發布日期：2022-04-26 點擊率：76
經濟正面臨著數字化的挑戰，該轉變既有機遇，也伴隨著風險，盡管相關基礎已經搭建，但許多工業企業仍任重道遠，始終缺乏明確的策略。通過展會上推出的特別節目“數字化之路”以及相關的會議，AMB展會為入會者展示了工業企業如何借助當下信息技術去挖掘數字化的潛力。
AMB展會特別節目“數字化之路”向展會參觀者展示具有真實體驗的數字化
協會和市場研究人員一致認為企業的數字化進程并無捷徑可循，“IT與軟件行業以及機械和設備制造之間的協同作用是數字化創新的關鍵，只有通過行業，才能為數字化世界的生產者和客戶帶來有益的新產品。”德國機械和設備制造商協會(VDMA)如此強調道。VDMA預測機器學習等技術從長遠來看將成為一種趨勢，“未來與行業各領域知識相結合的人工智能將會為企業注入新的活力并衍生出新的商業模式。”VDMA軟件和數字化總經理Rainer Glatz介紹說。
自動化過程中人員需求的挑戰
VDMA在近期所做的調查中，征詢了技術相關性以及機械工程中產品數字化和產品相關服務的發展趨勢，調查結果表明，在未來幾年的數字化產品和產品相關服務中，機器學習和大數據方面的業務呈現大幅增漲。
然而根據企業的說法，機械制造產品和產品相關服務的日益數字化也給企業帶來了不小的問題。軟件開發部門人員匱乏，人員需求的不斷增加以及培訓和繼續教育壓力正成為越來越多企業必須直面的挑戰。目前，十分之八的研究參與者認為人員的可支配性是軟件和自動化技術發展中的一大問題。
專家們一致表示，企業無法規避數字化轉型，也不能讓它脫離常態。例如，在一項研究中Gartner預測，如果無法實施數字化戰略，一年之內大約會有四分之一企業的市場地位會受到危及。一項調查結果顯示，84%的參與者認為數字化轉型至關重要，僅有6%的人安于現狀，企業的危機感實際上已人盡皆知。當然數字化不僅帶來風險，同時也提供了機會。
圖1 CAM和仿真軟件發揮了重要作用，能實現對整個CNC制造過程的全方位集成控制
數字化流程對于制造企業而言并不陌生，畢竟CAD/CAM、仿真和PDM/PLM等軟件已在產品開發中使用過多年，此處創建和管理的數據是實現跨部門工作的數字化流程的基礎，集中式產品生命周期管理(PLM)系統實現了信息和數據的管理和分發，不過加工制造等后續步驟仍未完全整合，特別是生產計劃方面，在邁向工業4.0的道路上，通過優化價值和更短的上市周期，實現更高效生產潛力的依然有很多。
通過正確的戰略、軟件和實施，企業將能夠更加高效、更優質地生產產品，同時保證較低的總體成本。
制造業數字化潛力無窮
生產數字化在價值創造過程中提供了巨大潛力，而生產計劃則在此扮演著重要角色，它被認為是工程和生產之間的接口。事實上許多生產企業還仍然是生產計劃涉及多個工作崗位，往往需要跨部門，大家計劃并努力記錄，但缺乏信息交流，真正意義上的合作并不多見。什么時候達到什么樣的計劃狀態?與此相關的當前文件和版本是什么?這些往往無法確定，因此沒有結論性和有效的總體規劃。
挖掘潛力離不開高效和無縫的協作，為此需要細致和全面的規劃，所有參與者都能依據權限對此進行訪問。基于角色的配置為每個人提供他們工作所需的準確信息，這種總體計劃模型包含所收集的知識以及來自過程計劃、時間管理或制造模擬領域的所有可使用信息。
從產品開發到制造
產品開發提供基本信息，在三維CAD系統和相關的數據管理中，有大量可用于生產的信息,因為在產品開發時已確定基本的產品屬性，如幾何形狀、尺寸、結構和材料，包括必要的裝配步驟，在系統中也可以看到諸如零件結構中的最新變化。
來自創作系統的數據和補充知識必須與用于生產計劃和控制的軟件相結合，其基礎應該是一個帶有來自所有利益相關方一致的數據和訪問權限的通用IT平臺。
通過中心基礎以及相關的應用程序，例如用于計劃、模擬和生產組織的軟件(數字制造軟件)，來自CAD系統的3D模型或來自PLM系統的相應信息總是可以用于生產計劃中的每個對象。因此，在產品開發中實施的變更也被納入生產計劃中，所有制造步驟可以模擬，生產手段或機器設備及其能力均可計劃。在這種規劃階段，由于采用了數字模型，工作場所的設計或裝配步驟可以進行詳細計劃和可視化，包括工人的操作空間，就連機器人或整個自動化生產線的使用也可以采用這種方式來計劃和模擬。此時過程也可以采用運動學表示，并實現例如裝配過程或材料流程的可視化，同時任何時候都能修改并優化各個流程，直到達到生產流程的有效時間。用戶可以比較不同的模擬計劃方案并選擇最佳變體或組合。
圖2 所有數據一目了然：通過來自制造過程的實時可用信息實現及時響應
生產總覽：跨部門且實時
所有項目參與者必須能夠在數字化生產部門隨時訪問當前的生產狀態。根據授權，該總覽能力也適用于所有參與生產的相關人員，包括工作準備部門的員工。生產能力或交付部件、機器利用率、風險以及目標方面的缺失應該實時顯示。帶有生產計劃和控制系統(PPS)以及企業資源計劃(ERP)的制造執行系統(MES)進行數據采集和評估的生產計劃軟件可以實現這一點。
在模擬數據或后期制造數據的基礎上甚至能夠對比整個工廠或生產地，因此可以識別漏洞并優化制造。
過程數字化為制造企業提供了巨大的機會，通過提高規劃效率，實施全球標準和合作，企業大大縮短了其產品的上市時間。生產數字化還有助于收集、評估和重復使用經驗(生產經驗)，此外也讓工業4.0時代不斷增加的計劃復雜性變得更易于管理。
AMB展會上的特別節目“數字化之路”致力于提高生產數字化水平，一方面包括與德國軟件和數字化協會VDMA合作組織的獨家專業大會，另一方面數字商業模式、數字生產、數字產品開發、數字服務、客戶服務、軟件開發領域的軟件解決方案制造商和硬件服務商以及制造商還通過展會期間的展覽進行了展示。通過展示，訪問者可以體驗應用程序，獲得最佳實踐經驗，這些實例概述了企業網絡化流程的相互作用及其附加值。
