什么是数字工厂？

数字工厂可用于产品设计和生产规划阶段。工程师可以利用 3D 建模和仿真技术，在实际生产之前对产品进行虚拟设计、装配、制造和维修测试。这有助于提前发现并解决潜在的设计缺陷，优化产品设计和生产流程。

在建设新工厂或改造现有工厂时，数字工厂技术可用于工厂布局和设施规划。工厂经理可以通过虚拟模型来模拟和评估不同的布局方案，优化生产线布置、物流路线等，从而提高工厂的运营效率。

数字工厂可对整个生产过程进行仿真和优化。工厂可以在虚拟环境中测试和验证新的生产计划、工艺流程等，评估其可行性并进行改进，从而减少实际生产中的风险和浪费。

通过将实际生产设备与其数字孪生体相连接，工厂可以实时监控设备运行状态，预测潜在故障，并提前采取维护措施。这有助于提高设备利用率，延长使用寿命，降低维护成本。

数字工厂可为员工提供虚拟培训环境，帮助他们熟悉生产流程、操作设备等。此外，数字工厂还可促进跨部门、跨地域的协作，提高沟通效率。

数字工厂利用数字技术对制造过程进行建模、通信和运营。这使得管理人员能够在工厂建成之前对物品、程序和系统进行配置、建模、模拟、评估和评价。数字工厂为生产系统的配置、设计、调度和控制提供解决方案。相比之下，传统工厂更多依赖于手工操作和实体基础设施，缺乏数字工厂的数字化建模、模拟和优化能力。

数字工厂利用数字孪生技术创建物理工厂的虚拟模型，从而实现工厂运营的实时监控和优化。数字孪生可以复制工厂的许多方面，从单个设备到整个工厂，并利用传感器数据来模拟性能和识别潜在问题。与之相反，传统工厂更多依赖于手动监控设备和操作，缺乏数字孪生所提供的实时数据和模拟能力。

数字工厂允许专家在实际运营开始之前，规划物品、检查和分析装配、制造能力和可维护性，并准备自动和手动操作程序，提前识别并解决问题。而传统工厂则无法做到这一点。数字工厂通过实时洞察、预测性维护能力以及远程监控和控制等优势，能够提高性能，实现更高效、更经济的运营，传统工厂的设置则无法做到这一点。

数字工厂的数字化建模和模拟能力，使其能够快速响应市场变化，调整生产计划和流程。这种灵活性有助于企业更好地满足客户需求，提高竞争力。相比之下，传统工厂的生产线更加固化，调整成本较高，难以快速适应市场变化。

在数字工厂建成之前，需要对物品、流程和系统进行配置、建模、模拟、评估和评价，以便专家能够规划产品、检查和分析装配、制造能力和可维护性，并为运营设施准备自动化和手动流程。

在数字工厂中采用物联网 (IoT) 技术时，因为连接设备过多且通信安全技术有限制会导致各种安全问题，安全性是一个主要挑战。

数字工厂的其他技术安全问题与传统服务器、工作站和智能手机类似，例如使用较弱的身份验证和忘记更改默认设置，进而产生安全问题。