在每個人都在談論工業4.0的今天，工業4.0最為吸引人的一點是其對于未來工業智能化和數字化的闡述。

　　想象一下：未來的工業產品從設計創意開始，直到成品出廠，都可以由信息化系統提供無縫的數據和管理支持，那將是一種怎樣的井井有條，而人本身的創造力和智慧，將得到怎樣的解放和發揮？

　　以往的信息系統，無論是CAD系統還是PLM系統，解決的都是在虛擬世界的產品研發過程。雖然有ERP系統和MES系統等能夠管理現實工廠車間的信息化系統，但是所有與產品相關的數據和信息，依然難以直達生產的一線，指揮生產原料按照最優化的生產流程進行生產，管理車間的先進生產設備、控制器和物料進行最有效率的生產。所有的工作，依然都需要人來親自完成。

　　信息化系統的終點與現實設備的起點，缺乏必要和充分的聯接和交互。工業4.0對未來工業發展的規劃，聯接了兩者。

　　這也是工業界認為其將會帶來普遍效率和價值的原因：最活躍的信息技術將切實被引入到了工業，且落實到了現實的工廠、車間和工位。也正是借助信息系統迅猛的發展，工業才有機會實現更大范圍、更深層次的脫胎換骨，徹底擺脫成本、生產模式和效率等現階段的桎梏。

　　從數字化制造到工業4.0連接中的虛擬與現實

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　　機器人設備不是Siemens PLM Software的產品，Siemens PLM Software的作用是在后臺指揮和操作這些機械設備完成工作。把人、機器、信息系統和各種相關的設備緊密聯接在一起

　　Tecnomatix，是Siemens PLM Software聯接信息系統和現實生產設備的關鍵點。Tecnomatix是Siemens PLM Software數字化制造產品線的品牌，可以理解為Tecnomatix是建立在Teamcenter Manufacturing架構骨干上面。Tecnomatix與Teamcenter的融合，已經從功能級深入到了軟件級。

　　隨著2007年Siemens PLM Software的出現，與Teamcenter緊密集成的Tecnomatix與西門子原有的SIMATICIT（MES）得到了更進一步的整合，這也成為完成這種聯接的另一個關鍵步驟。

　　目前，Siemens PLM Software已經為Tecnomatix和SIMATICIT提供了一個接口，可以從數字化工廠傳送一些信息數據到IT環境里，包括與質量相關的資料、生產的材料清單等。當然，這個接口也允許相同路徑的數據返回，即從IT系統中將數據傳遞到數字化工廠。

　　事實上，通過Tecnomatix的生產管理系統，用戶可以對當前的整個生產過程有一個清晰全面的了解：通過人機界面(HMI)、管理控制和數據采集(SCADA)，從工廠收集到的設備之間的實時信息被反饋給包括MES在內的上游系統。實現了與MES系統數據交互接口的

　　Tecnomatix，則可以通過實時收集到的車間數據，優化生產管理，監視正在進行的工作，并反饋生產數據給PLM系統。

　　Teamcenter的制造流程管理模塊，即可對制造數據、過程、資源以及工廠信息進行管理和分析：不僅可以了解生產現狀，而且會按照業務流程，傳達進一步的操作指令到生產車間。

　　Tecnomatix和Teamcenter構成的創新產品平臺，已經與生產加工設備、ERP和MES等構成的生產運營平臺實現了雙向的數據交互。完成了從虛擬到現實聯接任務的Tecnomatix，不僅極大地提高了信息系統對于工業企業的影響深度，而且很大程度上，也為工業企業實現自動化、電氣化和智能化，提供了可靠和完整的數據基礎和支持，使得企業有機會從根本上完善和優化自身的業務流程。

　　實踐中的Tecnomatix

　　工程師負責產品的研發和設計。要怎樣在設計階段就去驗證他做出來的設計方案是可行的？誰來做驗證？怎么去做驗證呢？對于一個全新的產品，它能不能在現有的生產線上來進行制造？是否需要做一些生產線的改造？或者說，要在新的工廠才能把這個產品制造出來呢？

　　在傳統的工業企業當中，現實的物料、生產設備、加工方法和車間布局都會影響最終產品的生產，但是這些信息對于處在設計前端的工藝規劃師來講，獲取的途徑極其有限。更多時候，除了經驗以外，這些問題都需要產品在虛擬的信息化系統當中完成全部的工作，進入現實的工廠車間后，才會被一一發現。但是對于現實的工業企業來講，最現實的問題——到底產品該怎么生產——這是一個必須快速得到答案的問題。

　　Tecnomatix最核心的功能是零件加工規劃和驗證，為零部件和用來制造這些零件的工具制定生產工藝（如NC編程、流程排序和資源分配等），并對工藝流程進行驗證。

　　具體包括：創建數字化流程計劃、工藝路線和車間文檔；制造流程仿真；對所有流程、資源、產品和工廠的數據進行管理；為車間提供NC數據……從而可以將生產制造流程計劃與生產系統直接關聯起來，為設計師和前端工程師提供一個規劃驗證零件制造流程的虛擬環境；為制造工程師、CNC程序員、工裝負責人和機械師等提供一個統一的單一來源數據。

　　另外，配合Tecnomatix的裝配規劃和驗證功能，系統為工程師提供了一個虛擬制造環境來規劃驗證和評價產品的裝配制造過程和裝配制造方法，檢驗裝配過程是否存在錯誤，零件裝配時是否存在碰撞。

　　Tecnomatix對生產環節的管理還不止于此。隨著機器人在工業企業當中的大量應用，Tecnomatix的機器人與自動化規劃解決方案吸引了更多用戶的關注。

對于用戶來講，如果一家企業的機器人或者自動化加工設備只有一兩臺，那么依靠人工的編程和操控就可以發揮其作用。但是，如果一個工廠裝備了幾百臺自動化加工設備，那么顯然需要一個系統化的方式才能確保整個生產工作能夠按規定完成。

　　Tecnomatix的機器人與自動化規劃解決方案，提供了用于開發機器人和自動化制造系統的共享環境，用戶能夠通過PLM平臺，以虛擬的方式開發、仿真和調試機器人和其他的自動化制造設備，既能處理單個機器人和工作臺，也能處理完整的生產線和生產區域。能滿足從生產專用產品的工廠到綜合采用多種方式的混合模式生產工廠的多種業務模式，實現制造流程的優化。

　　工廠設計和優化解決方案是Tecnomatix有別于其他系統的特殊功能，其視角不再放在產品本身，而是關注在生產加工的場地和環境。

　　高效的同時，Tecnomatix對產品的質量也異常關注。Tecnomatix質量管理解決方案將質量信息與所有制造和工程設計信息聯系起來，從而不僅能夠幫助工程師確定產生誤差的關鍵尺寸、公差和裝配流程，而且能夠通過尺寸分析工具，在制造實際零件之前，預測制造問題并找到原因。

　　從數字化制造到工業4.0

　　質量的分析和管理不僅在制造業企業自己的工廠里，也包括其供應商。到底他們是不是提供了一個滿足質量要求合規的零部件？如果這個零部件是有問題的，它會在哪里出現組裝的問題，影響有多大？產品質量是工業企業存在的核心價值，而有效利用信息化工具完成產品質量的分析和監控將極大提高企業對未來市場的把握能力。

　　不能否認，中國的工業企業——尤其是制造業企業，在以往的國際競爭中，始終處于劣勢。而此次以信息化帶動的新一輪的工業整體升級，也許正孕育著一次趕超的機會。

　　過去幾年當中，中國市場越來越多的企業在做數字制造，中國企業正在逐漸擺脫單點的信息化應用模式，開始將視野放大到全廠、整個行業，甚至整個工業界，因此對于構建數字化制造，實現虛擬和現實的聯接，達到優化和完善業務流程的目標越來越重視。

　　結語

　　工業4.0到底何時到來，沒有人知道。但是我們可以預見：數字化和智能化必將是未來工業發展的主要動力之一。是否要通過實施某種信息化系統來實現本企業的業務轉型，也許有待商榷。但是，更長遠、更全局的視角，以及對業務痛點更清晰了解，將是中國企業可長期、持續、高速發展的必備素質。

　　無論是工業4.0還是Tecnomatix，其所提供的，不僅僅是一個概念、產品或者解決方案，更是一個解決問題的思路和方法。如果中國企業能夠從中有所領悟，這才是其對中國制造業貢獻的最大價值。

來源：文／蜂迷世界（簡書作者）