數字化工廠正在閃現迷人的色彩，制造業正在被其光芒所吸引。然而輝光之中，很多企業也被各種相互矛盾和相互糾纏的概念所混淆，大家都渴望自己擁有一個洞開一切的神器。而數字化工廠，的確是一道有著清晰軌跡的光路，它在指引，那些走向理解智能工廠和工業4.0的必經之路。

　　數字化工廠的定義雖然國內外對數字化工廠的研究越來越多，但是對于數字化工廠的定義確沒有統一的定論。就目前而言，存在兩種數字化工廠的定義，一種是廣義的，一種是狹義的。

　　廣義數字化工廠以生產產品或提供服務的制造企業為核心企業，以及相關聯的成員，包括核心制造企業、供應商、軟件系統服務商合作伙伴、協作廠商、客戶、分銷商、銀行等，使其生產與經營過程中所有信息數字化的動態聯盟。狹義數字化工廠以制造資源(resource)、生產操作(operation)和產品(product)為核心，以產品生命周期數據為基礎，應用仿真技術、虛擬現實技術、實驗驗證技術等，是產品在生產工位、生產單元、生產線以及整個工廠中的所有真實活動虛擬化，并對加工和裝配過程進行仿真、試驗、分析、優化的一種集成組織方式。筆者傾向并采用的概念為狹義的數字化工廠。實際上，這也符合工廠企業的實際認知。數字化工廠將產品信息數字化、過程信息數字化和資源物料信息數字化，并使這三種數字化流進行有效結合，是真實工廠的制造過程(包括設計、性能分析、工藝規劃、加工制造、質量檢測、生產過程管理和控制)，在計算機上的一種映射。

　　工業4.0官方的說法文字太多，簡單說，有兩個維度，技術維度就是物聯網和服務在制造業的應用，而商業維度就是用戶驅動。其兩大主題也是讀者耳熟能詳，一是“智能工廠”，重點研究智能化生產系統及過程，以及網絡化分布式生產設施的實現;二是“智能生產”，主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。數字化工廠和工業4.0之間隔著一個智能工廠的距離。關于工業4.0的階段和實施先決條件，北航劉強教授說過一段話非常經典的“三不要原則”，第一，不要在不具備成熟的工藝下做自動化，工藝如果不成熟，就最好先做生產線，這是工業2.0解決的問題。第二，不要在管理不成熟的時候做信息化，這是工業3.0解決的問題。第三，不要在不具備網絡化和數字化的基礎時做智能化，這是工業4.0解決的問題。

　　數字化本身其實就是智能的一部分，是一個入口;而智能工廠是在數字化工廠的基礎上附加了物聯網技術和各種智能系統等新興技術于一體，提高生產過程可控性、減少生產線人工干預。

　　數字化工廠是智能工廠的落腳點，而智能工廠又是工業4.0的基礎和落腳點。只有實現了數字化工廠，才有可能實現工業4.0。數字化工廠的路徑數字化工廠是在信息集成的基礎上，對研發、制造、管理等各個環節進行全面的過程集成，構建數字化工廠是一項艱巨并且復雜的系統工程。

　　而任何復雜系統工程的實施都離不了系統建模、系統仿真、系統分析和優化，同樣數字化工廠也不能例外。首先要全面了解數字化工廠，建立數字化工廠的模型和參考架構，然后需要有一套完整的方法論、工具和流程對數字化工廠的各個階段進行建模、規劃、分析和優化。

　　企業數字化轉型框架上圖中的參考架構即是筆者研究參考了眾多工業4.0框架體系后，提出的針對企業的數字化轉型框架模型，重點是根據當前企業現狀從管理咨詢維度和IT信息化維度，分解智能制造時代數字化車間、數字化工廠和數字化企業的層級關系，面向落地和實施。

　　隨著現代制造對產品開發的要求不斷挑，以及產品逐步轉向多品種、小批量的訂單模式，企業內各系統之間的統一性與有效整合問題就逐漸浮出水面。目前大多數企業面臨的是對原來工廠，從基礎信息化與自動化向數字化改造的問題。無論是建新廠還是改造老廠，首先要面對的問題就是數字化工廠的規劃，而每一家企業所處的階段都不盡相同，這就需要梳理企業現狀，量身剪裁出合身的數字化工廠規劃藍圖。如下圖所示，數字化工廠的建設x軸代表這技術水平，y軸代表著管理水平。管理水平從基礎管理、標準化管理一直到集成化管理、智能化管理。技術水平從基礎IT與自動化，到業務流程變革，再到系統集成，最后實現CPS。企業可以根據自身所處的階段，重點關注本階段需要重點去推進的事情，做到2.0補課，3.0普及，4.0目標。

　　數字化工廠實施路徑圖在數字化工廠的建設過程中，有了細致周密的數字化規劃藍圖，就擁有了數字化工廠建設的基點和指南針。接下來就應該選擇最合適的技術，這里注意不是最先進的技術，先進的技術并不一定在企業數字化建設中發揮最大的效用，需要根據企業自身功能和用途需求合理決策。在信息化程度還比較低的企業，RFID技術的使用，不見得比條碼技術更實用。制造業的數字化工廠建設是一個大的系統工程，并非幾天、幾個月就能建設好并投入使用的，需要一個較長的實施周期，不能跨越式建設。每個階段都是以前一個階段為基礎，逐步推進的，而且很多問題并不是技術上的問題，而是管理、組織方式、觀念的變革。