什么是数字化工厂？

1、数字化工厂的定义

想要理解数字化工厂到底是什么？我们首先得理解数字化的概念。

百度百科中是这样介绍数字化的：“数字化，就是把很多复杂多变的信息转变为可度量的数据，再以这些数据建立适当的数字化模型，将它们转变为一系列二进制代码，引入到计算机内部，进行统一的处理，这就是数字化的基本过程。”

对于工厂来说，常见的信息存储介质有二维码和一维码，产品所有信息：来料、异常、时间周期、生产设备、生产人员等等，都能转换成条码的形式。将数据通过软件录入电脑，电脑生成条码，条码再粘贴在产品上；通过扫码枪、手持终端等读取时数据。

2、如何采集数据？

传统人工采集

传统工厂在没有导入自动化设备之前，通常都是通过手持扫码方式来录入和采集数据的。例如常见的快递分拣、商超，也是这种人工采集的形式。

供应商把商品送到超市时，收货员点检数量，核对单货信息之后，把该批次的信息通过扫码枪或者人工通过键盘的形式录入电脑。电脑软件内就拥有了该批次的商品信息，等待客户购买该批次某一件商品时，收银员扫码，系统就会显示该商品的价格。同时，系统业会将该商品销账。

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）。

商品从供应商到终端客户手里，需要经过扫码入库、从库里出货码货到货架、待客户拣选、收银员扫码、客户完成购买等一长串的流程。其中可能还会有商品丢失、理货员报失补货、商品过期退库等流程。

这是一个开环的流程。商超系统里面，信息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式。

自动化设备采集

自动化设备的采集原理与人工采集的原理是一致的，只是我们产生的数据和数据的存储介质多了一些而已。比如，传感器数据，也是可以被采集上传给系统的，这些数据可以存储在RFID里面。

最终，采集的数据通常会通过网络的形式传入系统。系统会通过网络发送命令给设备，告知设备要生产什么产品。

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”。

这就是数字化工厂，以数字指令形式执行订单，出货及异常信息也都会变成数字信息存入系统数据库。

为什么要做数字化工厂？

那么，记录这些信息有什么用呢？单纯为了终端客户扫码时能查询到产品信息？能进行质量追溯吗？

1、数字化工厂的目的

超市的WMS流程中，人工扫码入库和码货至哪一个货架都是由WMS告知理货员的。WMS系统能知道哪一排货架缺了什么商品；仓库内哪种商品还有多少库存；甚至还知道哪种商品比较畅销，可以提醒管理员提前备货。

理货员不用频繁查验货架的货物存储量，只需要等待系统下达指令即可。这可以大大降低人员的工作量。当然，这其中也会存在系统监测不到的问题，比如，商品被偷或某顾客拿了商品，过会又不想买了，把商品放置在其他货架上。这时就需要理货员定期做盘点，虽然这些是小概率事件，但也是不容忽视的。盘点的目的就是为了消除系统监测不到的现象。

这就形成了一套“可视化管理系统”。

2、可视化管理系统简介

可视化管理系统最早是由丰田提出的，是精益生产的一种概念。最成熟的应用案例是，把产品状态标识成“红、黄、绿”等颜色，红色代表报废或不良、黄色代表在流转或异常、绿色代表产品正常。

也会在WMS建立虚拟货架，标识货架内货物的状态，最终以图表形式展示给管理者。

这就是数字化的一个应用，通过可视化数据引导管理者做出更正确的决策。

3、生产企业数字化的应用

在制造企业中，可以通过数字化来实现产品追溯、质量管理、生产管理、人员管理等等。

加入有产品出现了质量问题，可以通过扫码追溯到这是哪一个设备生产的，生产时间和生产人员。这是数字化最基础的一个应用。

更深层次的，可以把质量信息统计起来，将所有生产设备形成一个图表来监控它们，进而做数据分析。比如系统可以知道，某台设备最近在某时间段频繁出现不良，那么系统就会告知管理者需要排查故障。通过数据分析，判断是人员问题或设备问题。最终解决问题，以提高产品质量。

4、数字化的最终目标

工厂实现数字化只是一个阶段性过程，最终是要实现智慧工厂。在实现智慧工厂的进程中，还需要深入贯彻落实精益生产的理念。如上文所述，监控设备信息最终是为了提高产品的生产质量。同样的，监控库存信息，是为了降低库存，提高周转率；监控生产节拍的目的是查看瓶颈工艺，进而消灭瓶颈，提高产能。

综上所述，我们监测任何一种数据最终都是为了分析数据，进而提升产能、降低成本、提高良率。数字化和精益生产是相辅相成的，脱离了精益生产而去谈数字化，就都是空谈了。

对于制造业人来说，懂得管理库存是实现数字化工厂的基础和关键之一。你的工厂有遇到过库存问题吗？