什么是数字化工厂?

近几年 , 数字化工厂如雨后春笋般 , 人人都在说 , 都在做 。 那么 , 数字化工厂究竟是什么呢?
本文作者具备行业多年经验 , 已成功落地多个案例 , 他将深入浅出地为大家讲解 , 他所理解的数字化工厂 。
什么是数字化工厂?文章插图
01
1、数字化工厂的定义要想理解数字化工厂的概念 , 我们首先得理解什么是数字化 。
“数字化 , 即是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据 , 再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型 , 把它们转变为一系列二进制代码 , 引入计算机内部 , 进行统一处理 , 这就是数字化的基本过程 。 ”这一段化来自百度百科 , 简单概括一下就是将数据、信息、符号、图标等转变成数字信号存入计算机 。
对于我们工厂 , 常见的信息存储介质有二维码、一维码 , 产品的所有信息:来料、异常、时间周期、生产设备、生产人员等 , 都可以转换成条码的形式 。 我们将数据通过软件录入电脑 , 电脑生成条码 , 条码粘贴在产品上;读取时通过扫码枪、手持终端等 。
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图1 数字化的基本过
2、如何采集数据?① 传统人工采集
传统的工厂在没有导入自动化设备之前 , 通常都是通过手持扫码的方式录入和采集的 。 比如我们常见的快递分拣、商超 , 也是这种形式 。
供应商或仓库把商品送到超市时 , 收货员点检数量 , 核对单货信息后 , 将该批次的信息通过扫码枪或人工通过键盘的方式录入电脑 。 此时电脑软件内拥有了该批次的商品信息 , 待客户购买该批次某一件商品时 , 收银员扫码 , 此时系统会显示该商品的价格 。 同时 , 系统会将商品销账 。
软件除了上述功能 , 还有很多智能化的功能 。 比如说 , 当该商品库存到达一个设定值时 , 系统会自动提示管理员进行补货 。 这就是一套WMS(Warehouse Management System , 仓储管理系统) 。
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图2 商超的WMS系统的流程
上图即为商超的WMS系统的流程 , 粗线体表示物料实际流转的物理状态流 , 细的线体表示信息流 。
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图3 商品从供应商到最终客户手里的流程
如上图所示 , 我们可以看到 , 商品从供应商到最终客户手里 , 需要经过“扫码入库、从库里出货码货到货架、然后待客户拣选、最终收银员扫码、客户完成购买”等一长串的流程 。 其中可能还会包括商品丢失、理货员报失补货、商品过期退库等诸多流程 。
这是一个开环的流程 。
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图4 从供应商送货到收银员扫码销账
形成了一个信息流的闭环
从该图我们可以看出 , 从供应商送货到收银员扫码销账形成了一个信息流的闭环 。
而商超系统里面 , 信息的传递是通过人工扫码来实现的 , 这就是比较传统的一种信息采集方法 。
② 自动化设备采集
自动化设备的采集原理和人工采集的原理是一样的 , 只不过我们产生的数据和数据的存储介质多了一些而已 。 比如说 , 我们的传感器数据 , 也是可以被采集上传给系统的 。 而这些数据也是可以存储在RFID里面 。
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图5 自动化设备的采集原理
最终 , 采集的数据我们通常会通过网络的形式传入系统 。 而系统也会通过网络发送命令给设备 , 告知设备要生产什么产品 。
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图6 工厂云平台
我们可以通过MES/SCADA/PLM/WMS/SAP/SRM等系统构成一个完整的“工厂云平台” 。
这就是我们的数字化工厂 , 以数字指令的形式来执行订单 , 出货和异常信息也都会变成数字信息存入我们的系统数据库 。
02
我们为什么要做数字化工厂?
那么 , 我们记录这些信息有啥用呢?仅仅只是为了终端客户扫码时能查询到产品信息?能够进行质量追溯吗?
1、数字化工厂的目的如上文 , 超市的WMS流程图 , 我们可以看到 , 人工扫码入库和码货至哪一个货架都是由WMS来告知理货员的 。 WMS的系统可以知道哪一排货架缺了什么商品;仓库内哪一种商品还有多少库存;它甚至还知道某一种商品比较畅销 , 可以提醒管理员提前备货 。