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智能制造之路：数字化工厂 [:1704014201]
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智能制造之路：数字化工厂 9.4 全价值链端到端系统工程
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跨越全价值链的端到端的数字化集成（见图9-3）是指通过部署CPS，实现从产品需求到最终的产品交付的全流程覆盖。通过数字化建模等方法，在一个端到端工程工具链中，使得用户的所有需求信息与各个程序之间的相互依存关系能够标准化、准确、清晰、数字化、高效地描述、确认和传递，最终完成制造过程并输出结果，且输出结果与最初输入的需求完全一致，不会产生任何偏差。制造生产系统能够实现并行开发，并与产品开发过程同步，最终实现个性化定制生产过程。价值链数字化端到端集成能够使企业获得有更大的市场、更高的客户满意度、更大的销售规模，同时还可以大幅度降低公司内部的运营成本。
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图9-3 跨越全价值链的端到端的数字化集成
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在现今生活中，一般消费者需要从制造商预先制造的产品系列中挑选自己需要且满意的产品。一旦实现端到端的数据系统工程和价值链优化，则意味着消费者可以通过个性化功能或组件的混合与重置，获得自己需要的产品，以满足自己的个性化需求。
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当前从客户提出需求到产品设计，再到投入生产的价值链过程往往是相对静止的，一般需要较长时间才能完成。另一方面，IT支撑系统虽然可以通过不同的接口来交换信息，但这些信息通常只能用在具体的个案中，同时IT系统的维护费用相当昂贵，因此无法催生产品制造的全球化视野。全价值链端到端系统工程虽然从技术角度来说可以实现，但目前顾客还无法做到自由地订购满足其所需的所有功能和特性的产品。举例来说，顾客可以为自己的车订购一个后挡风玻璃刮水器，但刮水器却不一定能用在由同一家公司生产的其他豪华轿车上。
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把CPS技术应用于基于模型开发的设计生产过程中，通过端到端、模拟、数值等方法，可以实现从客户需求定义到产品设计加工，再到成品完成出库等各个方面的配置。它可在端到端的工程工具链中确定和描述各个环节的相互依存关系。把CPS应用于基于模型开发的制造业系统是一种全新的打包开发模式，并且可以始终跟上产品开发的步伐，这种方法使得个性化定制生产模式成为可能。
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智能制造之路：数字化工厂 第10章 网络化的纵向垂直集成与网络化制造
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纵向集成就是解决企业内部信息孤岛的集成，工业4.0所追求的就是在企业内部实现所有环节的信息的无缝连接，这是所有智能化的基础。纵向集成是基于未来智能工厂中网络化的制造体系，实现个性定制生产，替代传统的固定式生产流程（如固化的流水线）的关键实现。
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从涉及的边界来看，工业4.0三大集成实现的难度各不相同。目前，工业4.0已逐步在某些行业中得以实践，但大都在车间层面，即所谓的工厂或数字化工厂改造，这主要是因为目前制造业的主要价值创造过程仍然在工厂，所以企业以提升工厂的数字化水平来提升生产效益。另外，基于工厂边界的模式变革相对容易实现，产生的边界效应也容易获得领导者的认可，而端到端的集成和横向集成则涉及单一或多条价值链，协调的利益相对较多，且因缺乏相应的技术与用户基础，在短期内实现的可能性较小，还需要较长时间的不断试验与优化。
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如果一个企业能够高度纵向集成，则其可以完全控制从原材料到产品零售的整个生产过程，例如，阿莫克石油公司。有些专家认为纵向集成可以提高企业网络化，可以使组织在交易市场中将交易成本降到最低，同时也可以更好地控制物流、有效地交流信息及降低成本等。但其也有不利的一面，如，拥有全部的所有权并不能保证企业能为消费者提供最好的服务，也无法有效地应对外界需求的变化。此外，纵向集成度高的企业往往组织庞大，管理机构相对复杂，因此对市场的反应速度相对较慢。网络化的纵向集成是一个组织拥有一个供应链各个部分的方法。
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智能制造之路：数字化工厂 10.1 PDM与ERP集成
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10.1.1 PDM与ERP集成的必要性
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在企业信息化中，PDM与ERP分别被认为是涉及技术管理和信息化管理的两个不同领域。从理论上说，PDM能够集成并管理所有与产品有关的信息和过程，它能帮助企业构造一个适合异构计算机运作的集成应用平台，对“粗放型”发展的各种单项计算机辅助技术进行“集约化”管理。ERP是一种新型的先进企业经营管理模式。在MRP II基础上进一步吸取现代管理思想，对于制造相关的企业活动的所有资源、过程进行统一管理，有目标地进行成本管控、质量管控和客户服务管理等，PDM着眼于制造业领域内的连续计算机化管理，主要集中用于生产制造阶段的管理。PDM和ERP在管理上的重点各不相同，但同一产品的形成周期通常涉及PDM和ERP两个领域，况且现今PDM和ERP的部分功能也出现了重叠。若能把PDM和ERP进行集成并进行研究，即将产品开发与生产管理甚至仓储管理等打通，有效缩短产品形成周期，加速产品设计到制造领域的转化，从而在根本上促进企业的现代化进程，这对企业生产活动具有十分重要的现实意义。
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10.1.2 PDM与ERP的集成模式
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PDM与ERP的集成模式有以下3种。
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1.接口交换模式
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当前PDM和ERP系统均有各自的数据库，但没有统一的数据模型，而且大多数PDM系统与ERP系统都提供了API接口，所以，接口交换模式是当前比较普遍的一种集成模式，其结构如图10-1所示。
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图10-1 接口交换模式