数字化工厂技术及应用实践课程特色与背景

课程背景：

在当今激烈的市场竞争中，制造企业已经意识到他们正面临着巨大的时间、成本、质量等压力。在设计部门，CAD & PDM系统的应用获得了成功。同样，在生产部门，ERP等相关信息系统也获得了巨大的成功，但在解决“如何制造→工艺设计”这一关键环节上，大部分国内企业还没有实现有效的计算机辅助管理机制，“数字化工厂”技术则是企业迎接挑战的有效手段。

培训目标：

帮助客户了解数字化工厂的含义、数字化工厂的主要模块及技术，数字化工厂构建方法，

帮助企业储备数字化工厂建设的相关知识，为企业建立数字化工厂打下技术基础。数字化工厂是建立工业4.0的必经之路。数字化工厂有广义与狭义之分；

课程大纲

第一单元：数字化工厂的出现背景

数字化工厂的定义

狭义数字化工厂技术

广义数字化工厂技术

数字化工厂的特点

产品设计数字化

工艺设计数字化

制造过程数字化

虚拟样机-VP

虚拟制造-VM

数字化工厂主体内容

产品开发数字化

生产准备数字化

制造数字化

管理数字化

营销数字化

劳动力资源需求分析数字化

工厂运营绩效数字化

生产系统重组与运行仿真

生产系统运行可靠性

生产系统运行经济性

产品质量控制等

第二单元：工厂数字化转型准备与实施

数字化转型的客观趋势

企业数字化转型要素与管理角色变化

数字化工厂运营管理特点

数字化技术支撑智能制造

工业数据采集与分析

工业数据的价值

工业数据类型

为什么要采集工业数据

采集何种类型工业数据

 协议数据采集-ProfiNet、ProfiBus

 传感数据采集

如何采集数据

 设备控制器数据采集

 OPC协议数据采集

第三单元：数据传输与处理-IOT

物联网简介

物联网工作步骤

物联网六层架构

感知层介绍

静态信息采集-RFID，QR Code

动态信息采集-传感数据采集

传输层介绍

核心网与接入网

接入网：NB-IOT，LORA等

应用层

智能物流

智能制造

工业互联网的规划与实施

感知层设计规划

传输层设计规划

标准层设计规划

数据层设计规划

支撑平台层设计规划

应用层设计规划

第四单元：数字化工厂功能及核心技术

数字化工厂的主体功能

提高企业盈利能力

提高工厂规划质量

缩短产品开发及投产时间

工厂各级沟通透明化

规划过程标准化

数字化工厂的五大核心系统

狭义数字化工厂的核心技术

产品设计环节-三维建模

生产规划环节-工艺仿真

广义数字化工厂包含：

数字化技术用于产品设计-三维建模

数字化技术用于生产规划-数字孪生

数字化技术用于生产运营-数据采集

分析与应用-生产决策、工艺参数拟合

数字化工厂技术应用：

全面制造过程管理

数字化工厂技术应用的工作流程

产品数模用于工艺审查、公差分析

从设备、工装、产线获取制造资源数据

生产工艺规划：导入工艺部门已有数据，进行规划模型协同设计

生产工艺验证：工厂布局与物流规划仿真、线体平衡、动态装配、工时分析、人机工程仿真、机器人仿真等

客户化输出：通过系统集成与客户化开发（工业4.0中的端到端集成），输出采购、生产、发运信息

数字化工厂技术（仿真）应用模块及案例：

产品设计-三维建模与仿真案例

产品设计-增材制造案例

生产规划: 数字化仿真技术

布局设计仿真案例

物流规划仿真案例

生产线设计仿真案例

机器人复杂运动仿真案例

案例：数字化工厂技术在汽车总装线设计应用

数字化工厂技术-数字孪生技术：

规划模型与解释模型

数字孪生技术

数字孪生与规划、解释模型的关系

数字孪生技术在生产规划环节应用

数字孪生在生产流程规划中应用案例

数字孪生在生产流程调整中应用案例

数字孪生在工位设计中的应用

数字孪生技术在生产运营环节应用

数字孪生在生产运营过程中的应用

生产过程虚拟现实制造

数字孪生在风电站运行中的应用

案例1：工厂布局设计仿真案例

案例2：工厂物流规划仿真案例

案例3：数字孪生技术用于生产线设计

案例4：定制化产品装配过程数字化

第五单元 数字化工厂核心系统-MES系统

MRP(Manufacture Resource Plan)

MRP运作逻辑

MRP对生产的管控缺陷

MES(Manu. Execution System)

MES包含的业务运作模块

MES软件提供商

MES弥补MRP对生产管控不足

MES系统-订单管理模块

订单管理模块功能

订单管理模块操作界面

MES系统-计划排程模块

提高排程效率

提升排程准确性

实时反馈计划执行情况

计划排程模块工作流程

计划排程方法-甘特图

MES系统-设备管理模块

设备管理模块操作界面

设备管理模块功能

监控设备状态

采集设备数据，计算OEE

记录设备运行状况，追溯故障原因

建立设备维护日历，并提醒

设备状态可视化、数据化

MES系统-资源管理模块

资源管理模块操作界面

资源管理模块功能

资源清单管理

资源状态管理

MES系统-质量管理模块

质量管理模块功能-SPC

质量管理模块用于批次质量管理

案例：某企业MES系统介绍（视频）

第六单元：数字化工厂运营

数字化工厂的外延

 生产运行实时数据

 设备运行实时数据

 质量实时数据

 能耗实时数据

 工厂其它运营数据

 工厂实时运营数据供管理者分析与决策(实现完全智能制造前)

数字化工厂的内涵

 生产节点获取数据, 自我决策

 生产节点通过工业物联网交换数据

 生产节点数据向工厂智能控制中心输送, 提供最优决策

数字化工厂与智能制造关系

工厂数字化是智能制造基础

工厂数字化是智能制造的技术之一

物联网是数字化工厂的桥梁

数字化工艺参数拟合

通过专家知识库，设定工艺参数

通过数字化拟合获取最佳工艺参数

数字孪生技术对比实际工艺参数与拟合的最佳工艺参数，再次修正工艺参数。

工艺参数管理

设定工艺参数随订单下达至设备

实际工艺参数上传给MES系统

案例1： 数字化技术在光纤生产过程中工艺

参数拟合（工艺参数优化）

案例2： 某企业数字化工厂运营监控

第七单元：数字化工厂的核心技术详解

全面的制造过程管理

模拟并验证生产过程

生成经验证的工艺数据及文件

工作流程

从设计部门获取产品数据

产品3D数模

产品装配关系

工艺审查和公差分析

从工装工具、生产部门获取数据

工艺规划

总工艺计划

子工艺计划

生产计划及产品

工艺、资源、工时等信息

客户化输出

通过系统集成和客户化开发，输出生产、采购、维护、培训等计划

规划模块

第八单元：数字化工厂应用案例探索

总装解决方案

工艺规划

多车型混线生产数字化设计

复杂物流仿真

订单排产计划和总装线布局

某电子工厂数字化工厂案例

生产过程数字化及可视化

生产运行关键指标可视化

综合讨论：结合数字化工厂技术与企业实际情况，讨论推进本企业数字化工厂建设

课程主讲

张斌老师：

教育及资格认证：

IE改善高级讲师

东南大学硕士

高级工程师，并拥有一项国家专利局颁布的实用新型发明专利

讲师经历及专长：

张老师曾任多家著名外资企业工业工程部经理、生产质量经理以及工艺工程师等职务；

曾赴瑞典总公司、欧美等多家分公司深造工业工程（IE）和精益生产方面的技术；

在近二十年工作中，张老师积累了有丰富的工业工程（IE）技术、精益生产、精益价值流等方面的实践经验；

张老师结合自己丰富的工业工程知识体系，精心设计并主讲的课程有：工业工程技术、全景式精益生产、精益价值流分析等精品课程。

培训客户及培训风格：

张老师曾培训过多家知名企业，其中有其中有：武汉东本、广州东本、北京北汽李尔汽车系统，北京万源翰德汽车密封系统、北京燕东微电子、康迈斯机电、壳牌石油、赛莱默水处理系统、富维伟世通、欧派家居、海纳川汽车零部件、首钢日电电子、联合汽车电子、莱姆电子、发那科机电、拉法基、京磁强磁、阿法拉伐、福斯油品、上海庄臣、三得利、眼力健、华阳-科斯达、夏新股份、哈尔滨啤酒、东芝变压器公司、金发科技、东风汽车、广州东本、一汽大众、宇通客车、铁科科诺尔、万家乐集团、西蒙电器、升德升电子、美的集团、吉斯特药业、喜之郎食品、福斯油品、太古可口可乐、北京空港配餐、华峰氨纶、北京博 维航空设施、安斯泰来制药、永康制药、盘山发电、宜宾纸业、渤海能克、佶缔纳士机械、浙江移动、长飞光纤、北京通美晶体技术、中钞防伪、奥托立夫、北京四维图新、诺康医药、北京博格华纳汽车传动器、升德升电子、元六电子等上百家知名企业、东风本田发动机、湖北良品铺子、海尔大学、北京金风科创风电等。

张老师具有丰富的授课经验，注重理论知识与丰富的生产实践案例相结合，通俗易懂，易于学员掌握知识要点，帮助学员将所学知识应用于企业的生产实践及项目改进。使科学知识真正转化为生产力。全程案例研习、角色演练、小组讨论、游戏感悟、头脑风暴、工作实务模拟并同时伴以咨询式培训等形式，引导学员参与，并注重其丰富的企业实践改进案例的分享，深得企业高层和学员的一致好评！

课程对象

工厂总经理，生产总监，工程总监，产品开发总监，生产、工程经理等。

备注

课程费用：5180元/人