数字化工厂的技术集成分析

    随着全球化竞争的加剧，产品的更新换代和设计制造周期缩短以及客户化定制生产方式的形成，迫切要求企业采取全新的产品研发及生产模式，以快速响应市场的需求和满足制造伙伴的协作要求。当前，解决企业的技术支撑，为企业的发展提供源动力，数字化工厂的建设已经成为企业发展的第一需要。

1、数字化工厂的整体框架

    “十五”期间，国家提出制造业信息化的发展战略，制造业信息化是将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，带动产品设计方法和工具的创新，企业管理模式的创新，企业间协作关系的创新，实现产品设计制造和企业管理的信息化，生产过程控制的智能化，制造装备的数控化，咨询服务的网络化。

    CAD技术是产品创新设计的重要工具和核心技术，也是企业信息化工程的切人点。作为数字化工厂建设的第一期工程，CAD建设必须从企业整体数字化全局来考虑，以建设CAD、PDM、ERP集成系统为目标，围绕设计数字化、制造数字化和管理数字化来制订整体解决方案，实现以产品为核心的技术集成和以企业经营流程为核心的宏观集成，都需要CAD、PDM、ERP集成系统的支持。

    在产品的全生命周期中，CAD系统用于产品的设计和分析.PDM系统用于管理与产品有关的数据和过程，ERP系统管理企业的人、财、物、信息等企业资源。

    1)CAD系统主要用子产品的几何设计和几何分析，主要功能有线架、曲面、实体造型、运动机构、特征造型、数控、有限元分析等。

    2)DPM系统将所有与产品有关的信息和过程集成在一起进行管理。它研究的对象是产品，主要功能有:文档管理、产品结构管理、工程修改管理、工作流程的设计与管理以及与C人D系统的集成。

    3)ERP是把企业作为一个有机整体。从整体优化的角度出发，运用科学的方法，对企业各种制造资源和生产、供应、销售、财务等各个环节进行合理有效的计划、组织、控制和调整，使它们在生产过程中协调有序，并充分发挥作用从而提高企业的管理水平和经济效益。

    对离散型机械制造企业来说，数字化工厂建设主要在于三个方面:

1)以CAD为代表的设计数字化;
2)以数控设备为代表的制造装备数字化;
3)以ERP为代表的企业管理数字化。

数字化工厂建设的总体枢架如图1所示。

    以上架构采用CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM集成技术，实现机械制造企业真正的全数字化设计，而利用CAM技术，将实现数字化制造。在设计过程中。企业利用PDhl技术实现并行工程思想的应用，将大大提高产品的设计效率和质量。

    以CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM集成技术和ERP、SCM、CRM的应用，形成了企业信息化的总体框架。这些技术的集成，将由内而外地整合企业的管理，建立从企业的供应商到企业内部各部门，再到用户之间的信息集成。