【行研精选】：数字化工厂的五大核心系统

狭义上,数字化工厂即企业应用数字相关技术(云计算、物联网、大数据等)提升企业生产过程的数字化水平,通过实现虚拟设计、虚拟制造等降低企业的经营成本,提升企业的经营效益。广义上,数字化工厂是智能化工厂的基础,数字化工厂是企业应用数字相关技术实现研发设计数字化、生产准备数字化、生产制造数字化、运营管理数字化和营销服务数字化,即通过应用数字相关技术提升产品全生命周期数字化水平,从而提升企业经营的可靠性、安全性和经济性。

产品全生命周期管理(PLM)、企业资源管理计划(ERP)、仓储管理系统(WMS)、分散控制系统(DCS)和制造运营管理系统(MOM)是数字化工厂的五大核心系统。传统工厂应用五大核心信息系统实现数字化转型后晋升成为数字化工厂,其质量、产品、市场、研发和成本五大方面获得优化。

01

产品生命周期管理系统（PLM）

产品生命周期管理系统(PLM)覆盖产品从概念提出至研发设计,再至生产制造和销售服务全生命周期各阶段,通过集成ERP、MES等信息系统,协助管理层优化决策输出和实现企业可视化和高效的运维管理。

PLM的功能包括物料清单管理(BM)、制造工艺管理(MPM)、产品数据管理(PDM)、产品质量管理和服务流程管理,其中产品数据管理(PDM)是产品全生命周期管理(PLM)的前身。PLM的核心即通过统一和集成产品生命周期相关的数据信息,使作业相关人员可更便捷和高效地使用和变更数据,减少数据不统一造成生产资源(时间、资金、人力等)的浪费,减少企业的研发试错成本和缩短企业的研发周期,进而助力企业实现降本增效的经营目标。

   02

仓储管理系统（WMS）

仓储管理系统(WMS)是物流信息化管理的核心系统,WMS通过连接产品实物具体位置和仓库结构定位,以及设定对物料物流相关行为(如出库、入库等)的指令,实现工厂物料资源的高效管理。

WMS可助力工厂实现仓库管理模式变革(以经验主导向以流程主导转变)、标准化作业(通过系统控制收货、拣货、补货、发货等)和供应链协同(实时库存信息分享,提升上下游信息透明度),显著提升库存准确率(全程条码化作业流程)和现场作业效率(基于RFD的无纸化作业与实时调度)。

 03 分散控制系统（DCS）

分散控制系统(DCS)又称为分布式计算机控制系统,其是基于分散控制、集中管理原则,通过三站一线(工程师站、操作员站、现场控制站和系统网络)对工厂生产四大层级(经营管理、生产管理、过程管理和直接控制)进行多功能分级控制的新一代仪表控制系统。DCS系统已被广泛应用于电力、冶金和石化等行业,2019年DCS系统在电力、冶金和石化行业的市场规模依次为21.3、2.0和17.0亿元,合计占总DCS下游总市场规模的46.0%。企业应用DCS系统的目的在于实现“安全生产、节能降耗、提高质量、降本增效和绿色发展的五大发展目标。

04

制造运营管理系统（MOM）

制造运营管理系统(MOM)是MES的升级版,其价值体现在优化企业运营、实现制造转型、业务流程全生命周期管理、生产服务优化、质量效率提升和实现可持续优化的自适应发展六个方面。

企业在生产运营中面临的痛点可分为以下七点,分别为(1)生产过程透明度低导致生产结果的不确定性高;2)现场信息反馈难导致策略制定效率低;(3)资源浪费不可控导致企业资源利用效率低;(4)生产异常反馈难导致故障处理效率低和故障造成损失大;(5)设备运行状态监控难导致生产效益低;(6)现场数据采集不及时导致企业的生产灵活性低;(7)依赖人工进行绩效分析使评估结果公平性和可靠性存疑。实现生产过程监控、产品监测与追踪以及质量控制是企业期望应用MOM系统的最主要目的。

【全文摘自头豹研究院《2021年浅析数字化工厂五大核心系统》报告】

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