数字化工厂的实现给工业化这个大齿轮加上了更多的润滑油。它不仅带来了技术上的改变，而且生产中的高度透明化、自动化还将带来众多管理和观念上的改变。
Otto 是德国宝马汽车公司一名普通销售员，他的工作是在慕尼黑的宝马旗舰店为客户推荐各种车型与服务，并接受客户订单。这两年，他的业绩额快速增长，但Otto并没有感到有太多压力，因为他可以为客户提供与众不同的个性化选择，比如不同的车体颜色、不同材质的座椅、不同形状的车灯等等。能够使Otto对客户的承诺得以快速实现的，正是基于数字化工厂的柔性化生产能力。
通过引入高度柔性化的制造规划和生产系统，宝马公司计划使其遍布全球的工厂产能得到充分利用。2002 年，宝马启动了一项战略，这就是现在其公司内部所熟知的并且为领导层高度重视的“DMF”。首先，DMF 是一种“数字化制造” 战略。宝马计划通过实施DMF 来降低产品开发及制造的总体成本。在此基础上，DMF 也被视为一个能大幅提高整个公司柔性的手段。宝马表示，DMF 的目标是打破行业内普遍存在的“品牌– 生产线” 的一一对应关系。这就意味着，不同的品牌、类型及款式的宝马汽车都可以根据需要使用混线模式装配。从理论上来讲，任何一家宝马工厂都可以生产任何型号和系列的宝马汽车。
从战略角度来讲，DMF是宝马公司“数字化汽车”战略的一个非常重要的组成部分。这个大规模流程改造战略已实施了三年多。DMF的目标是：大幅缩短新产品开发时间,从原来的大概60 个月缩短到30 个月左右，并且减少重复开支，包括耗时耗材的样车装配。
随着城市化进程的逐渐加快，人们对商品尤其是消费品的需求日新月异，市场越来越被细分。以宝马公司为例，1950年，宝马能够生产的车型不超过10种，而50多年后的今天，宝马拥有的车型超过1032种，并且这种多样化、灵活生产的趋势将进一步扩大。面对瞬息万变的市场，只有率先卖对产品的厂商才能赢得明天，我们越来越多地看到各种因为比竞争对手早上市一个月而抢尽市场先机的案例，而这怎样才能得以实现呢？
几年前，数字化工厂在人们的脑海中还仅仅是个梦想，而今天，它已经真切地实现了。它不仅能够使制造充满灵活性，而且提高了资金效率，减少新产品上市时间，因而使企业能够以有竞争力的价格提供优质的产品。
制造灵活性
正如上面举例的柔性化生产，数字化工厂平台可以将工厂及其相关价值链上的厂商用统一的平台联系起来，比如，汽车工业就有很多相关产业--汽车音响、汽车座椅、车灯等等的供应商。这样做的好处是，除了生产标准品外还可以根据客户订单生产客制化产品，而所用的生产时间与标准品不相上下。宝马的销售员根据客户要求向工厂下订单的同时，供应商也会得到一份相应的原料采购订单，自动化的物流系统可以将装配所需的原料自动送到装配员的手上。
这种灵活性也体现在工厂的设计之初。整个工厂的设计中不再是研发、流程、机械、电气、自动化、行政各自为战，而是连成了一个可以无缝集成的模块化整体，各个模块处在相同的数据传输平台，不再有部门间的鸿沟。基于整个工厂的整体设计，各个模块的实施不需要按照时间顺序进行，而是可以同时建造，极大缩短了建厂周期。
提高资金效率
资金是企业的血液，怎样能够使“血液”在企业中循环得更加顺畅呢？如果企业的电气主管可以预测设备在多长时间以后会出现故障，就可以减少停机时间；如果采购主管能够预测某种原料在未来几个月的采购量，就可以以更好的价格购买；如果研发主管可以预测新一代产品有哪些缺陷，就可以避免召回所引起的损失；如果客服部主管可以准确地知道用户是谁以及他的购买习惯，就可以提供更优质的服务……这一切，都可以通过数字化工厂实现。
试想，如果工厂里的每一个设备能够准确地告诉你上次被维修的时间、目前运转的负荷程度、设备所处的环境等等，甚至每个工艺段可以实现自诊断、自优化、自保护、自校正，那么工厂里复杂的设备管理就变成了简单的信息管理。
过去的工厂是根据研发出来的产品设计方案来决定生产流程，并按序生产，一旦产品发生变化，工厂里的一切都需要改变。数字化工厂的模块化设计改善了这种情况，你只需要随时调出设计图，修改或虚拟某一个工艺段，就可以在不影响其他工艺段的情况下完成改变，甚至可以不花一分钱虚拟出整个生产流程，并看到其中可能存在的问题。
缩短新产品上市时间
1990年代给汽车制造商带来的另外的冲击是：全球化的市场，竞争的加剧，以及客户对物美价廉的车型更多的期待。面对这些变化，汽车制造商不得不考虑一些极为重要的问题：产品设计师要不要继续不顾市场反应，敢于拿研发经费打水漂？工厂是否还能再承受长期停产的压力或者突然而来的订单变更？工厂还能再拿几百万经费只为开发一个样品吗？由此， “精益生产”每个制造商的口号。
数字化工厂能够根据市场需求，实现产品设计、制造工艺设计、产品仿真、虚拟试生产等多个环节的数字化，即无需投资制作样品，也可模拟未来产品，并预见生产这件产品时可能遇到的问题，这可以最大限度上节约研发的时间和费用。
数字化工厂助力中国创造
那么，数字化工厂在全球和中国的应用都是怎样的呢？目前，大多数开始实施数字化工厂的企业都是对时间和快速变化要求很高的行业，如汽车、航空航天、电子、机械/模具设计、消费品等等。
同样拿中国的汽车工业来作对比，奇瑞汽车公司有大约2 万名员工，生产车型达12种，涵盖乘用车、SUV 和公交巴士。奇瑞因其在中国汽车市场的迅猛发展而闻名，同时也是数字化工厂的用户。2004 年，奇瑞汽车销量为86000 辆，排名行业第九。近两年来，公司销量增至305000 辆，跻身于国内汽车厂商的第四位。以在高速发展的中国汽车市场上获取更大市场份额为目标，奇瑞公司将要面对以下这几大关键业务挑战：
加快产品开发和制造进程，尽快向市场推出新车型；
从 “以产定销”转向“按订单生产”模式，加强汽车定制化，以提高客户的满意度；
开发新的生产平台以满足日益增长的市场需求。
成功的关键：
全面的产品生命周期管理，数字化工厂环境
知识重用
产品配置管理
工作流的数字化管理
PDM-ERP 集成
成效:
工程变更只需3-5 天（原先需要10-20 天）
数据重用率从5%上升到20-30%
数据查找与提取时间缩短了90%
早期问题检测减少了工程变更
提高了产品质量，大幅度削减了成本
产品上市时间更短
奇瑞公司负责产品生命周期管理的刘颖提到对数字化工厂的使用心得时总结到：“奇瑞汽车公司数字化工厂解决方案最终取得成功的标志，应当是产品的更高市场占有率和更高客户满意度，而这两点在实施数字化工厂之后都有所体现。”
其他很多行业领先企业已经开始采用了数字化工厂的解决方案：美国国家航空航天局(NASA)采用数字化工厂来仿真、分析太空船中的仪器在卫星飞行过程中环境的变化；波音公司采用数字化工厂大幅度降低飞机成本、缩短设计与制造时间、减少产品缺陷；海尔集团采用数字化工厂可以实现500种洗衣机的“按单生产”；康佳集团通过数字化工厂，减少了90%的手工操作错误，透明的研发过程节约了30%的产品研发费用……
自工业革命以来，工业化的齿轮运转的越来越来快，数字化工厂的实现无疑给这个大齿轮加上了更多的润滑油。它不仅带来了技术上的改变，而且生产中的高度透明化、自动化还将带来众多管理和观念上的改变。我们非常期待着数字化工厂、数字化生活、数字化城市的未来。
斐德思（Manfred Veltes），西门子工业自动化与驱动技术集团自动化系统部总经理，负责自动化系统部在中国市场的业务，产品涵盖全集成自动化解决方案中的可编程控制器、过程控制系统、人机界面、软件、制造执行系统（MES）等。
|
