主要环节

主流市场观点认为，数字化工厂主要涉及产品设计、生产规划与生产执行三大环节，数字化建模、虚拟、虚拟现实/加强现实（VR/AR）等技术包含在其中。1. 产品设计环节——三维建模是基础在产品研发设计环节利用数字化建模技术为产品构建三维模型，能够有效减少物理实体样机制造和人员重复劳动所产生的成本。同时，三维模型涵盖着产品所有的几何信息与非几何制造信息，这些属性信息会通过PDM/cPDM(产品数据管理/协同产品定义管理)这种统一的数据平台，伴随产品整个生命周期，是实现产品协同研制、产品从设计端到制造端一体化的重要保证。例如，美国波音公司在其737-NX和787的设计制造中，利用数字化建模技术，不但有效缩短了研制周期，大幅降低了研制成本，而且通过PDM/cPDM，有效实现了产品设计与制造环节的信息协同，从而大幅提高了生产效率。

数字化工厂的产生与发展

虽然CAD与PDM等专注于产品设计的软件自诞生至今已有二三十年的历史，但在相当长的时间里，由于缺乏科学有效的数据协同管理手段，研发设计阶段所产生的产品数据与信息，无法实现与后续生产规划、生产执行环节同步共享，仅能通过负责生产的工作人员的经验判断安排生产，由信息不对称而造成的一切问题，只能进行被动的应对与处理，不但严重影响实际生产效率，而且还需承担由此产生的额外成本损失。这种由于产品设计与制造环节的数据与信息脱节所引发的种种问题，数字化工厂解决方案，是制造业的一大痛点。

数字化工厂的优势

节约资源、降低成本、提高资金效益：通过数字化工厂技术方便地进行产品的虚拟设计与验证，地降低了物理原型的生产与更改，从而有效地减少资源浪费、降低产品开发成本。提升产品质量水平：利用数字化工厂技术，能够对产品设计、产品原料、生产过程等进行严格把关与统筹安排，降低设计与生产制造之间的不确定性，从而提高产品数据的统一性，方便地进行质量规划，提升质量水平。

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