1 引言

　　制造业是国民经济和产业主体，其发展的程度直接决定 我国的经济状况。当下，我国制造业产业现在面临着一些问 题，关键的核心技术与高端的设备依然需要从国外进口。随 着工业4.0的驱动和物联网的普及，大量的智能化产品也引 起了人们的重视为了极大的提高了企业竞争力，数字化转型 已成为制造业发展的必然趋势。

　　2 数字化工厂介绍

　　(1)数字化工厂相关概念

　　· 工业4.0：工业4.0是从工业1.0逐渐发展而成，也被称 为第四次工业革命，是指将先进的信息技术与制造业相结合 的一场全球性变革。它涉及到工业自动化、数据交换、物联 网(IoT)、人工智能(AI)等多个领域，旨在提高生产效 率、降低成本并提升产品质量;

　　· 智能制造：是一种由智能机器和人类专家共同组成的 人机一体化智能系统，能够在制造过程中进行智能活动，如 分析、推理、判断、构思和决策等;

　　· 数字工厂：数字工厂借助于信息化和数字化技术，通 过集成、仿真、分析、控制等手段，可为制造工厂的生产全 过程提供全面管控的一种整体解决方案;

　　· 智能工厂：是在数字工厂的基础上，利用物联网技术 和监控技术加强信息管理服务，提高生产过程的可控性、减 少生产线人工干预，以及合理计划排程。同时，集初步智能 手段和智能系统等新兴技术于一体，构建高效、节能、绿 色、环保、舒适的人性化工厂。

　　3 数字化工厂的主要组成部分

　　· 现场数据采集：传感器是过程控制和采集测量系统中的第一个元件，传感器的原理就是将现场的压力、液位、 温度、光电、编码器、接近、超声波、流量、视觉/图像、 信号转换成电信号和光信号并进行传输。通过现场安装的智 能传感器将生产线上的温度、压力、振动等实时数据和各种 测量检验设备的测量结果数据及控制系统的数据进行采集;

现场传感器

　　· 数据传输：现场数据的传输由于受工厂内设备和房间 的限制，实现有线传输存在一定困难。 一般使用无线DTU 模块。无线数据终端DTU模块，全称数据传输单元(Data Transfer Unit)，是一种物联网无线数据终端。它通过串口

　　(如 RS232、RS485 等)与现场设备(如传感器、控制器 等)连接，接收来自这些设备的串口数据。 然后，DTU 内部 的处理器对这些串口数据进行处理和封装，将其转换为符合 网络传输协议(如 TCP/IP 协议)的数据包。 接下来，DTU 通过内置的无线通信模块将封装好的数据包通过无线传输模 式发送到指定的智能网关或网络服务器;

　　· 数据处理及系统控制平台：系统平台组主要由硬件和 软件两部分组成，硬件主要是计算机主机。计算机主机是系 统控制平台的核心，它负责系统控制平台软件并与网关或网 络服务器进行通信。软件部份：系统控制平台的软件是实现 数据处理及控制功能的关键。软件通常包括设备通信模块、 实时数据库模块、用户界面模块等。通信模块负责与网关进 行数据通信，常用的通信方式包括串口通信、以太网通信 等。实时数据库模块用于对设备通信的变量进行处理、分析 和存储。用户界面模块提供了友好的图形界面，使用户可以 方便地操作和监视现场设备。

　　4 数字化工厂的价值体现

　　数字工厂的意义主要体现在提高生产效率、降低成本、 提升产品质量和企业竞争力等方面。

　　(1) 传统的工厂生产模式需要大量的人力和物力投 入，生产效率低下;而数字化转型可以通过引入先进的生产 设备和技术，实现生产过程的自动化和智能化，从而提高生 产效率。

　　(2)数字工厂有助于提升产品质量。产品质量是企业 的生命线，数字化转型可以通过引入先进的质量控制技术和 管理方法，实现产品质量的全面监控和管理。

　　(3)数字工厂还能有效降低成本。成本是企业的重要 考虑因素之一，数字化转型可以通过优化生产过程和资源配 置，降低生产成本。

　　(4)数字工厂能够增强企业的竞争力。在市场竞争日 益激烈的背景下，数字化转型可以帮助企业提升竞争力。数 字化转型可以提高企业的生产效率和产品质量，从而满足市 场需求并赢得客户信任。同时，数字化转型还可以提高企业 的响应速度和灵活性，适应市场变化并快速调整战略。数字 工厂通过数字化技术和计算机仿真技术，实现对生产过程的 仿真、评估和优化，从而提高生产效率和产品质量，降低生 产成本，增强企业的市场竞争。

　　5 结束语

　　当今企业之间的竞争日趋激烈，企业的数字化、智能化 转型已成为企业发展的必然趋势。数字化将车间现场的各种 设备状态、能源、质量控制等以数字形式直观的展示，有效 地解决了企业能源成本高、效率低下，生产执行盲目、经营 决策缺乏数据依据等传统工厂的“痛点”，它以现代化的技 术手段为依托，致力于实现生产运营的智能化和信息化，提 升工厂的生产效能和竞争力。

数字控制中心