西门子数字化工厂-数字化车间-先进制造技术共105页文档

先进制造技术论文(数字化工厂)数字化工厂发展现状及趋势摘要：目前，将数字与智能制造作为关键技术应用到数字化工厂，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。

打造数字化工厂，是当前工业企业变革、突破的重要手段。

本文对数字化工厂发展现状及趋势进行了初步的研究，通过具体实例，分析了数字化工厂的特点，应用现状并展望了数字化工厂的发展趋势及其决定性意义。

发展数字化工厂对制造企业提升生产力，实现生产智能化和有效管理，推广数字化工厂的建设和发展，搭建智能制造技术和数字化工厂相结合的交流平台，为我国传统产业转型升级、工业与信息化深度融合的战略发展要求，都有着关键性的意义。

关键词：数字化工厂；虚拟仿真；数字制造；智能管理；产业转型升级一、引言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》专题报告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。

二、数字化工厂的研究热点根据在范围、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）、智能工厂图1典型数字化工厂提法的主要业务范围（Intelligence Factory）、数字化制造（Digital Manufacturing）、虚拟工厂（Virtual Factory）等。

通过西门子制造工厂一起领略智能工厂的智能制造通过西门子以实物或模型呈现数字化工业的各种解决方案，我们可以看到智能生产线模型，可以看到机器人、传感器等反映工业4.0特点的硬件元素，也可以看到数据处理、智能控制等软件元素。

那么什么是工业4.0？下面我们就通过对西门子安贝格电子制造工厂（下称“安贝格工厂”）——这一目前被业界认为最接近工业4.0概念雏形的工厂介绍，一起来领略下智能工厂的智能制造。

何为工业4.0？“工业4.0”的研究项目由德国联邦政府首先提出，在德国学术界和产业界的推动下形成。

2013年的汉诺威工博会上，德国政府正式提出“工业4.0”战略，并推出《德国工业4.0战略计划实施建议》（下称《实施建议》）；2015年的工博会上，在德国联邦经济和能源部、联邦教研部支持下，多家行业协会联合发起的德国“工业4.0平台”正式成立，该平台已成为德国政府在联邦层面促进工业4.0发展最直接的渠道。

工业4.0的称法主要相对于前三次工业革命而言：工业1.0指的是18世纪开始的第一次工业革命，实现了机械生产代替手工劳动；第二次工业革命始于20世纪初，依靠生产线实现批量生产；工业3.0则为现代人所熟悉，指的是20世纪70年代后，依靠电子系统和信息技术实现生产自动化。

而工业4.0则指的是通过实现“物联网”系统完成大生产，最大程度实现生产全自动化、个性化、弹性化、自我优化和提高生产资源效率、降低生产成本的全新生产方式。

根据《实施建议》描述：在未来智能工厂中，人类、机器和资源能够互相通信。

智能产品“知道”它们如何被制造出来的细节，也知道它们的用途。

它们将主动地对制造流程，回答诸如“我什么时候被制造的”、“对我进行处理应该使用哪种参数”、“我应该被传送到何处”等问题。

随着工业4.0进程的发展，开放的标准也被提上了议程，太多的专有系统会阻碍工业4.0的进展。

今年的工博会开幕前夕，德国标准化学会与5家行业协会共同发起成立“工业4.0标准化理事会”，显示德国的工业4.0发展已瞄向标准制定的新阶段。

数字化工厂数字化车间先进制造技术方案随着信息技术的快速发展和应用，数字化工业和数字化车间已成为制造业发展的趋势和方向。

数字化工厂集成了现代信息技术和先进的制造技术，旨在提高企业的生产效率和质量、减少生产成本和物流成本，促进企业的可持续发展。

本文将围绕“数字化工厂数字化车间先进制造技术方案”这一主题进行探讨，分步骤阐述数字化工厂建设的过程和实施的方案。

一、工厂数字化设计数字化工业的基础是工厂数字化设计。

数字化设计通过数字化技术实现对工厂的虚拟建模，以便于了解工厂流程、调整工艺和生产计划等。

工厂数字化设计需要进行流程分析、优化设计和技术方案制定等工作，同时考虑数字化技术的应用，如CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）、CAM（计算机辅助制造）和虚拟现实等。

二、数字化车间建设数字化车间是数字化工业的一部分，它是一个能够自主执行计划、操作控制和生产管理的系统。

数字化车间的建设需要实现的目标是高质量、高效率和可持续生产，以及工厂的资源优化和生产过程的追踪与分析。

数字化车间还需要考虑信息流、物流和控制流的整合，使之协调一致，即实现工业4.0的理念。

三、先进制造技术方案随着时代的进步和技术的创新，制造技术也在不断地发展改进。

数字化工厂需要选用最先进的制造技术，以提高工厂的生产效率和质量。

现代先进的制造技术包括：激光制造技术、3D打印技术、人机协同制造技术、智能制造技术、物联网技术和大数据技术等。

可以采用这些技术加快数字化工厂的建设，提高效率、降低成本、实现高品质的生产。

四、数字化转型实施数字化转型实施需要梳理出数字化工厂的需求和目标，进行数字化技术的规划和设计，同时考虑数字化技术的人力资源和物资投入，尽量保证数字化转型的成功率。

数字化工厂的实施需要调整企业组织架构和流程管理，并加强数字化技术的技术力量和技术培训，以提高数字化技术应用的效果和质量。

最后，数字化工厂和数字化车间的建设和实施需要企业的决策和实施力量，需要注重人才培训和技术创新，需要加强企业内部的地位和外部的传播和沟通，以便于在数字化工业领域中获得更多的机会和前景。

西门子数字化解决方案
《西门子数字化解决方案：革新未来工业发展》
西门子是一家全球领先的数字化解决方案提供商，其针对各行各业的数字化产品和服务，为客户实现数字化转型和创新。

西门子数字化解决方案以其高效、可靠、智能的特性，广泛应用于工业生产、制造业、能源领域等多个行业，助力企业提升生产效率、降低成本、实现可持续发展。

在工业领域，西门子数字化解决方案为企业提供了先进的工厂自动化、数字化化设计与制造、数字化运维和数字化化服务等全方位解决方案。

通过数字化化的工厂自动化系统，企业可以实现生产过程的高效、自动化管理，为客户提供定制化的生产工艺，提升产品质量和生产效率，降低成本并提高竞争力。

在制造业领域，西门子数字化解决方案将制造业与数字化技术紧密结合，为企业提供数字化化设计、数字化化制造和数字化化服务等解决方案，支持企业实现智能制造和智能工厂的转型。

通过数字化化设计和制造系统，企业可以实现产品设计的智能化、高效化，降低制造成本，提高产品质量，并快速响应市场需求。

在能源领域，西门子数字化解决方案为能源企业提供了数字化化能源管理、智能电网、数字化化服务等解决方案，助力企业提升能源管理的效率和可靠性。

通过数字化化能源管理系统，企业可以实现能源数据的实时监测和分析，提高能源利用效率，降低能源消耗，实现可持续发展。

西门子数字化解决方案以其丰富的行业经验和领先的技术水平，为客户提供了从数字化化产品到数字化化服务的全方位解决方案，助力客户实现数字化转型和创新，提高企业竞争力，促进工业发展革新。

随着数字化技术不断发展，西门子数字化解决方案将继续引领行业发展，为客户创造更大的价值。

制造业中的数字化工厂转型与实施案例分析引言：随着科技的不断发展和全球制造业竞争的加剧，数字化工厂转型成为了制造行业的重要趋势。

数字化工厂的转型旨在通过技术和信息的集成，优化生产过程，提高效率和产品质量。

本文将通过分析几个成功的数字化工厂实施案例，探讨数字化工厂的转型对企业带来的益处以及实施过程中可能面临的挑战。

案例一：西门子数字化工厂转型西门子是全球领先的科技公司，其数字化工厂转型是一个成功的案例。

该公司通过将物理工厂与数字化技术相结合，建立了一套智能制造平台，实现了生产过程的数字化化和智能化管理。

这个平台利用物联网、云计算、人工智能等技术，实现了整个生产过程的优化和协同。

通过数字化工厂转型，西门子实现了生产效率的大幅提升，产品质量的改进，以及对客户需求的快速响应能力的提升。

案例二：宝钢数字化工厂转型宝钢是中国最大的钢铁制造企业之一，其数字化工厂转型也是一个成功的案例。

宝钢通过建立数字化生产系统和智能制造平台，实现了生产过程的数字化和智能化管理。

该平台通过物联网、大数据分析和人工智能等技术，实现了生产过程的智能监控和优化。

通过数字化工厂转型，宝钢提高了生产过程的可靠性和稳定性，减少了资源的浪费，提高了产品质量和客户满意度。

案例三：奥迪数字化工厂转型奥迪是世界知名的汽车制造商，其数字化工厂转型也是一个成功的案例。

奥迪通过引入工业物联网、机器学习和人工智能等技术，实现了生产过程的数字化化和智能化管理。

通过数字化工厂转型，奥迪实现了生产过程的灵活性和透明度的提升，减少了生产过程中的错误和浪费，提高了产品质量和交付能力。

益处：数字化工厂转型为企业带来了许多益处。

首先，数字化工厂转型可以提高生产效率。

通过数字化技术的应用，企业可以实现生产过程的自动化和优化，减少了人为操作错误和重复劳动，提高了生产效率和产能。

其次，数字化工厂转型可以提高产品质量。

数字化技术可以实时监测生产过程中的关键参数，并及时发现和纠正问题，从而提高产品的质量稳定性和一致性。

1月22日，“工业4.0”这一前沿概念首次被写进佛山市委全会的报告。

在工业4.0的时代图景下，制造业正在发生一场怎样的变革？作为制造业基础组织单元的“工厂”，将会迎来一次怎样的颠覆？变革的时代，新鲜的概念、前沿的理念层出不穷。

而一个有说服力、有参照价值的样本，或许能给身处变革大潮之中的佛山，带来更多鲜活的印象与具象的感触。

在距离佛山数千公里外的成都市西北角，距离郫县县区3公里处，坐落着一座看似普通的“特殊工厂”。

这座正式投产仅一年多的工厂内，设置了一个由各种系统组合而成的全集成自动化流程展示图。

展示图中，工厂的处理系统相当于大脑，连接网络如同它的神经，驱动系统就像是肌肉，传感器就相当于眼睛和鼻子。

事实上，这个仿如人体系统一样的工厂内，“数据”是从研发到生产到管理和配送，每个环节机器间沟通的“语言”。

这样一座以数字化为中心，通过自动化设备和各种软件互联互通的工厂，正是西门子在中国设立的首家数字化工厂——-西门子工业自动化产品成都生产研发基地（SEWC）。

近日，带着为佛山“智能制造”寻找样本，为“车间进化”探访案例的意图，南方日报记者前往成都，实地揭秘一座短短一年内就接待了4000名考察访客的前沿工厂。

自动化工厂“被想象成人体”西门子成都数字工厂在投产后意外地成为了“景点”，甚至EMBA课程也把它列入其中当成一个案例研究。

这座强调“数字化”的工厂，首先是一个实现了全集成自动化的“人体”，相比同类型普通工厂节省人员近50%，最大程度实现自动化的物流配送。

这不仅节省了占地和劳动力，还如同一个“聪明的小护士”，知道什么时候要给“医生”（工厂）递怎样的“手术刀”（物料）。

当迎来一个又一个的参观者时，西门子也感到有些意外。

这座占地35300平方米，外形与普通工厂无异，被西门子命名为“工业自动化产品成都生产研发基地”（以下简称“SEWC”）的全新工厂，在一年半前正式投产运营。

对外开放后，这座由西门子在中国设立的首家，也是唯一一家数字工厂，意外地成为成都高新区内一个新“景点”。

西门子数字化解决方案引言随着科技的不断发展，数字化已成为企业转型的一个重要方向。

在各个行业中，数字化解决方案可以帮助企业提高效率、降低成本、优化资源配置等等。

作为全球领先的工业自动化和数字化解决方案提供商，西门子一直在致力于为不同行业的企业打造全面的数字化解决方案。

本文将介绍西门子数字化解决方案的主要特点、应用领域以及带来的益处。

主要特点西门子数字化解决方案有以下主要特点：1.全面性：西门子提供了全面的数字化解决方案，包括工业自动化、数字化工厂、数字化能源等各个领域。

无论是制造业、能源行业还是城市基础设施，西门子都能提供相应的解决方案。

2.创新性：西门子始终致力于技术的创新。

通过不断推出新的产品、解决方案和服务，西门子能够满足不同行业的需求。

同时，西门子还与各大科研机构和高校合作，共同推动科技进步。

3.可定制性：西门子的数字化解决方案可以根据企业的需求进行定制。

无论是规模较大的企业还是中小型企业，都可以根据自身情况选择适合的解决方案。

西门子提供了多种产品和服务模块，企业可以根据自身需求进行灵活搭配。

4.高可靠性：西门子的产品和解决方案以其高可靠性而闻名。

无论是自动化设备还是智能控制系统，都经过了严格的测试和验证，以确保其稳定运行。

这可以有效提高企业的生产效率，降低故障率。

应用领域西门子数字化解决方案在各个领域都有广泛的应用，下面将介绍几个典型的应用领域：制造业在制造业领域，西门子的数字化解决方案可以帮助企业实现工业自动化、生产过程优化以及质量控制等方面的目标。

通过数字化工厂解决方案，企业可以实时监控生产线上的各个环节，并进行数据分析，以便及时发现问题并采取相应措施。

此外，通过数字化供应链管理，企业能够提高供应链的可追溯性和透明度，从而降低库存成本和物流成本。

能源行业在能源行业中，西门子的数字化解决方案可以帮助企业实现能源效率的提升和可再生能源的利用。

通过数字化能源解决方案，企业可以实时监控能源消耗情况，并进行能源管理和优化。

Quick n e w s快新闻当人工智能遇到西门子中国的 首座数字化工厂比起消费领域，人工智能技术应用在工业领域面临更大、更复杂的 挑战，加上工业领域很多问题没有清 晰的规则和边界、垂直行业知识专业 度较高，这些都成为人工智能落地工 业的难点。

作为更懂工业的西门子，我们 的专家团队通过提供定制化的人工智 能解决方案，帮助多个领域的客户降 本增效，释放人工智能在工业领域的 应用潜力。

其中就有这座久负盛名的 数字化工厂。

边缘计算与人工智能打破自动化天花板西门子（中国）有限公司工厂自动化事业部未来自动化技术与业务 孵化器部门（NAT&B)经理王超博 士认为：工业边缘计算叠加工业人 工智能之后，可以使最好的自动化变 得更好。

”边缘计算带来底层应用在开发和运营上成本的降低，人工智能则能 够使企业在生产过程中直接获益。

简 单来说，边缘计算为人工智能提供了 理想的载体，这个载体可以更好地服 务新型应用开发和运行，而人工智能 通过相关的机器学习技术和深度学习技术可以在底层对数据进行更高质量分析，从而对原有的分析或者控制方式方法进行增强和提升，反向为边缘计算带来更多加分项，两者的结合可以实现“1+ 1 > 2”的化学效应。

与此同时，工业边缘计算将云端的优势带到了现场，很大程度上保护了敏感数据的信息安全。

人工智能在底层应用时，它的模型需要不断地迭代和升级，而边缘计算可以提供很好的支撑、分发和迭代。

工业边缘计算具有良好的底层数据无缝采集能力，能够把采集到的数据直接发送给人工智能，人工智能就可以高效实现在边缘计算端的数据分析，减少外泄风险。

当人工智能遇到西门子中国的首座数字化工厂西门子工业自动化产品成都生产及研发基地（SEWC)是西门子在德国以外建立的首座数字化工厂。

当工业人工智能技术在这里落地开花，这座数字化工厂会释放出哪些新的潜力？01颠覆电子元件质量检测印制电路板（P C B A板）是PLC产品的重要部件之一。

西门子：倾力打造数字化工厂，助力“中国制造2025”西门子中国有限公司
【期刊名称】《金属加工：冷加工》
【年(卷),期】2016(000)006
【总页数】3页(P13-15)
【作者】西门子中国有限公司
【作者单位】西门子中国有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.引领数字化企业进程助力“中国制造2025”--2016西门子工业论坛在京成功举办 [J], 庞雪
2.《数字化企业》业务组合助力《中国制造2025》——西门子亮相2017工博会[J], 刘鑫磊
3.西门子:倾力打造数字化工厂,助力“中国制造2025” [J], 西门子(中国)有限公司
4.数字化盛宴——西门子助力中国工业迈向"中国制造2025"记"2016西门子工业论坛" [J], 梁秀璟
5.西门子:践行数字化助力自动化物流发展——访西门子(中国)有限公司工业业务领域数字化工厂集团运动控制部高级物流行业发展经理黄海涛 [J], 王玉;任芳
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西门子建议的数字化工厂全貌在中国制造从制造大国向智造强国转型过程中，因为历史遗留原因，大部分制造企业信息化建设相对比较落后，工厂制造过程中还均已纸质流转卡、手工报表的方式来管理工厂车间。

但随着制造数字化转型，制造生态链的分工细化，传统的生产模式遇到极大的挑战和痛点，多品种小批量的快速、透明生产诉求，倒逼我们制造企业的工厂数字化转型。

以下是西门子对数字化工厂解读，欢迎各位同行专家指正！数字化工厂核心数字化工厂核心，即是ERP、PLM、MOM、WMS、DCS五大系统的全面集成，并以MOM/MES（制造运营系统）为中枢核心，形成智能制造创新平台。

数字化工厂五大核心系统集成通过五大系统深度集成，明确定义系统业务边界。

（1）PLM：对企业知识型资产的管理，实现对产品的数据管理、项目管理、变更管理、协同管理、标准化管理、安全管理等，为制造企业提供了一个可伸缩的研发管理平台。

•与ERP集成：PLM将PBOM和工艺路线传给ERP，ERP根据零件的标准成本、建议成本、现行成本基础数据，结合加工中心和成本中心，自动生成CBON。

•与MOM集成：PLM将MBOM、SOP传给MOM，指导MOM生产管理。

当产品发生设计变更，会将变更数据实时同步到ERP、MOM系统。

（2）ERP：将企业的三大流：物流，资金流，信息流进行全面一体化管理。

特别提一下，ERP不要过多管理制造端，只需以报工方式，保存制造端的生产结果，用于财务成本核算。

•与PLM集成•与MOM集成：将生产基础数据（物料、销售订单）传给MOM。

APS将分解后的制造工单回传给ERP，MES将生产数量、物料消耗数量，按照一定周期回传给ERP。

•与WMS集成：实时同步物料基础数据、仓库基础数据、库存数量。

（3）WMS：通过入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能，对批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能综合运用的管理系统，有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程。

西门子数字化制造解决方案篇一：西门子数字化企业平台方案与智能制造西门子数字化企业平台方案与智能制造智能制造与数字化企业平台意味着将现实和虚拟世界结合在一起，从全局角度看待整个产品开发与生产过程，推动每个过程步骤都实现高能效生产–覆盖从产品设计到生产规划、生产工程、生产实施以及后续服务的整个过程。

智能制造与数字化企业平台生产规划和生产工程西门子致力于成为面向整个产品开发与生产过程的整合型供应商–覆盖从产品设计和生产规划直至生产工程、生产实施以及后续服务的整个过程。

这便是智能制造与数字化企业平台。

对于制造业的未来，我们展示了我们如何通过众多的产品、解决方案、服务和全面的纵向市场专业知识为客户提供支持，助其提高生产率和效率。

我们为所有客户统一部署智能制造与数字化企业平台技术。

我们凭借广泛的产品组合，深厚的纵向市场专业知识–在这一次再次得到证明，并且再度覆盖全球–以及对客户的极大重视，确保带来最佳的工业产品和解决方案，满足不同客户的需求。

我们拥有广泛的自动化技术、工业控制及驱动技术、工业信息技术与软件以及行业服务，为世界各地的客户提供覆盖整个价值链的全面支持–包括从产品设计到生产规划，从过程工程一直延伸至生产实施和后续服务。

利用虚拟机工具进行生产规划现代化机床耗资不菲，而且必须充分发挥其能力才能让企业获得最大的投资回报。

如果将机器闲置不用，将是很大的损失。

当机器投入运转时，要确保其各项功能发挥稳定，并尽可能提高运作效率。

如果在生产中需要不断重复设置机床，或将其改装用于培训用途，将会产生机器被白白闲置的时间。

然而，这种情况只要借助虚拟机工具即可避免，它像实体机床一样运转，但完全是通过工业信息技术与软件程序来模拟的。

西门子就有这样一款解决方案，其名称很贴切地被称为虚拟机工具，是智能制造与数字化企业平台的重要组成部分。

它可被用于设定机床设置，还可供培训和验证子程序之用，大大节省使用实体机床的时间。

虚拟机工具可缩短机床的非生产性操作时间，其仿真度很高，可减少对实体机床的非生产性利用，进而显著提高生产效率和能源效率。