企业基于CPS和工业互联网构建的智能工厂原型，主要包括物理层、信息层、大数据层、工业云层、决策层。其中，物理层包含工厂内不同层级的硬件设备，从的嵌入设备和基础元器件开始，到感知设备、制造设备、制造单元和生产线，相互间均实现互联互通。以此为基础，数字工厂建设，构建了一个“可测可控、可产可管”的纵向集成环境。

信息层涵盖企业经营业务各个环节，包含研发设计、生产制造、营销服务、物流配送等各类经营管理活动，以及由此产生的众创、个性化定制、电子商务、可视等相关业务。在此基础上，形成了企业内部价值链的横向集成环境，实现数据和信息的流通和交换。

“多品种，小批量”企业的难题提供了解决方案：

3个方式改善品种多，排产难问题：1、建立PLM产品全生命周期管理系统，除了管理基础的产品图纸、BOM、工艺、定价等信息，建立属于公司的标准研发体系，数字化工厂，将产品配置、产品结构、装配关系、制造工艺等数据统一管理并呈现，提高编制工艺的效率。2、通过MES系统实现车间现场的管控，同时梳理并建立通用件，考虑超级BOM组成及实施的可能性，有效缩短生产周期。3、通过ERP系统与MES系统的深度集成，实时监测、控制、统计、分析各个生产环节的全部细节，同时通过车间看板实时展示数据信息，以达到优化产能的目的。

数字化工厂的主要环节与关键技术

 产品设计环节——三位建模是基础

在产品研发设计环节利用数字化建模技术为产品构建三维模型，能够有效减少物理实体样机制造和人员重复劳动所产生的成本。同时，三维模型涵盖着产品所有的几何信息与非几何制造信息，这些属性信息会通过PDM/cPDM (产品数据管理/协同产品定义管理)这种统一的数据平台，数字化工厂概念，伴随产品整个生命周期，是实现产品协同研制、产品从设计端到制造端一体化的重要保证。经历了三十余年的发展，数字化建模技术已经相当成熟，智能制造与数字化工厂，至今使用三维CAD设计软件的全三维建模技术在制造业的应用已经相当普及。数字化建模技术的应用始于航空航天领域，由于对产品和零部件的精度、质量、加工工艺有着比其他行业更加苛刻的要求，航空航天工业让数字化建模技术的效用得以充分发挥。

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