数字化工厂架构
数字化工厂的规划、建设、运营和优化是企业信息化和工业化不断融合的过程。在此过程中，数字世界和物理世界不断迭代，支撑着产品设计、制造、运营管理等各个环节的PDCA循环不断完善和升级。本文的数字化工厂建设架构从产品生命周期和系统层面两个维度构建，实现数字世界与物理世界的交互迭代。
1）产品全生命周期：由产品设计、工艺规划、制造、服务保障等一系列相互关联的价值创造活动组成的链条集合。生命周期中的所有活动都是相互关联、相互影响的。
2）系统层面：本文提出了数字化工厂建设系统层面自下而上的四层结构：
（1）设备资源和控制层：包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别、机器、机械和装置，以及电力、燃气能源设施等硬件设备，以及可编程逻辑控制器（PLC），数据采集与监控系统（SCADA）、集散控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）等控制系统是企业开展生产活动的技术基础。
（2）数据库层：包括设计、工艺、制造、管理、检测、标准体系库（包括数字化管理标准、检验检测标准、设计标准、STEP标准（产品信息交换标准））等。各种数据库都有各自的数据库拥有自己的基础数据库和知识库。作为数字化工厂系统框架的第二层，为数字化工厂提供最基本的数据支撑。
（3）管理：包括设计部门的产品数据管理（PDM）、工艺部门的工艺工装管理、生产部门的制造执行系统（MES）、后勤保障部门的能源管理系统等。
（4）协作层：包括产品生命周期管理（PLM）、企业资源计划系统（ERP）、供应链管理系统（SCM）和客户关系管理系统（CRM）等，并通过互联网实现信息共享企业内部各部门之间的协作以及产业链上不同企业之间的协作。从产品全生命周期和系统层面构建的数字化工厂二维系统架构示意图如图1所示。
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