? ? ? ? 數(shù)字化工廠本是抽象的概念,數(shù)字化工廠系統(tǒng)是對(duì)抽象數(shù)字化工廠概念的一個(gè)具體化。可以理解為一個(gè)非常復(fù)雜的集成化系統(tǒng)。
? ? ? ?傳統(tǒng)的數(shù)字化工廠主要解決制造的問題,從已經(jīng)實(shí)施的CAD/PDM系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù),從ERP系統(tǒng)中獲取生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù),在設(shè)備數(shù)字化環(huán)境中對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程進(jìn)行規(guī)劃和仿真分析,并將仿真和優(yōu)化結(jié)果反饋到系統(tǒng)中。
? ? ? ?上述的集成只是將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)字化工廠系統(tǒng)中,導(dǎo)致的問題就是不同軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)表達(dá)方式,甚至軟件版本的不同也會(huì)使數(shù)據(jù)不兼容。以前的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)也表明這樣的集成方式往往浪費(fèi)人力物力,從需求分析、接口聯(lián)調(diào)、用戶驗(yàn)證和上線,萬(wàn)一再遇上一個(gè)需求變更,往往要持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,用戶滿意度也不高,更嚴(yán)重時(shí)會(huì)使之前的工作功虧一簣。
? ?書中給的解決方案,構(gòu)建數(shù)字化工廠四層體系結(jié)構(gòu),包括基礎(chǔ)平臺(tái)層、數(shù)據(jù)庫(kù)層、功能層和產(chǎn)品層:
? ? ? ? 包括軟件設(shè)施、硬件環(huán)境和公共服務(wù)三大塊。客戶通過公共接口,與CAD/PDM/ERP/CAP/CAPP等集成。硬件環(huán)境包括傳感器、攝像頭等。
數(shù)據(jù)庫(kù)層:? ? ? ?提供數(shù)據(jù)支撐,包括設(shè)計(jì)類、制造類、管理類等,每一類都有各自的基本數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)。
如設(shè)計(jì)類數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)產(chǎn)品模型、產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù);設(shè)計(jì)類知識(shí)庫(kù)主要是對(duì)設(shè)計(jì)類模型知識(shí)的管理。功能層:
? ? ? ?包括系統(tǒng)及其相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)字化工廠每一種功能由相應(yīng)的子系統(tǒng)完成,數(shù)據(jù)庫(kù)層則對(duì)相應(yīng)子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持,這樣做的好處是在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),可以直接從子數(shù)據(jù)庫(kù)中提取所需數(shù)據(jù),提取途徑簡(jiǎn)單、方便,易于使用。
產(chǎn)品層:? ? ? ? 緊密連接客戶需求,時(shí)刻追溯客戶愛好,為客戶提供所需產(chǎn)品。
? ? ? ? 上面講到數(shù)字化工廠每一種功能都由相應(yīng)的子系統(tǒng)完成,主要包括六大子系統(tǒng):產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工廠布局、工藝規(guī)劃、生產(chǎn)仿真、虛擬裝配和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本次閱讀主要關(guān)注了產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)和仿真分析這兩塊。
? ? ? ? ?產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)模塊中使用了項(xiàng)目管理技術(shù),以項(xiàng)目為單位,組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì),詳細(xì)規(guī)劃產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程,這個(gè)和我們的產(chǎn)品提供的服務(wù)很吻合。書中提到工作流六種視圖:產(chǎn)品、過程、組織、資源、功能和信息,通過多視圖工作流反映企業(yè)的業(yè)務(wù)流程。工作流視圖中包含多個(gè)模型:工作流過程模型、組織模型、資源模型、信息模型、產(chǎn)品模型和功能模型。信息模型是指工作流在執(zhí)行過程中所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)信息,包括臨時(shí)和永久兩種,為整個(gè)工作流過程所調(diào)用。
? ? ? ? 仿真分析模塊將廠房、生產(chǎn)線、單元仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并反饋給工藝規(guī)劃、工廠布局模塊。對(duì)于數(shù)字化工廠,系統(tǒng)的狀態(tài)變量只在離散時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生變化,所以系統(tǒng)模型為離散事件仿真系統(tǒng),包括實(shí)體、事件、活動(dòng)、進(jìn)程等要素。其中事件是引發(fā)系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的行為,是在某一時(shí)間點(diǎn)上的瞬間行為,如生產(chǎn)模型中一個(gè)零件的到達(dá)。活動(dòng)是兩個(gè)可以區(qū)分的事件之間的過程,是系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的標(biāo)志,如生產(chǎn)模型中,零件到達(dá)事件與零件開始接受加工處理事件之間可以稱為一個(gè)活動(dòng)“排隊(duì)活動(dòng)”。
? ? ? ? 聯(lián)系到我們的產(chǎn)品,在做系統(tǒng)集成時(shí)需要考慮如下問題
1、 ?考慮如何兼容其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)(集成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)表達(dá)方式和軟件版本)2、 ?建立基于面向服務(wù)架構(gòu)(SOA)的服務(wù)框架
3、 ?通過產(chǎn)品業(yè)務(wù)的拆分(產(chǎn)品組件化),考慮將不同業(yè)務(wù)模塊對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)也進(jìn)行歸類管理,可以根據(jù)需求快速提取數(shù)據(jù)。
4、 ?考慮知識(shí)庫(kù)對(duì)設(shè)計(jì)模型知識(shí)的管理
5、 ?研發(fā)流程在進(jìn)行需求分析時(shí)可以考慮將流程信息分為臨時(shí)信息和永久信息。比如待辦中的信息、操作信息可以作為臨時(shí)信息;研發(fā)數(shù)據(jù)作為永久信息存儲(chǔ)。
6、 ?書中提到產(chǎn)品模型特別適合軍工制造業(yè)的制造工作流,為整個(gè)工作流能夠順利進(jìn)行提供產(chǎn)品相關(guān)信息。準(zhǔn)備接下來(lái)研究一下。