摘要：在我国经济快速发展的背景之下，制造行业也获得了极大的发展空间，发展水平进一步提升。与此同时，数字化车间应运而生，对制造行业的发展产生了有利的影响。本篇文章主要结合当前国内外制造行业的具体发展趋势和要求，基于自身建设实践经验的前提下，对数字化车间建设的基本思路以及整体框架、建设内容、路线等进行了深入的研究和分析，旨在进一步推动企业的数字化车间发展，推动制造行业的进步。

关键词：数字化车间;建设;整体框架;建设路径

前言

在信息技术快速发展的背景之下，智能化以及自动化成为了各个行业发展的关键趋势，国家越来越注重智能制造对于产业发展的重要性，这主要是由于现代化科学技术对工业造成的革命性影响，企业为了能够占领更大的市场份额，那么，必须要有效地实施智能制造策略，获取产业发展的制高点，在发展理念以及技术和产业等多个方面进行创新。当前我国正处于制造业转型升级的重要时刻，智能制造的发展速度较快，并且已经成为了制造行业十分关键的发展趋势。

基于消费者的角度来看，在数字化制造的整体趋势之下，数字化设计以及设计制造将逐渐朝着三维模型，以及无纸化生产的方向进一步发展，为了充分地满足客户的相关发展需求，那么必须要结合实际情况，建立匹配度较高的数字化制造条件，才能够进一步推动行业的发展。

一、数字化车间建设的基本思路分析

在建设的具体过程当中，应当把高档数控机床和机器人等各种智能装备以及信息技术软件等进行深度的融合，达到精密零部件柔性混线生产的目的，在最大程度上保证柔性数字化示范县加工管控能力的提升，从而使得生产效率以及设备利用率都能够满足相关发展需求，在此过程当中，通过柔性数字化示范性监控系统的应用和落实，有效地达到生产线实时生产状态信息和制造执行系统无缝集成的目的，从而使得信息化系统和整个生产过程能够进一步的融合[1]。另外。在生产的过程当中应当运用科学有效的监控系统，对生产的各个情况进行实时的监测，并进行动态的分析，从而使得相关生产决策的制定和执行有更高的科学性，进一步提升柔性自动生产线的效率和质量，降低运行的耗能，促进生产环节的降本增效。

二、数字化车间建设具体内容分析

整个建设过程都应当把精益化管理作为整体的指导思想，并且把互通互联作为建设的首要基础，通过数字化手段运用更加前沿的信息通信技术以及先进制造技术和自动化技术等，全面地提升生产过程的信息化管控水平，不仅如此，还应当重点提升车间仓储和物流配送等多方面能力，对设备以及刀具、程序等各个方面进行科学的管理，实现各个部分的集中化管理目的，有效地提升管理的效率和水平，数字化技术还有利于实现生产制造全过程可视化管理的目的，通过信息化和数字化技术的深入融合，产品管理的全过程都能够达到可采集以及可追溯的目的，构建以高档数控机床为核心的精密零部件加工数字化车间。

另外，要通过数字化技术构建其全生产过程以及全车间覆盖的工业互联网，对生产过程当中所涉及到的智能检测以及物流和仓储等多方面的设备数据进行有效地采集，搭建集中化的中心数据库，有效地利用各个方面的数据资源，进一步提升工业生产管理水平，对生产流程进行进一步的优化和改进，避免人员的浪费，在最大程度上节约生产成本。

三、数字化车间的具体建设路线分析

1.车间布局情况

有效地结合产品的具体工艺标准和布局的原则，对车间的布局进行优化设计，构建起三维车间模型，针对于数字化的车间环境要对相关布局进行有效的优化和调整。基于工序内容的角度，对每个工位的具体作业范围以及作业空间等相关情况进行有效的设计，对于工位实际的作业内容，进一步确定操作者的动作内容等。有效地利用三维车间布局平台，能够对设备以及各个装置之间的具体关联进行定量以及定性的分析，开展仿真实验对车间物流的合理性以及设备利用率和设备位置的科学性进行全方位的分析，从而使得设计的更加合理，除此之外，可开展虚拟操作仿真进行人机工程分析，对工作空间的科学合理性展开验证，充分的考虑人和机器的能力匹配度，还应当对工作的具体环境问题进行充分的考虑，从而保证优化设计的具体效果。

2.设备改造和升级分析

对于数字化车间的建设来说，必须要对相关设备进行进一步的升级和改造结合实际情况，运用自动对刀系统以及工件自动寻边找正系统，除此之外，还应当配置在线加工自动检测功能系统和自动夹具系统等多个智能化系统，全方位的增强加工设备的柔性化水平，实现精细化管控的目的，对相关设备的年检以及修复工作力度进行有效地加强，保障设备运行的稳定性。有效地联合自动化设备设计和相关生产厂家，对于企业产品和加工工艺过程的具体特征以及问题展开深入的分析和论证，从而有效地解决当前存在的部分离散以及多工序等多方面不良问题，利用自动化生产设备的措施开展生产制造，进一步提升自动化以及柔性化制造水平[2]。结合当前产品结构设计的实际发展特征以及趋势应当有效地引进四轴以及五轴等较为先进的设备，在最大程度上满足生产的需求，提升生产的整体效率。

3.信息化基础能力完善分析

（1）开发车间制造执行系统（MES）

该系统充分的展现出了企业的生产制造管理理念，当前大部分企业在制造环节都面临着较为普遍性的问题，那么，应当有效地利用制造执行系统充分的集合智能物流系统以及智能仓储系统，构建起建立与计划信息以及现场工位实时进度信息基础之上，能够实现工位物料配送按需生产的精益制造新模式，也就是在数据驱动基础之上，所构建的精益智能制造新模式，有效地提升生产的水平。

（2）升级分布式数字控制系统（DNC）

该系统主要是借助于计算机技术以及通信技术和数控技术所搭建的控制系统，该系统能够有效地集成数控机床以及上层控制计算机，从而达到数字化生产设备集中控制管理的目的，设备和上层控制计算机之间能够实现信息交换。该系统是工厂信息化建设的重要构成部分，也是建设数字化车间的前提和基础，其主要具有车间现场生产设备，数字化以及集群化和网络化管理的作用，能够实现数控设备网络传输和程序集中化管理的目的，也是开发车间制造执行系统和数控设备信息传输以及沟通的平台，该系统主要接收于M E S系统的计划指令，能够通过信息化技术手段，把生产指令以及数控程序等相关信息进一步传递到车间现场和设备中去。

（3）引进数控程序管理系统（MDM）

该系统主要是建立在数据库的程序数据库管理的基础之上，能够对数控程序和相关工艺以及加工文档进行科学有效地管理。除此之外，还能够实现程序权限以及版本和流程管理的目的，对数控程序全生命周期管理有着极其重要的作用，能够有效地应用在企业和未来的程序管理模式当中，该系统能够结合用户的实际需求，开展自动化的配置和定制，避免出现文档共享以及文档查询和完全控制等方面的问题。

（4）构建数据刀具精益管理系统

针对于机械加工企业，特别是数字化车间来说，刀具管理有着十分关键的作用，数字化车间不仅要对所有的应用软件设施展开集中的管理，通过DNC的手段进行有效的连接，还应当实现业务流以及信息流的有效整合以及衔接[3]。在这当中主要涉及到所有的零件数据以及设备数据和工具数据等多方面的数据，能够在不同的部门之间实现共享，从而进行实时传输，避免在生产过程当中出现信息传递等方面的问题，在出现问题时也能够在第一时间解决。刀具管理系统的构建能够进一步降低加工的等待时长，例如刀具准备过程当中会涉及到NC编程，以及刀具订单和刀具计划编排、刀具库存和设定等多个环节，在此过程当中，所产生的等待市场可以通过刀具管理系统，有效地省去。除此之外，还能够使得串行工作流转变成为并行工作流，在最大程度上提升工作的整体效率，降低工作成本。

4.优化机床监控和数据采集能力（MDC）

通过该系统的构建能够对所有机床进行实时的监控。通过信息化显示平台能够对每一台机场的具体运作情况以及运作效率、工件生产数量等多方面情况进行实时的了解和掌握，从而达到自动化监控的目的。与此同时，也能够有效地获取到生产的相关信息，在不同的时间节点能够更加准确地进行数据信息的采集，从而达到生产计划闭环管理的目的。这对于柔性生产管理水平的提升来说，也有着重要的价值和作用。在该系统运行的过程当中，利用条码扫描枪或者是操作屏幕，在现场的应用对操作者的实际工作效率进行有效的统计，能够分析和对比不同操作者在操作同一个设备时的具体工作效率。

5.完善改造网络和显示终端

针对于当下企业的网络情况进行综合化的分析来看，大多数企业的网络系统都不能够充分的满足企业未来的数字化制造转型需求，因此必须要结合实际情况以及社会资源对企业未来的发展需求进行有效的研究和分析，建立起数字化车间设备网络体系，从而满足企业的长远发展需求。另外，为了有效地适应未来无纸化制造的相关需求，应当配置满足三维数模显示要求的计算机等相关设备。

四、升级研发多车协同物流系统

结合工艺流程和生产计划的具体情况应用近似算法达到智能物流配送的目的，与此同时，A G V调度系统，应当依靠M E S系统收集到相关的生产计划信息和物料配送计划信息，结合具体的配送计划，自动把需要加工的零件托盘从代加工存放区转到对应的机床加工工位，在进行加工的具体环节当中，数据采集系统对机场生产的相关数据进行自动化的采集，采集完成之后，有效地上传给M E S系统，当托盘上零件加工结束之后，M E S系统需要通知AGV调度系统，从而自动地将加工完成的工件托盘运送到检验区[4]。多车协同智能物流系统的构建能够有效地降低人力成本，在最大程度上提升物流周转效率和准确率，是车间物流运送智能化的集中展示。

五、升级研发智能仓储系统

构建仓储管理系统为核心的物料存放中心库房，为了进一步满足和实现面向工位的配送机制需求，降低库房工作人员的工作量，有效地提升货物减速的效率和水平，必须要搭建起科学的仓储管理系统，针对于库房的库位实施精准化的管理，按照工位生产的具体需要，有效地提升拣货以及出库配送的水平和效率，不仅如此，还能够达到出入库信息管理和上下架、库存盘点的精细化管理[5]。

六、结语

综上所述，对企业车间进行有效的建设，能够进一步提升企业的数字化以及智能化制造水平，对生产的全过程进行强有力的质量管控，进一步降低生产成本，降低相关工作人员的工作量，进一步提升业务的运作水平，对于生产制造的整个环节进行全方位的管控，对生产的进度进行有效的调控，全方位的提升生产效率和设备利用率以及产品品质。数字化建设水平的提升，能够进一步推动企业的长远发展，让企业能够在时代的发展背景之下，实现制造模式的升级转型发展目的，构建与消费者匹配度更高的数字化制造条件，满足消费者的多方面需求。

参考文献

[1]董佼靖. 制造业数字化车间的建设前景及路径分析[J]. 商业2.0（经济管理）， 2020（5）：206-206.

[2]文静， 吴飒， 王珂. 现代化车间管理与自动化监控问题研究[J]. 区域治理， 2021（13）：199-200.

[3]宋喆. 工业互联网背景下数字化车间的建设与应用[J]. 现代工业经济和信息化， 2021（04）84-85.

[4]裴爽， 胡松. 机械加工车间工时管理信息系统存在的问题及对策[J]. 黑龙江科学， 2020， 11（4）：160-161.

[5]杨军， 丁周， 闫德鑫. 数字化生产车间的布局及优化分析[J]. 中国集体经济， 2021（23）：157-158.