装工作量可观。
（2）中央节点的负担较重，形成瓶颈。 （3）各站点的分布处理能力较低。 ( 2 ）星型拓扑结构的优缺点是什么？ 是一种以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网，特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。 优点：结构简单、容易实现、便于管理，通常以集线器（Hub）作为中央节点，便于维护和管理。 缺点：中心结点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。 ( 3 ）其它网络拓扑结构的优缺点是什么？ 总线拓扑 总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体，所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上，该公共传输媒体即称为总线。 总线拓扑结构的优点： （1）总线结构所需要的电缆数量少。 （2）总线结构简单，又是无源工作，有较高的可靠性。 （3）易于扩充，增加或减少用户比较方便。 总线拓扑的缺点： （1）总线的传输距离有限，通信范围受到限制。 （2）故障诊断和隔离较困难。 （3）分布式协议不能保证信息的及时传送，不具有实时功能。 环形拓扑 环形拓扑网络由站点和连接站的链路组成一个闭合环。 环形拓扑的优点： （1）电缆长度短。 （2）增加或减少工作站时，仅需简单的连接操作。 （3）可使用光纤。 环形拓扑的缺点： （1）节点的故障会引起全网故障。 （2）故障检测困难。 （3）环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传达室递的方式，在负载很轻时，信道利用率相对来说就比较低。 树形拓扑 树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支。 树形拓扑的优点：
数字化工厂的构建 郭兆祥游冰 机械工业第六设计研究院有限公司 【摘要】本文阐述了数字化工厂的相关概念,综述了制造企业通过工厂设计与建造、产品设计、制造工艺设计、产品仿真、虚拟试生产等多个环节的数字化，实现“按订单生产”模式的转变。 【关键词】数字化工厂工艺规划仿真优化 1引言 围绕激烈的市场竞争，制造企业已经意识到他们正面临着巨大的时间、成本、质量、产品差异化等压力。如何快速适应市场的变化，实现从“以产定销”到“按订单生产”模式转变？数字化工厂提供了较为理想的解决方案。 2 数字化工厂概述 数字化工厂是BIM(建筑信息模型)技术、现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。 2.1数字化工厂 2.1.1数字化工厂的概念 数字化工厂是以产品全生命周期的相关数据为基础，根据虚拟制造原理，在虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、优化和重组的新的生产组织方式。它是在设计建造阶段，建立全面、详实的信息，包括材料、工艺、设备运行管理等全生命周期的信息档案数据库，利用BIM(建筑信息模型)技术指导建筑物、构筑物及设备的科学使用和维护，为信息化、标准化管理提供数据基础平台，加上CAD、EEP、MEP等应用管理系统，实现工厂控制系统内部数字化信息的有效传递，既链接了生产过程的各个环节，又与企业经营管理相互联系，进而把整个企业数字化的资金信息、物流信息、生产装置状态信息、生产效率信息、生产能力信息、市场信息、采购信息以及企业所必须的控制目标都实时、准确、全面、系统地提供给决策者和管理者，帮助企业决策者和管理者提高决策的实时性和准确性以及管理者的效率，从而实现管理和控制数字化、一体化的目标。 2.1.2数字化工厂的优势
实验1：绘制网络拓扑结构图 实验目的 实验中采用的Visio软件是微软公司开发的高级绘图软件，可以绘制流程图、网络拓扑图、组织结构图、机械工程图、流程图等。它可以帮助网络工程师创建商业和技术方面的图形，对复杂的概念、过程及系统进行组织和文档备案。 分析网络拓扑结构、网络类型，掌握用Visio 2003软件绘制网络拓扑结构图的方法。 实验环境 运行Windows 2000/2003 Server/XP操作系统的PC机1台；Visio 2003软件 实验步骤 步骤1启动Visio 2003软件，在打开如图1-6所示窗口左边“类别”列表中选择“网络”选项，然后在右边窗口中选择一个对应的选项，或者在Visio 2003主界面中执行“新建”→“网络”菜单下的某个操作选项，都可打开如图1-7所示界面（在此仅以选择“详细网络图”选项为例）。 299
图1-6 Visio 2003软件主界面 图1-7 “详细网络图”拓扑结构绘制界面 步骤2 在左边图元列表中选择“网络和外设”选项，在其中的图元列表中选择“交换机”项（因为交换机通常是网络的中心，首先确定好交换机的位置），按住鼠标左键把交换机图元拖到右边窗口中的相应位置，然后松开鼠标左键，得到一个交换机图元，如图1-8所示。它还可以在按住鼠标左键的同时拖动四周的绿色方格来调整图元大小，通过按住鼠标左键的同时旋转图元顶部的绿色小圆 圈，以改变图元的摆放方向，再通过把鼠标放在图元上，然后在出现4个方向箭 300
头时按住鼠标左键可以调整图元的位置。如图1-9所示是调整后的一个交换机图元。通过双击图元可以查看它的放大图。 图1-8 图元拖放到绘制平台后的图示 图1-9 调整交换机图元大小、方向和位置后的图示步骤3要为交换机标注型号可单击工具栏中的按钮，即可在图元下方显示一个小的文本框，此时你可以输入交换机型号，或其他标注了。如图1-10所示。输入完后在空白处单击鼠标即可完成输入，图元又恢复原来调整后的大小。 标注文本的字体、字号和格式等都可以通过工具栏中的选项来调整，如果要使调整适用于所有标注，则可在图元上单击鼠标右键，在弹出快捷菜单中选择“格 301
实训一绘制所在学校教学楼的网络布线拓扑结构图一、实践目的 掌握用visio 2003绘制网络拓扑结构图的方法，掌握网络拓扑的设计方法 二、实践内容 1. 学会Visio 2003软件的使用。 2. 用Visio绘制网络拓扑结构图。 3. 分析网络拓扑结构图，确定拓扑类型、网络类型 三、实验步骤 Visio系列软件是微软公司开发的高级绘图软件，属于Office系列，可以绘制流程图、网络拓扑图、组织结构图、机械工程图、流程图等。它功能强大，易于使用，就像Word一样。它可以帮助网络工程师创建商业和技术方面的图形，对复杂的概念、过程及系统进行组织和文档备案。Visio 2003 还可以通过直接与数据资源同步自动化数据图形，提供最新的图形，还可以自定制来满足特定需求。下面是绘制网络拓扑结构的基本步骤。 （1）运行Visio 2003软件，在打开的如图1-1所示窗口左边“类别”列表中选择“网络”选项，然后在右边窗口中选择一个对应的选项，或者在Visio 2003主界面中执行【新建】→【网络】菜单下的某项菜项操作，都可打开如图1-2所示界面（在此仅以选择“详细网络图”选项为例）。 图1-1 Visio 2003主界面
图1-2 “详细网络图”拓扑结构绘制界面 （2）在左边图元列表中选择“网络和外设”选项，在其中的图元列表中选择“交换机”项（因为交换机通常是网络的中心，首先确定好交换机的位置），按住鼠标左键把交换机图元拖到右边窗口中的相应位置，然后松开鼠标左键，得到一个交换机图元，如图1-3所示。它还可以在按住鼠标左键的同时拖动四周的绿色方格来调整图元大小，通过按住鼠标左键的同时旋转图元顶部的绿色小圆圈，以改变图元的摆放方向，再通过把鼠标放在图元上，然后在出现4个方向箭头时按住鼠标左键可以调整图元的位置。如图1-4所示是调整后的一个交换机图元。通过双击图元可以查看它的放大图。 图1-3 图元拖放到绘制平台后的图示
数据化时代，信息对各行各业的影响巨大，充分掌握信息就掌握了市场的发展方向。面对激烈的市场竞争，制造业企业已经能够意识到来自时间、成本、质量等各方面的压力，如何及时适应市场的快速变化，对数据信息的掌握显得尤为重要，而数字化工厂的建立有望为企业适应激烈的市场竞争提供解决方案。 一、数字化工厂的概念 数字化工厂是BIM(建筑信息模型)技术、现代数字制造技术与计算机仿真技术相结合的产物，同时具有其鲜明的特征。 数字化工厂是以产品全生命周期的相关数据为基础，根据虚拟制造原理，在虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、优化和重组的新的生产组织方式。它是在设计建造阶段，建立全面、详实的信息，包括材料、工艺、设备运行管理等全生命周期的信息档案数据库，利用BIM(建筑信息模型)技术指导建筑物、构筑物及设备的科学使用和维护，为信息化、标准化管理提供数据基础平台，加上CAD、EEP、MEP等应用管理系统，实现工厂控制系统内部数字化信息的有效传递，既链接了生产过程的各个环节，又与企业经营管理相互联系，进而把整个企业数字化的资金信息、物流信息、生产装置状态信息、生产效率信息、生产能力信息、市场信息、采购信息以及企业所必须的控制目标都实时、准确、全面、系统地提供给决策者和管理者，帮助企业决策者和管理者提高决策的实时性和准确性以及管理者的效率，从而实现管理和控制数字化、一体化的目标。
二、数字化工厂的优势 数字化工厂利用其工厂布局、工艺规划和仿真优化等功能手段，改变了传统工业生产的理念，给现代化工业带来了新的技术革命，其优势作用较为明显。 1、预规划和灵活性生产：利用数字化工厂技术，整个企业在设计之初就可以对工厂布局、产品生产水平与能力等进行预规划，帮助企业进行评估与检验。同时，数字化工厂技术的应用使得工厂设计不再是各部门单一地流水作业，各部门成为一个紧密联系的有机整体，有助于工厂建设过程中的灵活协调与并行处理。此外，在工厂生产过程中能够最大程度地关联产业链上的各节点，增强生产、物流、管理过程中的灵活性和自动化水平。 2、缩短产品上市时间、提高产品竞争力：数字化工厂能够根据市场需求的变化，快速、方便地对新产品进行虚拟化仿真设计，加快了新产品设计成形的进度。同时，通过对新产品的生产工艺、生产过程进行模拟仿真与优化，保证了新产品生产过程的顺利性与产品质量的可靠性，加快了产品的上市时间，在企业间的竞争中占得先机。 3、节约资源、降低成本、提高资金效益：通过数字化工厂技术方便地进行产品的虚拟设计与验证，最大程度地降低了物理原型的生产与更改，从而有效地减少资源浪费、降低产品开发成本。同时，充分利用现有的数据资料（客户需求、生产原料、设备状况等）进行生
实验一绘制网络拓扑图 一、实训目的和要求 网络的拓扑结构是抛开网络物理连接来讨论网络系统的连接形式，网络中各站点相互连接的方法和形式称为网络拓扑。 通过本实验，使学生掌握网络拓扑的基本结构，学会设计网络结构。 熟练使用Microsoft Office Visio 2003 和Boson Network Designer绘制网络拓扑结构图。 二、实验内容 （一）网络拓扑图分析 1、星形拓扑 星形拓扑是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成。 星形拓扑结构具有以下优点： （1）网络结构简单，组建、维护和管理网络容易 （2）网络有较好的扩充能力 （3）网络传输延时较短，误码率较低 星形拓扑结构的缺点： （1）电缆长度和安装工作量可观。 （2）中央节点的负担较重，形成瓶颈 （3）各站点的分布处理能力较低 2、总线拓扑 总线拓扑结构采用一个信道作为传输媒体，所有站点都通过相应的硬件接口直接连到这一公共传输媒体上，该公共传输媒体即称为总线。 总线拓扑结构的优点： （1）总线结构所需要的电缆数量少 （2）总线结构简单，又是无源工作，有较高的可靠性 （3）易于扩充，增加或减少用户比较方便 总线拓扑的缺点： （1）总线的传输距离有限，通信范围受到限制
（2）故障诊断和隔离较困难 （3）分布式协议不能保证信息的及时传送，不具有实时功能 3、环形拓扑 环形拓扑网络由站点和连接站的链路组成一个闭合环 环形拓扑的优点： （1）电缆长度短 （2）增加或减少工作站时，仅需简单的连接操作 （3）可使用光纤 环形拓扑的缺点： （1）节点的故障会引起全网故障 （2）故障检测困难 （3）环形拓扑结构的媒体访问控制协议都采用令牌传递的方式，在负载很轻时，信道利用率相对来说就较低 4、树形拓扑 树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支。 树形拓扑的优点： （1）易于扩展 （2）故障隔离较容易 树形拓扑的缺点：各个节点对根的依赖性太大 （二）使用Visio 2003完成下图
几种网络拓扑结构及 对比
局域网的实验一 内容：几种网络拓扑结构及对比 1星型 2树型 3总线型 4环型 计算机网络的最主要的拓扑结构有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。计算机网络的拓扑结构是把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构：分为逻辑拓扑和物理拓扑结构这里讲物理拓扑结构。总线型拓扑：是一种基于多点连接的拓扑结构，所有的设备连接在共同的传输介质上。总线拓扑结构使用一条所有PC都可访问的公共通道，每台PC只要连一条线缆即可但是它的缺点是所有的PC不得不共享线缆，优点是不会因为一条线路发生故障而使整个网络瘫痪。环行拓扑：把每台PC连接起来，数据沿着环依次通过每台PC直接到达目的地，在环行结构中每台PC都与另两台PC相连每台PC的接口适配器必须接收数据再传往另一台一台出错，整个网络会崩溃因为两台PC之间都有电缆，所以能获得好的性能。树型拓扑结构：把整个电缆连接成树型，树枝分层每个分至点都有一台计算机，数据依次往下传优点是布局灵活但是故障检测较为复杂，PC环不会影响全局。星型拓扑结构：在中心放一台中心计算机，每个臂的端点放置一台PC，所有的数据包及报文通过中心计算机来通讯，除了中心机外每台PC仅有一条
连接，这种结构需要大量的电缆，星型拓扑可以看成一层的树型结构不需要多层PC的访问权争用。星型拓扑结构在网络布线中较为常见。 编辑本段计算机网络拓扑 计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关的点，线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系，是建设计算机网络的第一步，是实现各种网络协议的基础，它对网络的性能，系统的可靠性与通信费用都有重大影响。最基本的网络拓扑结构有：环形拓扑、星形拓扑、总线拓扑三个。 1. 总线拓扑结构 是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上，结点之间按广播方式通信，一个结点发出的信息，总线上的其它结点均可“收听”到。拓扑结构 优点：结构简单、布线容易、可靠性较高，易于扩充，节点的故障不会殃及系统，是局域网常采用的拓扑结构。缺点：所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈；出现故障诊断较为困难。另外，由于信道共享，连接的节点不宜过多，总线自身的故障可以导致系统的崩溃。最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。 2. 星型拓扑结构 是一种以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。这种结构适用于局域网，特别是近年来连接的局域网大都采用这种连接方式。这种连接方式以双绞线或同轴电缆作连接线路。优点：结构简单、容易实现、便
数字化工厂技术发展与展望 制造技术已从物质形式的制造向信息制造转变，产品中知识信息的价值占据越来越高的比例，这不但反映在产品本身，而且体现在产品的整个生命周期，特别是生产制造环节，随着信息技术的发展，不断出现了新的制造理念和制造系统，如FMS、CIMS、敏捷制造和网络化制造等。这些技术从制造的现实出发，对制造过程中产生的数据进行数字化，并对它们进行加工处理，产生相关信息，在制造系统中进行存储和交换，并直接应用于对生产过程的管理和控制，进一步可对信息进行分析加工产生相关知识，使制造系统的“智能”得到提高，通常把这种生产方式称为数字化制造。另一方面，随着仿真技术的发展和虚拟现实技术的产生，另一种概念的数字化工厂随之产生，这个工厂生存于数字信息世界，在真实工厂或生产过程还没有开始前，这个工厂在虚拟空间中运作，对真实工厂进行虚拟现实的仿真，提供优化的结果，这是现在数字化工厂主要研究和应用的内容。 一数字化工厂的概念 随着全球化竞争的加剧，产品的更新换代和设计制造周期缩短以及客户化定制生产方式的形成，给制造企业带来越来越大的竞争压力。以下原因促使数字化工厂概念的产生： (1)产品越来越复杂，不但零件的形状，而且产品中包含的零件个数非常多、零件之间的装配关系复杂。在设计时的微小错误，就可能造成产品开发的失败，或是不能按期交货。另一方面可能由于使用前没有发现的微小缺陷，造成重大事故。 (2)生产设备和制造系统日益趋向复杂和昂贵，生产制造系统的布局和配置是否适应所制造的产品，是否是优化的布局和配置？这些问题的解决，使制造商能够在科学的指导下进行投资，以小风险获取大的收益。 (3)一般的制造系统是非线性离散化的系统，生产制造系统的鲁棒性如何？在某些意外发生的情况下，制造系统是否能够满足生产需求？ (4)专业人员在设备的安装、使用和维修中仅仅依靠产品图纸文档，使工作效率低下，而且对人员的专业技能要求很高。 数字化工厂最主要解决产品设计和产品制造之间的“鸿沟”，如图1所示。以前产品设计完成后，没有一个科学的转化渠道，仅仅凭借工艺人员、制造工程师和管理人员的经验知识进行生产工艺安排、生产计划制订，然后直接投入制造系统进行制造，对出现的问题只有在生产过程中解决。 数字化工厂技术就是为解决以上问题而提出，目前国内外还没有一个统一的概念，一般可以认为数字化工厂技术能实现产品生命周期中的制造、装配、质量控制和检测等各个阶段的功能，主要解决工厂、车间和生产线以及产品的设计到制造实现的转化过程，使设计到生产制造之间的不确定性降低，在数字空间中将生产制造过程压缩和提前，使生产制造过程在数字空间中得以检验，从而提高系统的成功率和可靠性，缩短从设计到生产的转化时间。数字化工厂技术带来的好处如下： (1)缩短新产品的上市周期； (2)减少新产品的开发成本和风险； (3)优化产品设计以利于加工； (4)优化生产线配置和布局，减少生产线准备和停机时间； (5)增加生产线设备生产力，大大提高生产率； (6)改善工人的劳动环境，提高产品质量。 二数字化工厂的结构和主要关键技术 数字化工厂技术在虚拟现实技术和仿真优化技术的基础上发展起来，数字化工厂目前已经成为现代制造领域中的一个新的研究应用领域。针对制造系统体系结构设计及优化、生产系统的功能分解以及过程组织、
[设备清单] Cisco 2600路由器一台 Cisco 2900XL交换机若干台 Cisco PIX防火墙一台 网线：若干箱 制线嵌：若干个 正版软件：Microsoft ISA [方案设计] 一.使用一台路由器实现内网与外网的连接 其功能实现：
1、实现内网与外网的连接 2、实现内网中不同VLAN的通信 3、实现NAT代理内网计算机连接Internet 4、实现ACL提供内外网的通信的安全 二. 使用多台交换机实现VLAN的规划 1、按部门或场所划分vlan 1)vlan1：经理； 2) vlan2：人事部； 3)vlan3：销售部； 4)vlan4：策划部； 5）vlan5：技术部 2、vlan之间的通信 1）实现有通信需要的vlan之间的通信，如vlan2与vlan3，vlan5等； 2）使用上述路由器实现vlan之间的通信； 3）使用ACL提供valn间通信的安全； 一、IP地址规划： 1、考虑内网中机器较多，并考虑到公司规模日益庞大故使用10.0.0.0/8私 有地址并将其进行子网划为/24； 2、不同vlan给予不同子网ip，如vlan2可为10.31.0.0/24子网; 3、通过DHCP服务器动态分配所有ip; 二、win2003域规划： 为方便管理和提高网络安全性，将内网中部分计算机实现win2003域结构网络： 1、创建一个win2003域，如：； 2、将经理办公用机，各部门用机，等所有员工用机加入所建域； 3、创建额外域DC提供AD容错功能和相互减轻负担功能； 三、服务器规划
1、文件打印服务器（win2003系统）：用于连接多台打印设备，并将这些 打印机发布到活动目录 1）实现域中所有计算机都可方便查找和使用打印机； 2）实现打印优先级，使得重要用户，如部门领导可优先使用打印机； 3）实现打印池功能，使得用户可优先自动使用当前空闲打印机； 4）实现重定向功能，使得当一打印设备故障，如缺墨缺纸，可自动被重定向到其它打印设备打印； 5）实现打印机使用时间限制：如管理人员可24小时使用，普通员工只可上班时间使用； 2、DHCP服务器（linux 系统）：用于为内网客户机分配ip，考虑到效率 和可靠性 1）根据所需使用子网，实现多个作用域，并将这些作用域加入进一个超级作用域，为不同子网内的客户机分配相应； 2）实现为客户机分配除ip之外的其它设置，如网关IP，DNS IP，等等； 3）实现地址排除：将各服务器所使用地址在作用域内排除； 4）实现保留：为需要的用户，如网络系做网络相关实验的老师，保留特定的IP,使其可长期使用该IP而不与其他人冲突； 5）实现DDNS的支持，能够自动更新DNS数据库。 3、DNS服务器（linux 系统）：提供域名解析 1）实现主要名称服务器，并创建AD集成区域，如； 2）实现允许安全动态更新的DDNS，使得与DHCP服务器合作，动态更新DNS数据库； 3）实现转发器功能，使得内网用户访问互联网时DNS可将解析请求转发给ISP DNS，如； 4）实现辅助名称服务器：提供容错和减轻负担的功能；
数字化工厂信息系统结构研究 作者：庄亚明 数字化工厂是以制造产品的企业为核心，由核心企业以及与之相关联的成员构成的动态联盟，通过数字化工厂信息系统有效地管理和利用联盟的数字化信息和数字化信息流，实现成员之间的高度协同工作和资源共享，为客户提供满意的产品。本文基于数字化工厂的基础应用平台采用系统交互与集成方法，通过对数字化工厂信息系统的组成及其已有技术基础的分析，演绎数字化工厂信息系统的实现设想与结构，抽取数字化工厂信息系统公共服务。 1 数字化工厂信息系统及其特征 数字化工厂最重要的原料是关于产品和市场的信息啦)，信息经过各种数字化处理后，成为其决策及行动的知识方案。其运作模式可以概括为产品开发过程数字化、产品制造过程数字化、产品本身数字化、产品销售过程数字化、技术支持与服务过程数字化、经营决策过程数字化、信息与知识数字化及其信息与知识共享。 数字化工厂信息系统是数字化工厂产生、处理、传递、储存和利用数字化信息的系统和工具。通过它控制数字化工厂的信息和信息流，进而达到控制、管理、利用物流和资金流以及协同工作的目的。并且，数字化工厂的每个过程和功能领域都需要其信息系统支持。 (1)从应用角度来看，在产品设计过程和功能领域中，需要CAD、CAPP、CAM、DFX和PDM 等分、子系统。在产品制造过程和功能领域中，需要经营计划、主生产计划、车间作业计划、库存控制、制造设备自动化控制等分、子系统，此外还应该有质量控制系统。在销售服务过程和功能领域中，需要客户关系管理。在经营决策过程和功能领域中，需要决策支持系统，以及其他日常事务处理系统和工具。在资源供应过程和功能领域中，需要有供应链管理和人力资源管理等系统。在财务核算与控制过程和功能领域中，需要财务核算与控制系统。其他公共系统和工具，如电子邮件、字处理、电子会议等。 (2)从支持应用的支撑系统角度来看，需要支持这些系统的平台和工具，如操作系统、通讯网络、各种数据库管理系统等等。 2 数字化工厂信息系统的实现设想 为了满足数字化工厂对信息交换／共享和协同工作的要求，数字化工厂的信息系统必定需要信息交互和系统集成。数字化工厂成员信息系统之间的信息交互和集成可以有两种方法：点对点的交互与集成方法和基于基础应用平台(或称为基础集成框架)的交互与集成方法。前者应用广泛，后者则是目前研究和开发的热点。 由于实现信息交互和系统集成方法是在需要进行信息交互和集成的系统内部和系统之间的交互点，使用特定的通讯设施和编程技术开发接口，这就是点对点信息交互和系统集成(如图1所示)。点对点方法提供了一种在部门级解决方案或应用程序家族之间实现信息自动交换的手段。