在許多工廠和工業中，數字化工廠已經在產品開發過程中成為一個集成的部分，而且對於中小企業來說，其重要性也日漸增加。

　　一個集成的過程鏈——從產品創意到生產——，需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)無(wu)縫(feng)的(de)處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)

，從(cong)數(shu)字(zi)工(gong)廠(chang)到(dao)實(shi)際(ji)的(de)工(gong)廠(chang)。這(zhe)需(xu)要(yao)技(ji)術(shu)型(xing)的(de)開(kai)發(fa)環(huan)境(jing)
，能(neng)將(jiang)工(gong)廠(chang)生(sheng)產(chan)周(zhou)期(qi)中(zhong)的(de)所(suo)有(you)環(huan)節(jie)都(dou)能(neng)規(gui)劃(hua)和(he)合(he)並(bing)起(qi)來(lai)。

　　製(zhi)造(zao)工(gong)廠(chang)對(dui)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)的(de)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)的(de)快(kuai)慢(man)，是(shi)成(cheng)功(gong)與(yu)否(fou)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)。需(xu)要(yao)能(neng)快(kuai)速(su)適(shi)應(ying)目(mu)前(qian)的(de)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)和(he)生(sheng)產(chan)狀(zhuang)況(kuang)的(de)改(gai)變(bian)。新(xin)的(de)工(gong)廠(chang)必(bi)須(xu)能(neng)快(kuai)速(su)設(she)立(li)，而(er)且(qie)還(hai)需(xu)具(ju)有(you)高(gao)水(shui)平(ping)的(de)規(gui)劃(hua)，高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)高(gao)質(zhi)量(liang)。同(tong)時(shi)，在(zai)成(cheng)本(ben)增(zeng)長(chang)的(de)壓(ya)力(li)下(xia)，生(sheng)產(chan)力(li)也(ye)必(bi)須(xu)增(zeng)加(jia)。

　　能neng解jie決jue這zhe些xie問wen題ti的de，且qie已yi經jing建jian立li或huo已yi經jing得de到dao驗yan證zheng的de方fang案an，就jiu是shi數shu字zi工gong廠chang，它ta能neng將jiang產chan品pin開kai發fa和he生sheng產chan過guo程cheng計ji劃hua聯lian係xi在zai一yi起qi。在zai未wei來lai
，在zai數shu字zi工gong廠chang的de範fan圍wei內nei，數shu字zi工gong程cheng提ti供gong方fang法fa，支zhi持chi所suo有you生sheng產chan過guo程cheng中zhong的de工gong藝yi段duan，從cong工gong廠chang計ji劃hua到dao電dian氣qi和he機ji械xie設she計ji，一yi直zhi到dao虛xu擬ni運yun行xing和he對dui工gong廠chang維wei護hu和he服fu務wu的de支zhi持chi。

　　所有的數據都輸入配置工具和軟件。產品創造的整個過程，都由數字化規劃成整體的生產過程。

　　轉換

　　當計劃、開發和建立一個工廠

　　

，各個不同的部分都有不同的軟件工具。計劃階段由初始數據開始，如部件列表、采cai購gou條tiao件jian等deng類lei似si滾gun軸zhou傳chuan送song機ji的de資zi源yuan。隨sui著zhe在zai工gong廠chang開kai發fa過guo程cheng的de不bu斷duan深shen入ru，產chan生sheng或huo指zhi派pai的de數shu據ju就jiu越yue來lai越yue多duo。在zai機ji械xie設she計ji階jie段duan，資zi源yuan的de基ji本ben數shu據ju被bei定ding義yi，如ru驅qu動dong或huo傳chuan感gan器qi、流量圖表（電動、氣動或液壓），以及2D和3D模塊。然後電氣設計增加更多的數據，如電氣元件
、I/O，yijiyixiebixuderuanjianmokuai。suoyouzhexiebutongdeshujuyoubutongdezhuanyeruanjiangongjuchansheng。shujuchanshenghoubeicunchuzaixiangduiyingdeshujukunei。muqian
，zaiguochengzhongcunzaidequexianshi，butongruanjiangongjuhetamenshujuzhijiandebuwanquanronghe。yonghuxuyaoyigefangan，nengjiangsuoyoudepeizhishujuzongheqilai，zhichiyicixingshujushuru，bingbaozhengshujuzaisuoyouruanjianzhongdeyizhixing。bixukenenggaibiancanshuheshujudeshezhi
，wuxuzhuanmenderuanjiangongju。

　　適用模塊

　　配置軟件主要的功能是結構化模塊和它的數據模塊。在模塊設計的規劃階段，很有必要詳細地考評數字工廠和工藝環境的需求
，特別是IT的支持。以下是一些比較重要的因素：一個數字化工廠通常需要基於用戶的工藝。每個工藝的每一分步，都要在組織單元中被規劃好；為實現優化，工藝隨時需要改變，或根據新的環境重新適應
；對於過程優化來說
，標準的資源的重要性不斷提高；這個同時簡化了配置工廠維護；資源通常根據它們在工廠中的特性定義。資源之間的的關係也需被仔細的定義。

　　能neng通tong過guo軟ruan件jian實shi現xian的de生sheng產chan力li水shui平ping的de高gao低di，是shi根gen據ju每mei個ge工gong藝yi被bei支zhi持chi的de程cheng度du來lai的de確que定ding，以yi及ji，現xian有you的de係xi統tong環huan境jing能neng規gui劃hua的de程cheng度du確que定ding。這zhe意yi味wei著zhe，基ji本ben的de功gong能neng必bi須xu能neng保bao證zheng運yun作zuo，而er且qie功gong能neng能neng在zai過guo程cheng的de中zhong進jin行xing擴kuo展zhan
；工廠的整體規劃可看成是各個不同的範疇通信的一個中央樞紐，涉及了不同人群眾，如客戶、工廠工程公司
，操作員等。

　　以下的重要模塊標準建立在如下這些觀點的基礎上：集成至現有過程環境的開放性；囊括新的功能的延展性；支持標準資源和資源組；以資源間的技術的關係構成數據庫；集成工廠規劃，支持相關的但屬於不同範疇各部分之間的通信。

　　結構模塊

　　數字化工程的配置工具的結構必須能支持開放性和可擴展性。數據界麵須能在XML的輸入/shuchujiemianzhongyingyong，nengshixiandaliangdeshujutongqitaruanjiangongjujiandejiaohuanhetongbu。duiyubingxingdepeizhirenwu，xiangguanderuanjiangongjujiandeshuangxiangdeshujujiaohuanshibixude。gaibianbiaoji、數據信息、明確標簽（甚至對外部係統采集來的數據）是定義XML方案的中心元件。[page_break]

　　擴kuo展zhan性xing是shi通tong過guo功gong能neng性xing界jie麵mian來lai保bao證zheng的de。擴kuo展zhan套tao件jian能neng通tong過guo這zhe些xie界jie麵mian加jia載zai。這zhe些xie套tao件jian提ti供gong更geng強qiang大da的de功gong能neng和he數shu據ju機ji構gou，能neng分fen析xi現xian有you的de配pei置zhi數shu據ju。例li如ru，用yong戶hu能neng為wei其qi自zi身shen的de發fa電dian機ji增zeng加jiaPLC程序
，或其他軟件工具。作為可選增加項，擴展性套件能從供應商處獲得。

　　數據模塊

　　創(chuang)造(zao)一(yi)個(ge)數(shu)據(ju)模(mo)塊(kuai)需(xu)要(yao)規(gui)劃(hua)分(fen)層(ceng)式(shi)的(de)工(gong)廠(chang)結(jie)構(gou)，數(shu)據(ju)庫(ku)的(de)使(shi)用(yong)，以(yi)及(ji)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)標(biao)準(zhun)搜(sou)索(suo)到(dao)的(de)所(suo)有(you)的(de)性(xing)能(neng)。以(yi)下(xia)描(miao)述(shu)僅(jin)僅(jin)說(shuo)明(ming)了(le)數(shu)據(ju)模(mo)塊(kuai)的(de)局(ju)部(bu)，其(qi)對(dui)促(cu)進(jin)生(sheng)產(chan)力(li)的(de)增(zeng)長(chang)起(qi)到(dao)相(xiang)當(dang)重(zhong)要(yao)的(de)作(zuo)用(yong)。

　　工廠元件
，例如工作站、chuansongdaihechuanganqideng，douzaicaiyongledianziziyuanfangshijinxingleguihua。youleduankou
，yonghunengmiaoshugongchanggegebufenzhijiandeguanxi。zhekeyibaokuosuoyouteyoubujiandeguanxi（例如，傳送帶由皮帶
、傳感器和馬達組成）
，以及功能化結構關係
，如在不同傳送機之間的原料流。

　　此外，某些資源，包括各種數據，共同描述了各種特性。例如，可以是傳送器參數部分的PLC程序
，如傳送器速度和相關連續控製。此外
，數據能提供界麵定義，被指定成資源的端口。這個指定從文字上提供了資源的所謂的“插頭和插座”功能。基於這些功能，有可能通過一個信號端口產生各種必要的信號關係。

　　規劃型工廠的配置

　　如ru上shang所suo述shu，工gong廠chang規gui劃hua是shi技ji術shu導dao向xiang型xing過guo程cheng的de重zhong要yao因yin素su之zhi一yi。這zhe就jiu是shi說shuo
，自zi動dong化hua方fang案an的de圖tu形xing化hua的de配pei置zhi是shi數shu字zi化hua工gong程cheng概gai念nian的de重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen。這zhe一yi概gai念nian包bao括kuo了le將jiang工gong廠chang設she計ji計ji劃hua融rong入ru配pei置zhi環huan境jing。資zi源yuan的de模mo版ban，包bao含han各ge種zhong數shu據ju，並bing能neng在zai數shu據ju庫ku中zhong得de以yi使shi用yong。這zhe些xie都dou放fang置zhi在zai規gui劃hua中zhong，並bing相xiang互hu連lian接jie。然ran後hou
，原yuan料liao流liu能neng被bei設she置zhi（不同資源之間的上遊/下遊關係），不同的功能組
，如PLC區域，控製台區域
、緊急停車電路、操作模式組等。

　　shuzihuagongchengfangshinengxingchengjiyuguihuadesuoyouziyuandepeizhi，erqiehainengmiaoshugegeziyuanjiandeguanxi。zainangkuolegongchangguihuahou，yonghudedaogongchangjishudezhengtiguandian，keyongyuqingxidimiaoshugongchenghegegegongneng。

　　連接軟件工具的各個項目能通過專業的程序產生器自動建立，同時也能保證高質量（相對於手工編程方式）。

　　類真實模擬

　　在(zai)工(gong)程(cheng)環(huan)境(jing)中(zhong)，下(xia)一(yi)步(bu)就(jiu)是(shi)虛(xu)擬(ni)試(shi)運(yun)行(xing)。這(zhe)裏(li)
，曾(zeng)使(shi)用(yong)在(zai)基(ji)於(yu)規(gui)劃(hua)的(de)工(gong)廠(chang)配(pei)置(zhi)中(zhong)的(de)虛(xu)擬(ni)工(gong)廠(chang)模(mo)型(xing)，現(xian)在(zai)由(you)真(zhen)實(shi)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)轉(zhuan)換(huan)並(bing)控(kong)製(zhi)。自(zi)動(dong)化(hua)技(ji)術(shu)中(zhong)不(bu)僅(jin)包(bao)含(han)了(le)硬(ying)件(jian)，也(ye)包(bao)含(han)了(le)軟(ruan)件(jian)。這(zhe)個(ge)階(jie)段(duan)，虛(xu)擬(ni)的(de)試(shi)運(yun)行(xing)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)

　　類真實的模擬

，不需要建立真正的工廠。采用這種方法
，用戶能在真正運行前檢測並消除任何工廠配置中的故障。

　　虛擬運行需要什麼？

　　第一步，測試生成的軟件項目，在一個模擬的環境中，用工廠的虛擬的數據模型實現。其次，保證軟件在真實的PLCshangnengyunxing。cishi，xianghulianjiedexianchangshebeirengranshixunide。ranhou，zhenzhengdecaozuoyuankongzhitainengbeijichengzaizhenggehuanjingzhong，yiquebaocaozuoyuantiqiankongzhigongchang。yejiushishuo，xunideyuanjianyouzhenzhengdegongchangyuanjianyibuyibulaitidai。

　　虛擬運行確保早期設計階段高質量的配置方案。這也意味著在實際的工廠運行中需要的時間更少。[page_break]

　　用戶支持工廠現場

　　另外
，對於工程環境
，還有一個重要的步驟
，用戶需要支持工廠現場。工廠規劃將被包括在HMIxitongzhong。tongguolianjiegongchangguihuahegongchangdeguochengxinhao，yonghunengduigongchangdezhengtiyougexiangdangqingxidezhengtiguandian。suoyoulaizizidonghuaxitongdexinxi，ruzhenduanxinxi，douzhijiezaigongchangguihuashangqingxidexianshichulai。

　　未來之路

　　數字化工程能使同一的方法、應ying用yong方fang式shi和he過guo程cheng，並bing采cai用yong統tong一yi的de數shu據ju庫ku。即ji，這zhe個ge新xin的de工gong程cheng方fang法fa，能neng減jian低di成cheng本ben，減jian少shao規gui劃hua時shi間jian

，提ti高gao功gong能neng模mo塊kuai的de可ke靠kao性xing。從cong數shu據ju工gong廠chang到dao真zhen正zheng的de工gong廠chang的de轉zhuan化hua中zhong，很hen重zhong要yao的de一yi個ge方fang麵mian歸gui功gong於yu先xian進jin的de各ge學xue科ke之zhi間jian、各個部門之間的協同工作。

　　我們已經在集成工程的發展中，取得的初步的進步
，但前方的路仍然很長。