隨著科學技術的不斷發(fā)展，制造類企業(yè)也經(jīng)歷了幾次變革，從實際發(fā)展來看，每一次變革都帶來了制造水平的大幅提升，體現(xiàn)了科學技術的主導作用，研究認為制造類企業(yè)向智能化發(fā)展大致經(jīng)歷以下四個階段：手工作業(yè)→自動化流水作業(yè)→數(shù)字化網(wǎng)絡化作業(yè)→網(wǎng)絡化智能化作業(yè)。

從歷史發(fā)展規(guī)律來看，隨著科學技術的不斷進步，制造類企業(yè)變革也是一種必然，從大的發(fā)展周期角度，研究認為當前的制造類企業(yè)發(fā)展正處于第三階段數(shù)字化網(wǎng)絡化作業(yè)的發(fā)展時期，即信息化和工業(yè)化兩化深度融合的階段，同時正在初步探索網(wǎng)絡化智能化作業(yè)。

1 數(shù)字化工廠概念

數(shù)字化工廠是隨著數(shù)字仿真技術和虛擬現(xiàn)實技術發(fā)展而來的，它通過對真實工業(yè)生產(chǎn)的虛擬規(guī)劃、仿真優(yōu)化，實現(xiàn)對工廠產(chǎn)品研發(fā)、制造生產(chǎn)和服務的優(yōu)化和提升，是現(xiàn)代工業(yè)化與信息化融合的應用體現(xiàn)。隨著產(chǎn)品需求的不斷變化、產(chǎn)品周期的更新?lián)Q代速度提升，以及3D打印、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術的不斷應用，為了縮短研發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和效益，先進的制造類企業(yè)開始越來越重視數(shù)字化工廠的建設，如上汽、海爾、華為、西門子等制造企業(yè)均已著手開始建設自己的數(shù)字化工廠，以支撐企業(yè)實現(xiàn)新的突破和發(fā)展。

作為信息化和工業(yè)化融合應用的最佳結(jié)合點，研究數(shù)字化工廠如何建設，探討虛擬設計與物理設備之間怎樣實現(xiàn)無縫銜接，對驅(qū)動信息化和工業(yè)化的深度融合發(fā)展、以及未來智能工廠發(fā)展具有十分重要的意義。數(shù)字化工廠具有廣義和狹義的概念，其涉及的內(nèi)容也隨著分析的角度不同而有所區(qū)別。

本文數(shù)字化工廠結(jié)合國內(nèi)離散型制造企業(yè)的實際情況，是以廣義數(shù)字化工廠中核心制造企業(yè)為主，在滿足自身生產(chǎn)和管理任務的同時，需要具備產(chǎn)品研發(fā)能力和售后服務保障能力，因此本論文中的“數(shù)字化工廠”不僅僅是生產(chǎn)的概念，它是向前延伸到設計，向后推移到服務，同時涵蓋企業(yè)管理，包括產(chǎn)品研發(fā)設計過程、生產(chǎn)制造過程、企業(yè)管理過程、服務保障過程等產(chǎn)品全生命周期整個過程。

2 數(shù)字化工廠架構(gòu)

數(shù)字化工廠的規(guī)劃建設、投產(chǎn)運營及優(yōu)化改進是企業(yè)信息化和工業(yè)化融合不斷深入的過程。在這個過程中數(shù)字世界與物理世界不斷迭代，支持企業(yè)產(chǎn)品設計、生產(chǎn)制造、運營管理等各個環(huán)節(jié)的PDCA循環(huán)不斷改進和提升。本論文數(shù)字化工廠建設架構(gòu)從產(chǎn)品生命周期、系統(tǒng)層級兩個維度來進行構(gòu)建，實現(xiàn)數(shù)字世界與物理世界的交互迭代。

1）產(chǎn)品全生命周期：由產(chǎn)品設計、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)制造、服務保障等一系列相互聯(lián)系的價值創(chuàng)造活動組成的鏈式集合。生命周期中各項活動相互關聯(lián)、互相影響。

2）系統(tǒng)層級：本論文提出數(shù)字化工廠建設系統(tǒng)層級自下而上共四層結(jié)構(gòu)：

（1）設備資源及控制層：包括傳感器、儀器儀表、條碼、射頻識別、機器、機械和裝置、以及電力、燃氣能源設施等硬件設備，以及與硬件設備密切相關的可編程邏輯控制器（PLC）、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）、分布式控制系統(tǒng)（DCS）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）等控制系統(tǒng)，是企業(yè)進行生產(chǎn)活動的技術基礎。

（2）數(shù)據(jù)庫層：包括設計類、工藝類、制造類、管理類、試驗類、標準體系庫（包括數(shù)字化管理標準、測試與試驗標準、設計標準、STEP標準（產(chǎn)品信息交換標準））等。各類數(shù)據(jù)庫又有各自的基本數(shù)據(jù)庫與知識庫。作為數(shù)字化工廠體系框架的第二層，為數(shù)字化工廠提供最基本的數(shù)據(jù)支撐。

（3）管理層：包括面向設計部門的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、面向工藝部門的工藝工裝管理、面向生產(chǎn)部門的制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、面向后勤保障部門的能源管理系統(tǒng)等。

（4）協(xié)同層：包括產(chǎn)品生命周期管理（PLM）、企業(yè)資源計劃系統(tǒng)（ERP）、供應鏈管理系統(tǒng)（SCM）和客戶關系管理系統(tǒng)（CRM）等，并通過互聯(lián)網(wǎng)絡共享信息實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部各部門之間協(xié)同和產(chǎn)業(yè)鏈上不同企業(yè)間協(xié)同。

3 數(shù)字化工廠建設應具備的三個核心功能要素和三項標志關鍵技術

3.1 三個核心功能要素分別是互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)信息融合

1）互聯(lián)互通：數(shù)字化工廠的核心是連接，要把設備、生產(chǎn)線、工廠、供應商、產(chǎn)品、客戶緊密地連接在一起。數(shù)字化工廠適應了萬物互聯(lián)的發(fā)展趨勢，將無處不在的傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、生產(chǎn)檢測設備、通過信息化系統(tǒng)形成一個網(wǎng)絡，使得生產(chǎn)設備之間、設備與產(chǎn)品之間、以及數(shù)字世界（虛擬世界）與物理世界之間能夠互聯(lián)，使得機器、工作部件、系統(tǒng)以及人通過網(wǎng)絡持續(xù)地保持數(shù)字信息的交流。

（1）生產(chǎn)設備之間的互聯(lián)。生產(chǎn)設備之間互聯(lián)是單機設備的互聯(lián)，不同類型和功能的單機設備互聯(lián)組成生產(chǎn)線，不同的生產(chǎn)線間互聯(lián)組成數(shù)字化車間，數(shù)字化車間的互聯(lián)組成數(shù)字化工廠，不同地域、行業(yè)、企業(yè)的數(shù)字化工廠的互聯(lián)組成一個制造能力無所不在的數(shù)字化制造系統(tǒng)聯(lián)盟。

（2）設備和產(chǎn)品的互聯(lián)。產(chǎn)品和生產(chǎn)設備之間能夠通信，使得操作人員能夠隨時了解產(chǎn)品目前處在哪個加工階段，以及下一步將如何操作，同時了解產(chǎn)品什么時候被制造等信息。

（3）虛擬與現(xiàn)實的互聯(lián)。通過信息化手段將物理設備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，讓物理設備具有計算、通信、控制、遠程協(xié)同等功能，從而實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡世界與現(xiàn)實物理世界的融合。

2）系統(tǒng)集成：數(shù)字化工廠將傳感器、嵌入式終端系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、生產(chǎn)加工檢測等物理設備通過信息化手段形成一個網(wǎng)絡，使得人與人、人與設備、設備與設備，以及服務與服務之間能夠互聯(lián)，從而實現(xiàn)企業(yè)橫向集成、縱向集成、以及未來價值鏈端到端的集成。

（1）橫向集成：指企業(yè)通過信息網(wǎng)絡所實現(xiàn)的一種資源整合，包括生產(chǎn)線設備與設備之間、生產(chǎn)線和生產(chǎn)線之間、車間和車間之間、工廠和工廠之間的聯(lián)網(wǎng)，這是實現(xiàn)數(shù)字化工廠的物理基礎。也是未來實現(xiàn)企業(yè)間資源共享的基礎。

（2）縱向集成：指企業(yè)內(nèi)部信息流的集成，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和軟件平臺對設備資源數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)等信息進行管理，使得主要設備互操作性和關鍵信息一致性得到解決，數(shù)據(jù)或信息可以是自上而下和自下而上有效流動，從而為下一步的大數(shù)據(jù)分析和高級智能決策奠定基礎。

（3）價值鏈端到端集成：指圍繞產(chǎn)品全生命周期的價值鏈創(chuàng)造，通過價值鏈不同企業(yè)資源的整合，實現(xiàn)從產(chǎn)品設計、生產(chǎn)制造、物流配送、使用維護的產(chǎn)品全生命周期的管理和服務。即將產(chǎn)品制造企業(yè)的分析需求、獲取訂單、供應鏈和制造、物流交付、獲取收入、售后服務直至獲取新的訂單的整個循環(huán)集成起來。

3）數(shù)據(jù)信息融合：在系統(tǒng)集成和通信的基礎上，利用云計算、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術，在保障信息安全的前提下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息協(xié)同共享，主要包括以下三種數(shù)據(jù)信息：

（1）產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息：包括產(chǎn)品全生命周期各階段的數(shù)據(jù)信息。產(chǎn)品的各種數(shù)據(jù)信息被傳輸、處理和加工，使得產(chǎn)品全生命周期管理成為可能，使得個性化服務成為可能，使得產(chǎn)品管理能夠貫穿其全部生命歷程，使得用戶能夠參與產(chǎn)品設計、加工的各種活動中。

（2）運營數(shù)據(jù)信息：包括企業(yè)內(nèi)部的生產(chǎn)線、生產(chǎn)設備的數(shù)據(jù)，它可以用于對設備本身進行實時監(jiān)控，并反饋到生產(chǎn)過程中，使得生產(chǎn)控制和管理最優(yōu)化；還包括經(jīng)濟運行、行業(yè)、市場競爭對手等企業(yè)外部數(shù)據(jù)，通過對采購、倉儲、銷售、配送等供應鏈環(huán)節(jié)上數(shù)據(jù)采集分析，可以減少庫存、動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)、改進和優(yōu)化供應鏈。

（3）產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)信息：包括客戶、供應商、合作伙伴等數(shù)據(jù)信息。通過了解技術開發(fā)、生產(chǎn)作業(yè)、采購銷售、內(nèi)外部后勤等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)競爭要素數(shù)據(jù)信息，為企業(yè)管理者和參與者提供看待價值鏈的信息，使得企業(yè)有機會把價值鏈上更多的環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化為企業(yè)的戰(zhàn)略優(yōu)勢。

3.2 三項標志關鍵技術分別是建模技術、仿真技術、單一數(shù)據(jù)源技術

1）建模技術：數(shù)字化工廠最大的特點就是產(chǎn)品設計和生產(chǎn)均可在數(shù)字化空間中虛擬進行，這樣不僅可以對產(chǎn)品設計可行性進行仿真驗證，還可以對新產(chǎn)品進行可制造性和制造成本提前預估分析。要實現(xiàn)上述功能首先要建立基于模型定義技術（MBD技術）的各種要素的數(shù)字化模型，本文在蔡敏等提出的6類模型基礎上將數(shù)字化工廠各種要素模型按功能分為產(chǎn)品設計、工廠布局、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)仿真、虛擬裝配、試驗驗證和能量管理等7個部分，如圖2所示。

圖2 數(shù)字化工廠功能模型結(jié)構(gòu)示意圖

2）仿真技術：仿真優(yōu)化是數(shù)字化工廠的價值核心，根據(jù)建立的數(shù)字化模型和仿真系統(tǒng)給出的仿真結(jié)果及各種預測數(shù)據(jù)，分析數(shù)字化工廠中可能出現(xiàn)的各種問題和潛在的優(yōu)化方案，進而優(yōu)化產(chǎn)品設計和生產(chǎn)過程。在數(shù)字化工廠制造過程中，仿真技術應用主要包括：面向產(chǎn)品設計的仿真包括產(chǎn)品的靜態(tài)和動態(tài)性能；面向制造過程的仿真包括加工過程仿真、裝配過程仿真和檢測過程仿真等；面向企業(yè)其他環(huán)節(jié)的仿真包括制造管理過程仿真、以及工廠/車間布局、生產(chǎn)線布局仿真等。

3）單一數(shù)據(jù)源技術：在產(chǎn)品的全生命周期中，存在著不同部門和用途的各種數(shù)據(jù)文件清單（BOM），單一數(shù)據(jù)源思想是將不同的數(shù)據(jù)經(jīng)過精心組織形成一個邏輯上的單一的數(shù)據(jù)源，并建立嚴格的約束，從而有效解決不同部門之間數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)不一致的問題。在產(chǎn)品全生命周期中，根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的階段和部門不同可以分為設計BOM、工藝BOM、制造BOM、采購BOM、銷售BOM、服務BOM等各種數(shù)據(jù)，每種數(shù)據(jù)BOM是由產(chǎn)品類型、應用領域和產(chǎn)品的生命周期唯一確定的，其中設計BOM屬于最原始的BOM文件，可視為產(chǎn)品的單一數(shù)據(jù)源，它凝結(jié)了產(chǎn)品設計工程師的創(chuàng)造性工作，其他各種BOM都是在它的基礎上結(jié)合其應用領域的信息轉(zhuǎn)換而來的。

4 數(shù)字化工廠建設內(nèi)容

本文提出將數(shù)字化工廠建設內(nèi)容分為研發(fā)設計數(shù)字化、生產(chǎn)制造數(shù)字化、企業(yè)管理數(shù)字化、支撐保障數(shù)字化四部分內(nèi)容，其示意羅盤圖如圖3所示。

圖3 數(shù)字化工廠建設內(nèi)容示意框圖

4.1 研發(fā)設計數(shù)字化

產(chǎn)品研發(fā)人員根據(jù)需求進行產(chǎn)品設計，得到產(chǎn)品的相關數(shù)據(jù)和三維模型，并進行管理優(yōu)化和改進，直到最終確定產(chǎn)品的設計方案。主要包括產(chǎn)品設計、工藝規(guī)劃、虛擬試驗驗證三個階段。其中產(chǎn)品設計重點建設數(shù)字化產(chǎn)品模型或原理樣機的構(gòu)建條件和產(chǎn)品性能與功能的數(shù)字化驗證手段，主要包括計算機輔助設計（CAD），計算機輔助工程分析（CAE），計算機輔助操作（CAO，包括知識庫、基礎數(shù)據(jù)庫和專家系統(tǒng)等）三個方面條件。

工藝規(guī)劃重點建設計算機輔助的產(chǎn)品工藝規(guī)劃和工裝設計、計算機輔助的工藝過程動態(tài)仿真與分析優(yōu)化、專用工藝裝備的優(yōu)化設計等條件，主要包括計算機輔助工藝規(guī)劃（CAPP），計算機輔助工裝設計，逆向工程（RE，如快速成型系統(tǒng)），數(shù)字化工藝仿真與驗證（包括動態(tài)裝配仿真、裝配過程仿真、人機過程仿真、焊接過程仿真、沖壓過程仿真、機加工過程仿真、裝配精度和公差仿真等），以及生產(chǎn)線布局和仿真、工位布局和仿真、物流仿真等。虛擬試驗驗證重點建立虛擬測試和驗證（VT&E）條件，即建立一個以虛擬樣機為標準的數(shù)字化環(huán)境來模擬真實的物理試驗過程，并進行一次或多次的虛擬試驗測試，并通過試驗得到的數(shù)據(jù)做合理分析，以考核、評價復雜產(chǎn)品的性能，進而為實物驗證提供堅實的支撐；以及建立試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（TDM）用于虛擬試驗數(shù)據(jù)和真實試驗數(shù)據(jù)管理等。

4.2 生產(chǎn)制造數(shù)字化

涉及從投料開始到最終完成產(chǎn)品的全過程，生產(chǎn)制造數(shù)字化可以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的優(yōu)化、監(jiān)控和管理，以提高制造質(zhì)量和效率。主要建設以下四個方面。

1）制造資源數(shù)字化主要包括對現(xiàn)有設備數(shù)字化改造和引進先進數(shù)控智能設備。現(xiàn)有設備數(shù)字化改造主要是通過采用PLC、CNC（計算機數(shù)控系統(tǒng)）系統(tǒng)及其他數(shù)字化外設，對原機床電氣系統(tǒng)進行替換和提升。引進先進數(shù)控智能設備包括購置數(shù)控機加設備（車銑復合自動化加工單元等）、工業(yè)機器人（焊接機器人等）等。

2）生產(chǎn)過程數(shù)字化以制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）為核心，包括計算機輔助制造（CAM），快速原型（RPM），以及分布式數(shù)控（DNC）聯(lián)網(wǎng)集成、數(shù)字化檢測、生產(chǎn)調(diào)度指揮中心等。

3）質(zhì)量管控數(shù)字化重點建設計算機輔助質(zhì)量管理（CAQ）、計算機輔助檢測（CAT）等手段。生產(chǎn)制造過程中質(zhì)量管控數(shù)字化需要與企業(yè)管理數(shù)字化中質(zhì)量管控統(tǒng)籌考慮。此部分建設重點為生產(chǎn)制造過程中的質(zhì)量檢測控制，側(cè)重于通過MES系統(tǒng)解決。

4）物料管控數(shù)字化重點建立自動化倉庫、自動配送傳輸裝置（AGV）、公共資源定位等物流管控條件，實現(xiàn)物流過程的自動化、數(shù)字化與智能化。

4.3 企業(yè)管理數(shù)字化

將信息技術和管理技術用于企業(yè)管理領域，提高企業(yè)管理水平和經(jīng)營效益。包括企業(yè)內(nèi)管理數(shù)字化和企業(yè)間管理數(shù)字化兩大部分。

1）企業(yè)內(nèi)管理數(shù)字化建立以產(chǎn)品為主線的PLM和以物料流為主線的ERP企業(yè)內(nèi)管理數(shù)字化框架，輔助相應的辦公自動化OA，質(zhì)量信息系統(tǒng)QIS，試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)TDM、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM（TDM和PDM系統(tǒng)重點在產(chǎn)品研發(fā)設計數(shù)字化階段使用），合同管理系統(tǒng)，人力資源管理系統(tǒng)，財務管理系統(tǒng)，設備管理系統(tǒng)，知識管理系統(tǒng)，企業(yè)門戶平臺，數(shù)據(jù)決策支撐系統(tǒng)等條件手段。

2）企業(yè)間管理數(shù)字化在企業(yè)內(nèi)管理數(shù)字化的基礎上進一步實現(xiàn)企業(yè)間相關業(yè)務、流程與共享資源的數(shù)字化，從而使企業(yè)具備參與供應鏈數(shù)字化管理和敏捷制造的能力。重點建設供應鏈管理系統(tǒng)SCM，客戶關系管理CRM，以及電子商務智能BI等內(nèi)容。

4.4 支撐保障數(shù)字化

作為數(shù)字化工廠的支撐保障條件，是數(shù)字化工廠支撐環(huán)境和運行條件，需與產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)制造、企業(yè)管理數(shù)字化條件同步開展。主要建設以下六個方面。

1）基礎設施：（1）網(wǎng)絡基礎：包括異地網(wǎng)建設和本地局域網(wǎng)建設，異地網(wǎng)建設包括不同企業(yè)之間，以及本企業(yè)不同地點的網(wǎng)絡建設。本地局域網(wǎng)建設目前包括涉密網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（又稱物聯(lián)網(wǎng)、含能源互聯(lián)網(wǎng)）、國際互聯(lián)網(wǎng)等。（2）數(shù)據(jù)中心/災備中心：包括機房建設，研發(fā)、生產(chǎn)、管理各類應用系統(tǒng)的硬件服務器、高性能計算集群系統(tǒng)、以及數(shù)據(jù)存儲與備份軟硬件配置。（3）總控中心：數(shù)字化工廠的信息中心，將反映企業(yè)運營狀況的信息系統(tǒng)在總控中心進行集中監(jiān)控管理從而實現(xiàn)信息系統(tǒng)管理效率和管理質(zhì)量的同步提升。

2）數(shù)據(jù)庫及標準規(guī)范：數(shù)據(jù)庫建設根據(jù)產(chǎn)品研制需要建立設計、工藝、制造、試驗等各環(huán)節(jié)產(chǎn)品專用數(shù)據(jù)庫、以及關系數(shù)據(jù)庫、文件數(shù)據(jù)庫、實時數(shù)據(jù)庫等通用商業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，如Oracle數(shù)據(jù)庫、SQL Server數(shù)據(jù)庫，以及數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)。標準規(guī)范建設依據(jù)國家信息化相關標準體系，根據(jù)公司級信息化標準體系，建立數(shù)字化工廠標準體系庫（包括數(shù)字化管理標準、測試與試驗標準、設計標準、產(chǎn)品信息交換標準等。標準規(guī)范體系的建設具有很強的客戶化性質(zhì)，不存在現(xiàn)成的固定模式的商業(yè)軟件。

3）信息安全：保障網(wǎng)絡安全穩(wěn)定運行，重點建設面向涉密網(wǎng)絡的物理安全、信息安全、運行安全和保密管理等信息安全防護體系；建設面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)防火墻IFW、工業(yè)通訊網(wǎng)關、工控網(wǎng)絡安全監(jiān)測審計系統(tǒng)、安全監(jiān)測平臺，工控網(wǎng)絡安全防御平臺，工業(yè)信息安全在線監(jiān)測預警平臺，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)可信計算機主動免疫平臺。

4）能源保障：以建設能源互聯(lián)網(wǎng)為信息運行載體，結(jié)合能量管理模型的虛擬仿真，通過建設能源管理系統(tǒng)EMS，綜合采用計算機技術、數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡技術、儀表控制技術，對數(shù)字化工廠運行所需的各種能源（供電、供水、供氣、供暖等）的詳細使用情況進行在線監(jiān)視、動態(tài)分析，實時掌控能源消耗，以便及時查找能耗弱點，動態(tài)進行用能調(diào)整，實現(xiàn)“實時測量”、“數(shù)據(jù)處理”和“遠程控制”等功能。

5）服務保障：后方技術保障人員應用遠程通信技術指導前方的裝備操作或維修人員對裝備的故障進行排除，迅速恢復裝備的性能；重點包括遠程診斷和維修服務（如與維修保障機構(gòu)建遠程診斷系統(tǒng)）、可視化維修服務（如建設交互式電子技術手冊IETM）、維修知識服務（如培訓、或公司門戶）、便攜式維修輔助設備、維修服務管理等五部分內(nèi)容。

6）系統(tǒng)集成：通過構(gòu)建面向研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理的數(shù)字化工廠集成支撐平臺（利用軟件接口API和協(xié)議可使各類軟件系統(tǒng)具有互操作能力），有效支持數(shù)字化工廠的各階段集成，使企業(yè)各功能系統(tǒng)協(xié)同地工作。從目前的發(fā)展趨勢，研究認為以研發(fā)為主的企業(yè)可以建立以PDM為核心的集成平臺，以制造為核心的企業(yè)可以建立以ERP+MES為核心的集成平臺，研發(fā)制造混合型企業(yè)可以建立以PLM為核心的集成平臺，實現(xiàn)產(chǎn)品生生命周期的集成。

5 結(jié)束語

數(shù)字化工廠建設是一個綜合性、系統(tǒng)性工程，波及整個企業(yè)及其供應鏈生態(tài)系統(tǒng)。數(shù)字化工廠建設所要實現(xiàn)的互聯(lián)互通、系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)信息融合和產(chǎn)品全生命周期集成將方方面面的人、設備、產(chǎn)品、環(huán)境要素聯(lián)系起來，數(shù)字、數(shù)據(jù)、信息無處不在，決策和行動分布到企業(yè)各級員工。因此建設數(shù)字化工廠，除了面臨技術挑戰(zhàn)之外，更多面臨組織、文化、流程和人力資源等管理挑戰(zhàn)，特別需要企業(yè)自身加強復合型信息化人才的培養(yǎng)。