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　　1 引言

　　制造業是國民經濟和產業主體，其發展的程度直接決定 我國的經濟狀況。當下，我國制造業產業現在面臨著一些問 題，關鍵的核心技術與高端的設備依然需要從國外進口。隨 著工業4.0的驅動和物聯網的普及，大量的智能化產品也引 起了人們的重視為了極大的提高了企業競爭力，數字化轉型 已成為制造業發展的必然趨勢。

　　2 數字化工廠介紹

　　(1)數字化工廠相關概念

　　· 工業4.0：工業4.0是從工業1.0逐漸發展而成，也被稱 為第四次工業革命，是指將先進的信息技術與制造業相結合 的一場全球性變革。它涉及到工業自動化、數據交換、物聯 網(IoT)、人工智能(AI)等多個領域，旨在提高生產效 率、降低成本并提升產品質量;

　　· 智能制造：是一種由智能機器和人類專家共同組成的 人機一體化智能系統，能夠在制造過程中進行智能活動，如 分析、推理、判斷、構思和決策等;

　　· 數字工廠：數字工廠借助于信息化和數字化技術，通 過集成、仿真、分析、控制等手段，可為制造工廠的生產全 過程提供全面管控的一種整體解決方案;

　　· 智能工廠：是在數字工廠的基礎上，利用物聯網技術 和監控技術加強信息管理服務，提高生產過程的可控性、減 少生產線人工干預，以及合理計劃排程。同時，集初步智能 手段和智能系統等新興技術于一體，構建高效、節能、綠 色、環保、舒適的人性化工廠。

　　3 數字化工廠的主要組成部分

　　· 現場數據采集：傳感器是過程控制和采集測量系統中的第一個元件，傳感器的原理就是將現場的壓力、液位、 溫度、光電、編碼器、接近、超聲波、流量、視覺/圖像、 信號轉換成電信號和光信號并進行傳輸。通過現場安裝的智 能傳感器將生產線上的溫度、壓力、振動等實時數據和各種 測量檢驗設備的測量結果數據及控制系統的數據進行采集;

現場傳感器

　　· 數據傳輸：現場數據的傳輸由于受工廠內設備和房間 的限制，實現有線傳輸存在一定困難。 一般使用無線DTU 模塊。無線數據終端DTU模塊，全稱數據傳輸單元(Data Transfer Unit)，是一種物聯網無線數據終端。它通過串口

　　(如 RS232、RS485 等)與現場設備(如傳感器、控制器 等)連接，接收來自這些設備的串口數據。 然后，DTU 內部 的處理器對這些串口數據進行處理和封裝，將其轉換為符合 網絡傳輸協議(如 TCP/IP 協議)的數據包。 接下來，DTU 通過內置的無線通信模塊將封裝好的數據包通過無線傳輸模 式發送到指定的智能網關或網絡服務器;

　　· 數據處理及系統控制平臺：系統平臺組主要由硬件和 軟件兩部分組成，硬件主要是計算機主機。計算機主機是系 統控制平臺的核心，它負責系統控制平臺軟件并與網關或網 絡服務器進行通信。軟件部份：系統控制平臺的軟件是實現 數據處理及控制功能的關鍵。軟件通常包括設備通信模塊、 實時數據庫模塊、用戶界面模塊等。通信模塊負責與網關進 行數據通信，常用的通信方式包括串口通信、以太網通信 等。實時數據庫模塊用于對設備通信的變量進行處理、分析 和存儲。用戶界面模塊提供了友好的圖形界面，使用戶可以 方便地操作和監視現場設備。

　　4 數字化工廠的價值體現

　　數字工廠的意義主要體現在提高生產效率、降低成本、 提升產品質量和企業競爭力等方面。

　　(1) 傳統的工廠生產模式需要大量的人力和物力投 入，生產效率低下;而數字化轉型可以通過引入先進的生產 設備和技術，實現生產過程的自動化和智能化，從而提高生 產效率。

　　(2)數字工廠有助于提升產品質量。產品質量是企業 的生命線，數字化轉型可以通過引入先進的質量控制技術和 管理方法，實現產品質量的全面監控和管理。

　　(3)數字工廠還能有效降低成本。成本是企業的重要 考慮因素之一，數字化轉型可以通過優化生產過程和資源配 置，降低生產成本。

　　(4)數字工廠能夠增強企業的競爭力。在市場競爭日 益激烈的背景下，數字化轉型可以幫助企業提升競爭力。數 字化轉型可以提高企業的生產效率和產品質量，從而滿足市 場需求并贏得客戶信任。同時，數字化轉型還可以提高企業 的響應速度和靈活性，適應市場變化并快速調整戰略。數字 工廠通過數字化技術和計算機仿真技術，實現對生產過程的 仿真、評估和優化，從而提高生產效率和產品質量，降低生 產成本，增強企業的市場競爭。

　　5 結束語

　　當今企業之間的競爭日趨激烈，企業的數字化、智能化 轉型已成為企業發展的必然趨勢。數字化將車間現場的各種 設備狀態、能源、質量控制等以數字形式直觀的展示，有效 地解決了企業能源成本高、效率低下，生產執行盲目、經營 決策缺乏數據依據等傳統工廠的“痛點”，它以現代化的技 術手段為依托，致力于實現生產運營的智能化和信息化，提 升工廠的生產效能和競爭力。

數字控制中心