作者認為數(shù)字化車間建設要以實際需求為牽引，以經(jīng)濟效益為驅動，以成功落地為導向。在先進設備的基礎上，在管理方面深挖潛力，充分發(fā)揮人的作用，構建數(shù)字化、網(wǎng)絡化和適度智能的生產(chǎn)模式，切實做到降本提質增效，提升企業(yè)的競爭力。

經(jīng)濟學家威廉·拉佐尼克在《車間的競爭優(yōu)勢》一書中強調指出：“在價值創(chuàng)造過程中，其核心是通過車間生產(chǎn)將原料轉化為產(chǎn)品——這可以稱為生產(chǎn)性轉化。”

在制造型企業(yè)，車間處于非常重要的位置。企業(yè)價值最終表現(xiàn)在產(chǎn)品與服務上，而車間是企業(yè)中將各種圖紙轉變?yōu)楫a(chǎn)品的主要場所，是決定生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質量的重要環(huán)節(jié)，車間往往也是企業(yè)中員工數(shù)量最多的組織。因此，在很大程度上，車間強則企業(yè)強，車間智則企業(yè)智。《中國制造2025》中也明確指出：“推進制造過程智能化，在重點領域試點建設智能工廠/數(shù)字化車間。”數(shù)字化車間建設是智能制造的重要一環(huán)，是制造企業(yè)實施智能制造的主戰(zhàn)場，是制造企業(yè)走向智能制造的起點。

1數(shù)字化車間的建設主線

目前，國內外對數(shù)字化車間還沒有標準的定義，筆者基于自己的理解，對數(shù)字化車間進行如下描述：

數(shù)字化車間是基于生產(chǎn)設備、生產(chǎn)設施等硬件設施，以降本提質增效、快速響應市場為目的，在對工藝設計、生產(chǎn)組織、過程控制等環(huán)節(jié)優(yōu)化管理的基礎上，通過數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化等手段，在計算機虛擬環(huán)境中，對人、機、料、法、環(huán)、測等生產(chǎn)資源與生產(chǎn)過程進行設計、管理、仿真、優(yōu)化與可視化等工作，以信息數(shù)字化及數(shù)據(jù)流動為主要特征，對生產(chǎn)資源、生產(chǎn)設備、生產(chǎn)設施以及生產(chǎn)過程進行精細、精準、敏捷、高效地管理與控制。數(shù)字化車間是智能車間的第一步，也是智能制造的重要基礎。

數(shù)字化車間是制造企業(yè)走向智能制造的起點

需要指出的是，此處的“數(shù)字化車間”，是企業(yè)已經(jīng)熟悉和常用的基本術語，其中“數(shù)字化”的內涵包括但是并不限于數(shù)字化本身，而是將數(shù)字化、網(wǎng)絡化要素集成為一體并在內涵上有所擴大的“數(shù)字化”概念，其基本含義與德國工業(yè)4.0中的“Smart（智巧）”相對應，與中國工程院提出“數(shù)字化網(wǎng)絡化”的智能制造第二范式相對應。本文以下凡是提及“數(shù)字化車間”之處，皆采用該術語內涵。

數(shù)字化車間是制造企業(yè)走向智能制造的起點

很多人認為，大量采購和引入數(shù)字化設備是建設好數(shù)字化車間的前提。這是一個很大的誤解：數(shù)字化設備與數(shù)字化車間之間既非必要條件，也非充分條件。即便車間中全是數(shù)字化設備，如果沒有實現(xiàn)設備的互聯(lián)互通，沒有實現(xiàn)生產(chǎn)過程的數(shù)字化管理，數(shù)據(jù)沒有實現(xiàn)真正的有序流動，也不能稱之為數(shù)字化車間。相反，即便車間里的設備不全是數(shù)字化設備，但經(jīng)過“三啞改造”，設備被接入信息化系統(tǒng)，生產(chǎn)過程實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化與智能化（如智能排產(chǎn)、決策支持分析等），對生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)資源、生產(chǎn)進度與產(chǎn)品質量等數(shù)據(jù)在信息化系統(tǒng)中進行有效管理，并可以根據(jù)生產(chǎn)需要進行有序流動，也可算是數(shù)字化車間。比如，在服裝加工等勞動密集型企業(yè)都可以通過數(shù)字化、網(wǎng)絡化改造實現(xiàn)車間的數(shù)字化管理。

對于數(shù)字化車間建設，我們可以參考德國工業(yè)4.0中對“智能工廠”的定義：重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡化分布式生產(chǎn)設施的實現(xiàn)。前半句“智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程”，指除了包括智能化的機床、機器人等生產(chǎn)設施以外，還包括對生產(chǎn)過程的智巧化管控，站在信息化的角度，就是智巧化的MES制造執(zhí)行系統(tǒng)。而后半句：“以及網(wǎng)絡分布式生產(chǎn)設施的實現(xiàn)”，是指將生產(chǎn)所用的生產(chǎn)設備與設施（如機床、熱處理設備、機器人、AGV、測量測試設備等各種數(shù)字化設備），進行互聯(lián)互通、智巧化的管理，實現(xiàn)信息化系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的深度融合。目前很多企業(yè)實施的設備物聯(lián)網(wǎng)（包括傳統(tǒng)的DNC/MDC功能)是其重要的表現(xiàn)形式。

從中可以看到，數(shù)字化車間建設有三條主線，一條是以機床、熱處理設備、機器人、測量測試設備等組成的自動化設備與相關設施，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的精確化執(zhí)行，這是數(shù)字化車間的物理基礎。

第二條線是以MES為中心的智巧化管控系統(tǒng)，實現(xiàn)對計劃調度、生產(chǎn)物流、工藝執(zhí)行、過程質量、設備管理等生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)及要素的精細化管控，這是典型的賽博系統(tǒng)。

第三條主線是在互聯(lián)互通的設備物聯(lián)網(wǎng)基礎上，并以之作為橋梁，聯(lián)接起賽博空間的MES等信息化系統(tǒng)與機床等物理空間的自動化設備，構建車間級的CPS系統(tǒng)，實現(xiàn)了賽博與物理兩個世界的相互作用、深度融合。

三條主線交匯，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在自動化設備、信息化系統(tǒng)之間按照人的意愿進行有序流動，將整個車間打造成軟硬一體的系統(tǒng)級CPS，最終實現(xiàn)高效、高質、綠色、低成本的生產(chǎn)模式，提升企業(yè)競爭力。

2精益思想要貫穿始終

如果說設備、MES、CPS等三條主線是“實線”的話，精益生產(chǎn)則是數(shù)字化車間建設的一條“虛線”，要貫穿數(shù)字化建設的始終。

1）精益生產(chǎn)，智能制造的重要指導思想

精益生產(chǎn)是管理學史上重要的實踐成果之一，深刻地影響著汽車工業(yè)，乃至全球制造業(yè)。精益生產(chǎn)基本思想和追求的管理目標，并沒有隨著智能制造的發(fā)展而落伍，恰恰相反，精益思想是企業(yè)進行智能制造體系構建的重要指導思想之一。

在此，筆者總結出五條可以指導智能制造建設的精益思想原則。