在工业生产中，VR技术还有这样的用处
虚拟工程提供了一个完整的系统视图，让开发者、供应商、制造商和用户能够以同样的方式来虚拟使用那些尚不存在的物品，并根据其特性和功能做出全面的评估
数字世界在物理世界的重新凝实，将成为第四次工业革命的关键环节，虚拟现实也将在这个领域发挥非常关键的作用。　　　　如果我们列个表，把2016年最火的黑科技名词全放上来，虚拟现实(VR)一定能排在前三位。浙江省今年的高考作文题目甚至就是《虚拟与现实》，VR这个极客词汇似乎已经进入寻常百姓家。　　　　然而，虽然中国VR市场热度持续高涨，但在技术和产品内容上都还存在很大的缺陷。机构人也是观望的居多，真正出手的很少。VR的市场和渠道体系还比较初级，听说过VR的人很多，见过的很少，体验过的人就更少了。　　　　那么虚拟现实行业的发展现状和未来趋势到底如何?它对于数字化工厂未来工业的发展又会有哪些影响呢?值得我们对此一探究竟。VR在数字化工厂中的应用　　　　虚拟现实技术虽然在消费品市场比较火热，但在我看来，这项技术在数字化工厂的应用前景会更加广阔，因为它将解决目前制造业工厂中的三个痛点：
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近年来，随着这些行业的迅速发展，重钙的需求也在进一步
目前美国有保健食品生产企业530家，每年共有1000多个品7
随着国内经济的发展，汽车消费信贷市场发展面临巨大机遇数字世界在物理世界的重新凝实，将成为第四次工业革命的关键环节，虚拟现实也将在这个领域发挥非常关键的作用。
如果我们列个表，把2016年最火的黑科技名词全放上来，虚拟现实(VR)一定能排在前三位。浙江省今年的高考作文题目甚至就是《虚拟与现实》，VR这个极客词汇似乎已经进入寻常百姓家。
然而，虽然中国VR市场热度持续高涨，但在技术和产品内容上都还存在很大的缺陷。机构投资人也是观望的居多，真正出手的很少。VR的市场教育和渠道体系还比较初级，听说过VR的人很多，见过的很少，体验过的人就更少了。
那么虚拟现实行业的发展现状和未来趋势到底如何?它对于数字化工厂未来工业的发展又会有哪些影响呢?值得我们对此一探究竟。
VR在数字化工厂中的应用&&&&
虚拟现实技术虽然在消费品市场比较火热，但在我看来，这项技术在数字化工厂的应用前景会更加广阔，因为它将解决目前制造业工厂中的三个痛点：
成本问题&&
制造业的成本高是多方面的，而且不同的行业问题也不一样，但是有一点在中国当前是比较普遍的，就是用工成本的上升。一方面工人的工资水平在提高，另外一方面，由于新生代的权利意识觉醒，跳槽变得越来越频繁，很多工厂每年要有很高比例的老工人离职，新工人上岗。而以往新工人上岗之前，需要进行几个月的实习和技术培训，才能成为一个熟练工，即使是一个熟练工，其成本在近几年是呈几何级上升的，虚拟现实技术将成为这个问题的重要。
使用VR和AR技术，可以在眼睛屏幕上直接显示操作指令与说明图片，可让员工随时查询和执行作业。虚拟现实技术与数字化工厂结合之后，一个新人也能随时调用每台设备的参数和互动式的操作手册，这会大大减少工厂内专家型工人的雇佣，降低劳动成本。
在数字化工厂应用了虚拟现实技术之后，企业培训的目标不再是让工人掌握某种技能，而是如何使用这些高效的数字化工具，如何有效地进行人机互动。这个门槛远比设备操作要低得多，而且随着VR技术的发展，交互性会越来越友好，学习成本也会越来越低。
效率问题&&&&
效率问题可以举个例子说明。我们打出租车的时候，在没有建立起北京市的虚拟城市地图之前，我们需要有经验的司机，因为我们需要问路，需要预测什么时间到，遇到堵车需要借助运气和司机的经验。而当建立了一个虚拟的城市模型以后，在虚拟地图上可以设置起点和终点，可以对路线进行优化以选择最优路径，虚拟的导航地图可以和真实的行车数据进行互动，可以实时纠偏，而且多次往返以后地图数据会反馈回一个优化的线路。虚拟模型和真实模型形成双向数据流，不断地迭代、优化，实现最优的生产模型。这就是我们所说的集成虚拟世界和现实世界，把虚实结合在一起，实现生产效率的提高。
AR技术可以根据现场情况通过算法得出运行最快、步骤最少的解决方案。以菜鸟物流为例，拣货员从快递箱中取出需要配货的订单，运用AR眼镜扫描订单上的二维码，就从眼镜镜片屏幕中看到了该订单包含的详细商品信息。然后拣货员精确地从面前货架上取货、确认、放入快递箱。货品的摆放也经过了智能算法的优化，以保证拣货员在最短的时间内完成一个订单的货品分拣。在这里，一个订单货品的分拣仅需要三分钟左右，大大节省了时间，而且AR眼镜还能瞬间采集所看到的信息，远远超过以往速度。
时效性问题&&
企业难免会出现各种故障，而对企业来说一分钟的停滞就可能造成成千上万元的损失。对于拥有外勤人员的企业，更是存在信息不到位、出现故障无法及时解决等问题。
虚拟现实技术能够缩短问题诊断与修复的时间，且不再需要另外派遣专家前往远端据点。事故现场任意员工皆可通过AR眼镜与远端专家通过视频协作完成任务，拥有极高的时效性并省下专家飞往现场提供协助的开销。
远端现场的员工可由通信与即时视频分享让有经验的员工提供问题诊断及修复的建议。问题瞬间解决的同时还提高了准确性。
VR在数字化工厂中的应用举例&&
在传统的数字化技术中，计算机系统仅仅是给人类提供协助，人类仍然需要自己操控系统。而新时代的人机交互则需要颠覆性的方法，我们可以把它命名为“虚拟工程”，虚拟现实技术只是虚拟工程的工具。
虚拟工程提供了一个完整的系统视图，让开发者、供应商、制造商和用户能够以同样的方式来虚拟使用那些尚不存在的物品，并根据其特性和功能做出全面的评估。计算机是计算技术时代的基础设施，而虚拟现实就是虚拟工程时代的基础设施，是下一代计算平台。它最大的价值在于，从此人类不用再去学习如何更好地使用机器，而是机器反过来学习如何更好地服务于人。
我们可以从几个例子获得一些认识。
工业互联网行业――西门子
西门子在波音和卡特彼勒一直有一个叫“Cave”的项目，它是一个混合虚拟和现实物理环境的服务，从产品的初始开发就基于虚拟环境来进行，而后在产品生命周期中建立虚拟实物模型，在生产过程中进行交互式的灵活性评估，最后再研究客户对于不同型号产品的情感反馈以及在沉浸环境中创建学习的新形式。
在Cave制造的环境里，现实物体的图像和物理设置会被投影到真实的墙壁上，使用者通过佩戴传感器可以体验墙上图像形成的虚拟环境。
Cave的基本配置有：三面投影墙;地面投影地板;墙壁跟踪传感器;利用三面墙壁形成立体音响。
三面墙壁和地面投影加强3D环境感和立体音效，Cave墙壁上有跟踪传感器捕捉使用者在房间内的动作，专用的眼镜根据捕捉到的动作形成图像。戴上眼镜，你就感觉进入了“墙内的世界”。
但是从这个配置你可以看出，Cave的造价是非常高的。如今用户版虚拟现实头盔的出现使这套设备的成本大幅缩减了，所以西门子有了新想法：不仅为波音这类大客户服务，也可以利用已有技术进军大众消费市场。
西门子在德国调研的100多家生产商里，超过1/3的公司正在使用虚拟现实技术，或在未来3年内计划引进该技术，同时，这些生产商也表达出对AR的浓厚兴趣。
飞机制造行业――波音、空客&&
早在上世界90年代初，美国波音公司的计算机服务研究和技术组就已经将AR技术应用于飞机制造中的电力线缆的连接和接线器的装配中。在AR系统的帮助下，一个从未受过任何训练的工人都可胜任此项工作，从而缩短员工培训的周期。
2003年德国成功研制出用于工业设备装配和维修的Starmate系统和Arvika系统，之后，欧洲航空防务与航天公司(EADS)利用Arvika系统，通过语音调用计算机生成的提示信息，指导工人轻松地完成lm×6m板上的高密度布线工作。
空客公司利用Arvikx系统进行了“干净水系统的转配”和“配电盘连接”的工作，充分展现了AR技术在工业装配、维修方面的巨大潜力。&&&&&&&&&&&&& 汽车制造行业
当虚拟现实技术应用到汽车的工业设计和生产当中，设计者可以借助虚拟现实头盔显示，在与真实汽车同样比例的立体空间中，全方位了解每一处设计细节，最大程度上避免设计和生产失误，减少人力成本和资源浪费。
自2000年以来，福特就开始在汽车设计过程中以多种方式利用虚拟现实技术。福特的Immersion Lab实验室中一些员工戴上虚拟现实头盔，并模拟观察一辆汽车，而他们的同事将可以通过大屏幕查看他们的体验，并且在多种不同条件下以虚拟方式去查看汽车，提升驾驶者的人体工程学体验等。
最近，奥迪推出了一项名为“虚拟装配线校检”的技术，利用3D投射和手势控制，可以使流水线工人在三维虚拟空间内完成对实际产品装配工作的预估和校准。整个测试过程是在名为“CAVE”的虚拟现实空间中完成的，而CAVE系统最关键的则是利用投影仪向地板、墙壁投射3D影像的装置，使用者佩戴3D眼镜进入后，便可有身临其境的感觉。
近年来，在汽车行业，AR智能设备更是呈现普及趋势&&&&&&
2015年感恩节的时候，大众汽车就给员工配备了30几副AR智能眼镜，来辅助员工工作。该款AR智能眼镜可直接为佩带者提供相应的信息并且显示在可视区域，使得工人再也不用怕记不住、分不清各类繁琐信息而手忙脚乱了;其声控功能实现了真正意义上的解放双手;并可进行条形码扫描，还提供了条形码验证的红、绿信号提示。
AR技术还以其独特的魅力，给工业设备维修领域带来无限惊喜。面向工业设备维修的AR智能眼镜，可通过AR技术显示解决设备故障的具体操作步骤，甚至细到准确说明如何拆卸零部件。同时，通过内置耳机，维修人员能听到每一个操作步骤的语音提示。因此，即使是没有任何经验的新手，也能顺利完成维修任务，还能保证整个维修过程的标准化和规范化。并且，AR技术与数据分析相结合，可以轻松判断哪些设备运转正常，实现预防性的设备维护。
从人类发明数学开始，物理世界的虚拟化趋势已经持续了数千年，计算机IT技术的发展促进了虚拟化后的数据流动趋势，而数字世界在物理世界的重新凝实，将成为第四次工业革命的关键环节，虚拟现实技术也将在这个领域发挥非常关键的作用。在未来的数字化时代里，虚拟现实很可能不仅仅是一个极客的玩物，而是继PC机、手机之后的下一代计算平台，它的人机交互性能将把整个人类科技的发展带上一个新的阶梯。
至于VR技术的发展路径，我在过去的一年里见过500多位工业领域的创业者，他们也许是这个世界上最聪明的一群人，无时无刻不在思考当下的技术瓶颈和市场空白，他们把自己的思考变成一个个创业项目，在市场中实践。虽然VR技术的未来依然需要很多的努力，但也许正是这种目前看不清甚至可能被人看不起的地方，才是未来的机会，才会让市场如此兴奋。登录没有账号？
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VR/AR推动数字化工厂进程 十年内规模达1820亿美元
　　原标题: VR/AR推动数字化工厂进程加速　　据《劳动报》报道，游戏、直播、、医疗、、教育、军事……VR/AR（虚拟现实/增强现实）正迅速渗透至人类社会的各个方面，成为改变生活、生产方式的重要科技力量。VR/AR领域的快速发展也带来众多投资机遇，有分析认为，十年内全球VR/AR市场规模将达1820亿美元。　　“VR/AR技术将会像1995年出现的Internet和2005年出现的智能手机一样，深刻改变人类生活。”近日，在中国建投集团主办的JIC投资“VR/AR：虚实之间洞见未来”上，德丰杰龙脉基金人工智能行业投资负责人徐敬程如此描述VR/AR发展前景。徐敬程称，年全球AR/VR市场有超过35亿美元的风险投资，预测未来AR/VR的市场机会集中在游戏、娱乐演出、零售、教育、医疗、工程几大领域。他着重预测了VR应用发展的三大阶段：第一阶段，体验良好的第一代成熟硬件出现并普及，以Oculus2016年发布CV1为关键节点；第二阶段，在娱乐领域取得突破性应用，预计游戏领域将首先爆发；第三阶段，重构教育、体育、社交等渗透日常的垂直领域。徐敬程判断，未来五年VR领域全球规模为300亿美元，VR/AR总体市场规模将突破1500亿美元。　　知名自媒体人、天奇阿米巴基金投资合伙人魏武挥则盘点了VR领域内容生产的近况，并预测“VR可能迎来泡沫破灭的大崩盘”。魏武挥着重盘点了VR视频内容存在的问题：文件过大，在设备上加载过慢、影响体验；视频质量，即便专业手段制作的VR视频仍会出现虚化效果；最后是灯光美术，相对于传统影视，灯光和美术的重要程度被拔升得更高。　　水月创投总裁阚雷称，“中国制造2025”出台后，数字化工厂进程进一步加速。数字化工厂实践包括四个关键步骤―由物理状态到数字信号的传感器虚化；基于工业软件仿真数字化镜像；反复优化和实施监控；再次在物理世界凝实。其中，VR和AR技术在凝实环节发挥了重要作用，提升了信息在人一侧的凝实体验和信息在物一侧的凝实效率，将解决当下制造业工厂成本高、效率低、时效性差的问题。阚雷预测，VR/AR将在工业、飞机制造、汽车制造、虚拟驾驶、安全培训领域大有可为。
（责任编辑：宋政 HN002）
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数字化工厂技术的应用现状与趋势
发布日期：&&来源：华中科技大学机械科学与工程学院&&作者：张国军 黄刚&&浏览次数：647
核心提示：在我国，面对传统产业转型升级、工业与信息化融合的战略发展要求，大力开展对于数字化车间技术系统的研究、开发与应用，有利于推动实现制造过程的自动化和智能化，并可望有效带动整体智能装备水平的提升。
现代工业经历了机械化、电气化革命，未来的第三次工业革命必然是以机、电、信息相结合的智能化制造革命。《经济学人》2012年4月发表的《第三次工业革命：制造业与创新》专题报道中阐述了目前由技术创新引发的制造业深刻变化，其中，数字化与智能化的制造技术是&第三次工业革命&的核心技术。作为数字化与智能化制造的关键技术之一，数字化工厂是现代工业化与信息化融合的应用体现，也是实现智能化制造的必经之路。数字化工厂借助于信息化和数字化技术，通过集成、仿真、分析、控制等手段，可为制造工厂的生产全过程提供全面管控的一种整体解决方案。早在2000年前后，上汽、海尔、华为和成飞等制造企业均已开始着手建立自己的数字化工厂。今年来，随着国际竞争的不断加剧和我国制造业劳动力成本的不断上升，对设备效率、制造成本、产品质量等环节的要求不断提高，离散制造业中以汽车、工程机械、航空航天、造船为代表的大型企业已越来越重视数字化工厂的建设。
数字化工厂的若干关注点
根据在范围、阶段、视角上的关注点存在差异，对于数字化工厂也有不同提法，比如可视化工厂(VisualFactory)、智慧工厂(Smart Factory)、智能工厂(Intelligence Factory)、数字化制造(Digital Manufacturing)、虚拟工厂(Virtual Factory)等。各个概念在关注点上也存在不同程度的交集，如智能工厂和数字化制造的交集就是以智能装备为核心的制造工艺过程智能化，特别是对制造装备本身的智能化。而上述各种提法之间除明显的交集之外也各有侧重，比如可视化工厂侧重于数字化工厂实现前期的数据采集和透明化，而智能工厂更侧重于后阶段的数据分析与决策。上述提法中比较典型的有3类：基于三维模型的数字化协同研制，基于虚拟仿真技术的数字化模拟工厂和基于制造过程管控与优化的数字化车间。从制造管理的层次和从设计到制造的过程2个维度来看，它们涉及的业务范围大致如图1所示。
基于三维模型的数字化协同研制
在设计部分，三维CAD系统的应用已相当普及。1997年，美国机械工程师协会ASME就开始了全三维设计相关标准的研究制定工作，并于2003年颁布了&Y14．41(DigitalProduct Definition Data Practices)&标准，把三维模型和尺寸公差及制造要求统一在一个模型中表达。在生产部分，各类数控设备在加工精度和智能控制水平上近年来都得到飞速发展。基于三维模型的单一数据源和数控设备的广泛应用使得从设计端到制造端的一体化成为可能。基于三维模型的数字化协同研制应用的尝试始于航空航天制造领域。由于在产品设计、材料成本、成型技术和制造精度方面具有相对更苛刻的要求，航空航天领域在加工和装配制造工艺上整体领先于其他行业，这为基于三维模型的数字化协同研制奠定了基础。当前，世界先进的飞机制造商已逐步利用数字化技术实现了飞机的&无纸化&设计和生产，美国波音公司在波音777和洛克希德&马丁公司在F35的研制过程中，基于三维模型的数字化协同研制和虚拟制造技术，缩短了2／3的研制周期，降低研制成本50％。波音公司在研制x一32飞机时也是如此，借助于统一模型，辅助装配系统能把装配顺序和装配好的部件状态投射到正在装配部件的上方，让工人方便直观地进行装配工作，无需再细读图纸和翻阅工艺文件，使装配周期缩短50％，成本降低30％～40％o在飞机总装线上，在机身与机身还是机翼与机身都实现了高度自动化的校准和对接，波音和空客两大航空制造公司生产的波音737／787、A320／A380系列飞机无一例外地采用全数字化样机进行协调和辅助装配，如空客A380采用4台Leica激光跟踪仪可完成数字化装配。数字化产品的数据从研制工作的上游畅通地向下游传递，还有助于大幅减少飞机装配所需的标准工装和生产工装。借助于飞机的数字化模型，法国达索公司在装配小型公务机Falcon时，其传统的工装已减到零，对降低新机研制成本，缩短研制周期起到了难以估量的作用。该技术还能够大幅度提高产品的装配质量，如波音747机翼装配精度由原来的10.16mm提高到0.25mm。
在国内，中航工业第一飞机设计研究院2000年在&飞豹&飞机研制中已全面采用了数字化设计、制造和管理技术。航天科技211厂通过普及基于单一数据源的三维模型，制定了&三维到工艺&、&三维到现场&、&三维到设备&的步骤发展策略，重点解决了基于三维模型的设计工艺协同工作模式和三维设计文件的信息传递、生产现场无纸化和航天产品的加工、装配、检测等装备的数控化问题。新支线飞机ARJ21的研制100％采用三维数字化定义、数字化预装配和数字化样机。上海商飞公司利用数字化设计、分析、仿真等技术手段，实现了设计、零件制造以及装配一次成功。上述应用目前已开始推广至工程机械、造船等其他领域。
基于虚拟仿真技术的数字化模拟工厂
数字化模拟工厂是数字化工厂技术在制造规划层的一个独特视角。基于虚拟仿真技术的数字化模拟工厂是以产品全生命周期的相关数据为基础，采用虚拟仿真技术对制造环节从工厂规划、建设到运行等不同环节进行模拟、分析、评估、验证和优化，指导工厂的规划和现场改善。由于仿真技术可以处理利用数学模型无法处理的复杂系统，能够准确地描述现实情况，确定影响系统行为的关键因素，因此该技术在生产系统规划、设计和验证阶段有着重要的作用。正因为如此，数字化模拟工厂在现代制造企业中得到了广泛的应用，典型应用包括：
(1) 加工仿真，如加工路径规划和验证、工艺规划分析、切削余量验证等。
(2) 装配仿真，如人因工程校核、装配节拍设计、空间干涉验证、装配过程运动学分析等。
(3) 物流仿真，如物流效率分析、物流设施容量、生产区物流路径规划等。
(4) 工厂布局仿真，如新建厂房规划、生产线规划、仓储物流设施规划和分析等。
通过基于仿真模型的&预演&，可以及早发现设计中的问题，减少建造过程中设计方案的更改。韩国三星重工利用DELMIA软件建立了完整的数字化造船系统，建立了虚拟船厂，可在虚拟环境下模拟整个造船过程。这套系统预计每年为企业减少730万美元的开支吲。通过模拟仿真技术能够迅速发现在持续运行的过程中出现的问题，而如果想要在现实的系统中发现这些问题，需要长期测试，花费高昂的成本。南车青岛四方机车采用虚拟仿真技术对高速列车生产环境进行了建模，并实现了建模装配仿真及物流仿真，减少了因零件返工配送不足造成的停工现象，减少了因工艺欠佳导致的装配干涉产品返工的问题。三一重工开发了OSG技术的三维工厂布局规划平台(VR Layout)&01，在集团内部首次应用于其宁乡产业园的工厂布局规划，缩短了工厂建设周期，并节省了因设计缺陷产生的成本，如图2所示。2011年，国内各工程设计院已逐步开始采用数字化工程设计及规划技术来辅助规划和建设新工厂，降低工程设计与规划风险。在仿真工具方面，工厂仿真领域的相关技术基本被国外产品垄断，如达索公司的Delmia／Simulia、Siemens公司的Technomatix和PTC公司的Ployplan等。这些产品的特点在于与其同公司CAD／PLM系列产品的紧密集成。用于制造领域的仿真软件还有很多，如用于装配仿真的EM Assembly、DMU，用于公差分析的3DCS、eM&TolMate等，用于车间物流仿真的Plant Simulation、Quest、Flexsim、Witness、Automod等。目前相关产品都在向三维模型方向发展，使得这些仿真工具展现方式更加灵活，分析功能更加强大。
基于制造过程管控与优化的数字化车间
在制造企业，车间是将设计意图转化为产品的关键环节。车间制造过程的数字化涵盖了生产领域中车间、生产线、单元等不同层次上设备、过程的自动化、数字化和智能化。其发展趋势也分别体现在底层制造装备智能化、中间层的制造过程优化和顶层的制造绩效可视化3个层次。
在底层制造装备方面，数字化工厂主要解决制造能力自治的问题。设备制造商不仅持续在提升设备本身高速、高精、高可靠等性能方面不断取得进展，同时也越来越重视设备的感知、分析、决策、控制功能，比如各种自适应加工控制、智能化加工编程、自动化加工检测和实时化状态监控及自诊断／自恢复系统等技术在生产线工作中心及车间加工单元中得到普遍运用。如日本Moriseiki的最新机床产品上安装的操作系统MAPPS，该系统内置了森精机的操作编程维修软件，具有很高的开放性，具有对话式编程，三维切削模拟和维修指导画面，提供远程监控功能方便维修服务，并且可以直接进行切削仿真。制造装备的另一个趋势是把机床设备和相关辅助装置(如机械手)进行集成，共同构成柔性加工系统或柔性制造单元。也有不少厂商支持将多台数控机床连成生产线，既可一人多机操纵，又可进行网络化管理。上文提到的MAPPS系统就可以通过使用CAPS&NET网络软件建立基于以太网的网络，从而可以对作业状况和生产计划进行一元化管理。MAZAK公司在单机的智能化、网络化基础上，开发了智能生产中心(CPC)管理软件，一套软件便可管理多达250台的数控机床，使得生产的过程控制由车间级细化到每台数控机床，为客户的工厂实施数字化制造提供了前提。
在制造过程管理层次，随着精细化生产的需求越来越突出，近年来MES／MOM逐渐被制造企业所接受。MES／MOM可分为车间生产计划与管理和现场制造采集与控制两部分。车间生产计划与管理主要完成车间作业计划的编排、平衡、分派，同时涉及到相关制造资源的分配和准备。国内外已有较多提供MES／MOM解决方案的产品提供商，如艾普工华在离散制造业特别是汽车及零部件、工程机械、航空等行业，Camstar在太阳能、电子行业，宝信在钢铁行业，石化盈科在石油化工行业，西门子在制药、烟草行业等，这些产品依托自身对制造业务的深刻理解，已确立了在这些行业的领先地位。Rockwell、Wonderware和GE依托在自动化领域的优势，也已逐步向MES延伸。目前各厂商在研发高性能高可靠的系统平台和模块化产品方面投人巨大，上述平台和产品提升了快速搭建MES／MOM解决方案的能力。
现场制造数据采集的一个明显趋势是以RFID、无线传感网络等技术为核心的物联网技术的应用。物联网技术被认为是信息技术领域革命性的新技术，借其可实现对于制造过程全流程的&泛在感知&，特别能够是利用RFID无缝、不间断地获取和准确、可靠地发送实时信息流。汽车行业，比如自主品牌的江淮汽车，在2006年前后就开始应用RFID技术对生产环节的在制品进行跟踪ItSl。航空航天企业由于通常不允许在零部件上附加标识，因此通常采用以激光标刻为代表的二维码技术来实现WIP和关键零部件跟踪。在更细分的领域，RFID技术在刀具、设备管理方面也有成功应用，主流技术是利用刀柄上的预留空槽置入RFID标签，同时通过与机床刀库和对刀仪的集成对刀具使用、维护等进行全面管理。如Balluff的Fanuc miLink Tool ID系统就可以方便地连接Fanuc控制器控制的CNC机床，自动进入CNC取得刀具跟踪信息。值得一提的是，随着基于泛在信息的智能制造系统进一步发展，装备本身的智能化水平也得到了提升，这使得MES／MOM执行管理系统不再被动地获取制造数据，而是能够主动感知用户场景的变化并进行提供实时反馈。
随着MES／MOM等软件的应用推广，制造企业已逐步获得了大量制造数据。如何充分利用这些实时和历史生产数据，通过制造绩效可视化提高对异常状况的预知、响应和判断能力，也是近期发展趋势之一。对于实时数据，主要解决的问题是对制造异常事件的敏捷响应以及对制造绩效偏离的快速修复。自动控制系统中常用的组态是一个典型的例子，但由于组态通常是桌面应用并基于连续量的，对于多客户端的分布式展示和多并发的并行数据流支持存在一定困难。目前的趋势是利用基于B／S的可定制可缩放矢量图形技术来动态刷新来自服务端的数据推送。图3是一个展现5条冲压线生产实绩的例子，所展示的生产绩效可视化功能同时支持了实时数据以及统计数据，能够辅助分析出瓶颈环节。通过向管理者推送并共享全方位的实时制造状态数据，能够有效消除信息的不对称问题，有助于对突发问题快速达成解决方案并作出快速响应。
对于历史数据，主要解决的问题是如何从中找出改善未来制造业务的依据，特别是从质量趋势、物流瓶颈、计划执行情况、设备运行历史等数据中发现可能影响未来生产过程的规律。这方面的技术基础是商业智能分析，在ERP系统中已经比较成熟，典型的代表是SAP的BO。由于MES／MOM实时性更强并且事务更频繁，需要更针对性的进行设计，目前这方面的成熟解决方案尚不多，多数仍以基于通用分析软件进行定制为主。典型的通用分析软件有Microstrategy、Information Builder、Tableau等。Gartner近年来每年都会针对支持通用业务的分析软件产品发布被称作&魔力四象限(MagicQuadrants)&的调研报告，对这些软件在集成、展现和分析方面的能力做综合评估。另一方面，目前的计算技术和存储技术对基于大数据的分析提供了强大的支撑，未来还会出现更丰富更专业的制造智能分析产品。
结论与展望
数字化工厂技术技术已在航空航天、汽车、造船以及电子等行业得到了较为广泛的应用，特别是在复杂产品制造企业取得了良好的效益，据统计，采用数字化工厂技术后，企业能够减少30％产品上市时间；减少65％的设计修改；减少40％的生产工艺规划时间；提高15％生产产能；降低13％生产费用。另一方面，本文所述的3个层次数字化是紧密相关的。毫无疑问，设计层发布的三维模型是后续仿真规划分析的基础，而车间生产状态又可以反过来驱动生产模型，作为分析工厂运作的数据源；数字化车间需要智能装备的支撑，而要想最大限度地发挥智能装备的效益，则需要数字化车间提供全局的信息和基于全局信息的决策。
在我国，面对传统产业转型升级、工业与信息化融合的战略发展要求，大力开展对于数字化车间技术系统的研究、开发与应用，有利于推动实现制造过程的自动化和智能化，并可望有效带动整体智能装备水平的提升。
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