数字基础及工厂 2

数字化工厂讲课人：第4章数字化工厂规划目录/CONENTS数字化工厂规划概要数字化工厂规划体系4.14.203044.1数字化工厂规划概要数字化工厂建设实施，从战略到落地，需要全局性、战略型的整体设计和计划引导。按照整体规划、分步实施的方式去推进。规划是个人或组织制定的比较全面长远的发展计划，是对未来整体性、长期性、基本性问题的思考和考量，设计未来整套行动的方案。规划是数字化工厂建设、实施和评估的前提。4.1数字化工厂规划概要（1）实现企业战略落地。战略属于上层建筑，范围较大，不利于对于下层员工的理解执行，需要对战略予以解释说明，确保战略得以落实。（2）分析并优化企业的业务流程。企业规划要整体框架清晰，重点突出：既要有项层设计，又要有可行的落地实施要点，以便于对业务流程进行优化。（3）统一理念、统一认识。通过对项目进行规划，可以整合不同的意见建议，从系统的角度来看待项目建设，有助于企业全体统一认识，增强凝聚力，便于项目的开展。（4）实现数字化项目建设的统一管控。规划是建设实施的行动纲要，提前对核心业务系统、方法路径等规划，有助于对于后续问题的纠偏管控。（5）明晰数字化投资分析，合理分配资源。数字化工厂建设需要技术、人员、设备等的支持，需要耗费资金：只有合理的规划，才能保证资金、资源、效益的统一。（6）明确未来数字化建设的目标和步骤，建立清晰的体系构架，实现各系统之间的有效集成。（7）在整体框架下合理规划新的应用系统。数字化工厂建设是多系统、多要素等综合，规划有助于企业整合集成现有的系统，并为未来需要增加的系统做好计划。（8）上级主管部门的要求、申报政府的相关项目以及其他（如上市等）。4.1.1数字化工厂规划的目的4.1数字化工厂规划概要（1）环境。企业面临复杂多变的环境，投资、拓展新业务面临许多不确定因素，使得许多企业的前期规划与后期执行不一致。（2）企业战略不清晰。企业战略制定过于笼统，没有充分考虑外部环境或者企业的生产实际。（3）管理模式陈旧。数字化转型需要对应管理方式的数字化，而企业由于缺乏系统知识、管理者视野狭隘、组织结构不合理、授权不够等因素使得规划流于形式。（4）业务。企业自身业务如何与数字化工厂规划结合不够明确。（5）技术。企业对于技术，工具等的理解以及应用深度不够，跟不上技术发展要求。（6）能力。企业无法对自身作出合理的评估、不能制定出符合实际的转型方案。4.1.2数字化工厂规划的难点与问题4.2数字化工厂规划体系数字化工厂规划不仅是制造企业数字化转型的一个重要环节，也是一个系统项目。规划不是一蹴而就的，如同整个企业数字化转型的过程是要分阶段完成的，是循序渐进的。这里借鉴相关数字化规划理论将数字化工厂规划划分为以下几个阶段：企业数字化现状评估、战略分析、需求分析、目标规划整体规划蓝图、核心业务系统设计、T基础架构设计和标准体系设计。4.2数字化工厂规划体系这一阶段的主要目标是分析企业现有数字化应用状况，讨论和评估未来应用建议。制造企业数字化应用现状评估可以从以下几个角度进行：企业管理模式诊断与分析：企业关键业务流程梳理：企业数字化现状与能力评估：标杆分析，企业与优秀数字化企业差距识别。具体工作内容列举如下：从一线车间到高层管理，进行实事求是的现状调研；对中高层进行访谈以了解企业的战略方向、管理瓶颈、信息需求等：对业务部门进行访谈或问卷调查，以了解企业的管理特点、IT工具应用状况等：从运行环境、功能、业务流程支持、动态数据、静态数据等角度对数字化程度进行系统地测评：将企业现状与数字化工厂要求相对比，提出合理建议：抓住主要矛盾，找出企业数字化转型的痛点与关键点，做出系统留或废的决定，深化重点方向。这一阶段的主要工作成果有调研提纲及访谈纪要，务必做到实事求是，真实地反映企业目前的数字化应用现状：形成数字化应用现状评估报告，根据该评估报告可以进行下一行阶段的工作。4.2.1现状评估4.2.1现状评估要对现状进行科学准确的评估，需要具有可信性的评估机制、标准，需要权威的评估人员或机构的指导。比如e-works公司给出的数字化工厂现状评估的方法，建立了三级评估模型，从上到下分别为智能化级、数字化级、自动化级。4.2数字化工厂规划体系数字化工厂战略数字技术的开发和集成通常会影响产品、业务流程、销售渠道和供应链，从而影响制造企业内部生产制造和外部的销售服务。数字化工厂战略具有不同的视角并追求不同的目标。从以业务为中心的角度来看，这些策略着重于由于新技术而导致的产品，流程和组织方面的转变。他们的范围经过更广泛的设计，并明确包括与客户或完全与客户有关的界面上的数字活动，例如数字技术作为最终用户产品的一部分。由于数字化工厂战略超越了流程范式，并且包括对产品，服务和整个业务模型的更改以及对它们的影响，因此这与流程自动化和优化形成了明显的差异。4.2.2战略分析4.2.2战略分析数字化工厂战略4.2数字化工厂规划体系（1）坚持以价值为导向。要注重数字化转型的实效，把数字化转型的短期价值和长期价值有机结合，不忘企业的盈利本源。（2）明确战略目标。时时刻刻要梳理目标意识，以企业上下目标一致增强凝聚力，实现上下同欲，共同进退。（3）做好战略间的衔接。厘清不同战略间的关系，制定数字化转型战略纲要，制定数字化发展规划，并且要强调其整体性、协同性，更要体现其可操作性。（4）体系化能力。规划数字化转型蓝图时要坚持价值导向、战略引领、创新驱动、平台支撑，形成组合拳，体现体系化的设计和系统化的思维。（5）规划落地。数字化转型规划不求大而全，不用面面俱到，不讲技术原理，最重要的是指明转型的发展为向和重点。（6）数字化转型需要找准切入点去突破，快速见到实效才能更好形成共识，但这个切入点必须是端对端、全场景、全链条的，不能仅关注局部，否则难以在整体上见效，领导和业务部门也不会重视。4.2.2战略分析4.2.2战略分析（1）外部环境扫描。主要强调宏观环境和行业环境。对于宏观环境可以采用PESTEL（政治-P、经济-E、社会-S、科技-T、环保生态-E、法律-）进行扫描分析。值得关注的是在数字经济时代，PESTEL分析必须把互联网及其对经济、社会、产业等的影响，以及进一步发展的趋势作为重点分析对象。行业环境扫描可运用“波特五力+利益相关者模型”开展。波特五力分析模型被广泛运用于行业进入取舍的决策，同时也可以运用于集团与单体公司的战略环境扫描。在管理咨询的实战中有人提出对“波特五力分析模型”进行改进，增加了其他特殊利益群体（即其他战略利益相关者）的分析维度（2）内部环境扫描。可以采用“波特内部价值链模型”对企业的内部环境进行详尽的扫描并记录分析结论以供分析。（3）SWOT分析。在历经内外部环境分析后，可以运用SWOT分析分析，它是一个被普遍采用且比较成熟的战略分析工具，它不仅被运用于集团战略和业务单元战略的分析，还被运用于职能战略的分析。例如图4.2某公司SWOT分析示例。战略分析的实施：战略扫描4.2.2战略分析SWOT分析4.2.2战略分析企业在前述分析的基础上，制定明确的数字化工厂战略。企业基于转型的要求转变战略，以成功指导企业数字化工厂建设为旨。考虑到转型的特点，企业可用目标管理的方式自上而下地推行实施项目。高层管理者率先明晰数字化工厂建设的框架、蓝图、路线等，发起数字化转型的号召，并制定转型项目的战略目标；管理者将任务予以分解，下发给各个部门，再由部门通知到员工，确保公司全员对于转型变革无抵触并能够积极响应：管理者建立适当的评估机制，对项目完成情况予以评价，找出问题所在。此外，要分配好权利与责任。企业对组织结构进行调整，明确岗位职责，将战略目标层层划分落实到个人；做好授权，给予项目人员一定的权利；成立数字化转型委员会等团体，负责数字化工厂建设工作任务；建立数字化管理模式，对转型团队人员进行人员画像，清晰落实任务与责任；建立激励机制与惩罚机制，选择合适的管理方式；建立阶段性评估机制，对任务落实情况进行评估，对偏离目标的情况予以纠正。战略分析的实施：明确目标和责任4.2.2战略分析企业如果在启动数字化转型时能够全面思考，成功的概率将可望提升。有企业采用数字化战略路线图（DigitalStrategyRoadmap）的方式作为思考数字化转型的框架，帮助企业更好地从战略层面出发，驱动数字化转型，避免误区。战略分析的实施：制定数字化工厂战略路线图4.2.2战略分析解析数字化对于行业的影响。企业首先聚焦分析数字化给所处行业带来的影响。数字化的影响是多方面的，从产品服务层面、运营层面到商业模式层面都可能出现变化。关键在于企业要保持开放的视野，同时愿意积极拥抱数字化带来的变化。以达美乐比萨外送餐厅连锁店为例，数字化虽然没有改变达美乐的核心产品比萨，但是却大幅增强了达美乐在速度和配送上的便利优势。锚定数字化的战略愿景。在梳理数字化的影响后，企业需要进一步明确数字化的战略愿景。企业需要具体论述在数字化的影响下，自身的价值主张、竞争优势以及希望达成的目标。例如，大型跨国汽车制造商雷诺在深刻认知数字化的影响后，设定了一个明确的目标——利用数字化战略将EBIT（EamingsBeforeInterestandTax，即息税前利润）提高25%，同时也清楚定义了数字化技术在各个部门的收益，并最终取得了成功。战略分析的实施：制定数字化工厂战略路线图4.2.2战略分析明确重点举措。企业应围绕数字化愿景，从客户体验优化、运营效率提升和新业务模式拓展等方面出发，梳理应用场景（usecase）及关键举措，并根据应用场景的影响力和可行性对其进行优先级排序，从而明确各阶段重点举措。例如，联合利华数字化战略的重点放在活化数据价值，聚焦精准营销、生产、分销等场景，在全球20多个国家建立数字化中心。规划行动方案。在规划数字化转型的具体行动方案阶段，企业需要重点关注四方面：①组织架构：企业需要定义面向数字化的组织结构和工作方式，识别数字人才缺口，建设数字人才梯队；②核心资产：分析数字化的关键差距，包括数据资产、技术资产等，制定缩小差距的具体方案；③生态系统：企业应明确价值链数字化的独特优势，挖掘潜在合作机会并识别合适的数字伙伴，借助生态系统推动数字化；④落地规划：企业需要明确定义各个关键举措的落地计划及阶段目标，并成立数字化转型管理办公室统筹管理。战略分析的实施：制定数字化工厂战略路线图4.2数字化工厂规划体系基于组件的建模基于组件的建模（CompontentBasedModeling,CBM）是把企业的营销、研发、工艺、制造、管理、服务等业务功能转变为业务模块（即业务组件）。业务组件可以比喻为搭建企业的积木或者部件，这些组件共同组成了企业的业务，企业的日常运营就是通过不同组件之间的串联形成的。如工艺规划就是由工艺设计、装配仿真、加工仿真、布局仿真等组件组成的。业务组件对于数字化工厂的建设至关重要，制造企业应在数字化工厂规划阶段厘清需要健全的业务组件以及所需达到的数字化程度，然后应用数字化工厂技术将各业务组件进行打通链接，形成互联互通、综合集成、数据分析与利用的数字化业务架构，进而进行数字化工厂的建设实施数字化建设目标与管理目标的融合在指导公司架构出业务组件的基础上，从业务未来发展的角度提出对数字化的需求，制定各业务组件的管理目标和未来数字化目标，使数字化目标与业务需求相匹配，并通过业务组件的分析明确业务管理需求，这样可以最大程度地保证业务需求的全面，以及与公司管理的匹配。4.2.3需求分析4.2数字化工厂规划体系业务流程建模与优化企业业务流程的建模不是一朝一夕的，尤其是要进行数字化业务流程的重塑。企业应在分析现有业务流程的基础上，依据现有的基础和目前的需求分析，结合数字化工厂技术与方法进行业务流程建模和优化4.2.3需求分析4.2.3需求分析本阶段的工作重点是管理目标与数字化建设目标清晰化的匹配以及全面梳理公司的数字化建设需求。交付物是对阶段性成果的落地实践的成果：讨论确定公司数字化业务组件，形成企业业务架构；分析业务组件中管理目标与数字化目标；对数字化应用需求进行全面梳理4.2数字化工厂规划体系总体目标规划。由于经济、政治、文化等因素的影响，企业需要在发展初期就考虑各种因素进行总体目标规划。总体目标规划界定了整个阶段需要做的所用工作，为数字化工厂建设与企业其他建设划清边界，便于工作独立、有序地开展。明确企业数字化工厂战略目标与分项目标。总体目标规划界定了工作范围和目标要求。接下来企业需从制定好的战略目标进行内部划分。数字化工厂战略性目标，是对企业数字化转型的纲领性要求，是企业数字化工厂规划的愿景性目标，数字化工厂的愿景目标是进行数字化工厂规划的核心和基点。它给出了数字化工厂规划、建设的方向、指导思想等，比较宏观：数字化工厂的分项目标，是对战略目标的具体划分，是在结合企业数字化现状的基础上所做的阶段性目标，侧重于微观，从企业的内部着手，兼顾企业数字化转型的全生命周期的每个阶段，任务比较明确并且各不相同。从目标管理的角度来看，确定设计数字化工厂总体目标与分项目标，是应用目标管理的理念来进行数字化工厂规划的体现，而目标管理是企业进行项目建设的有效管理方法。目标管理认为，企业的任务必须转化为目标，企业管理人员必须通过这些目标对下级进行领导并以此来保证企业总目标的实现。4.2.4目标规划4.2.4目标规划在分项目标的基础上明确未来数字化工厂要实现的核心指标。这一项要求是对制造企业数字化成果的具体化、数据化等的量度，也是对企业数字化成果的明确要求。制造企业在确立核心指标时，要结合自身数字化工厂建设的目标和数字化工厂的规划路径与业务流程，对数字化工厂规划与建设的全生命周期进行分阶段、分要求。4.2数字化工厂规划体系4.2.5整体规划蓝图整体框架的设计一般要包括构建完整的数字化规划蓝图；明确数字化战略目标；建立与业务匹配的IT应用架构；构建IT系统运行基础的技术架构；建立完善的IT治理架构等等内容。在数字化战略目标确定后，要规划出未来的数字化整体框图该框图是企业战略与数字化总体目标的支撑框架，通过该框图可以明晰的知道未来的数字化建设蓝图，分为哪些系统，各在哪个层面，它们之间的系统逻辑关系如何，并为后续的分系统设计提供基础。数字化工厂的规划蓝图要在数字化工厂内涵、战略目标、建设要领以及企业需求的考量基础上制定，应由企业经过商议讨论后制定。基于业务、数据、新能力和价值效益的重要性，明确以业务转型为主线，以数据驱动为核心，以能力建设为关键，以价值效益为导向的数字化工厂策略，是十分有必要的。4.2.5整体规划蓝图数字化工厂整体规划框架蓝图4.2数字化工厂规划体系数字化整体规划确定后，便有了关于数字化工厂的蓝图。那么下一步就是要找出数字化工厂的主要矛盾，也即关键问题，核心业务，从而进行核心业务系统的设计。会对未来将要实施的核心系统进行初步的设计。企业首先要明确目前阶段的核心业务系统是什么，进而有针对性的先建设紧要的核心系统，然后再逐步地将需要的系统有序地规划设计建设。为了明晰相关系统的设计，本书从普适性的角度举例说明。例如某企业目前阶段将仓储物流和自动化产线系统列为核心系统，接下来就以对仓储物流系统和自动化产线系统设计进行说明，以便参考之用。4.2.6核心业务系统设计4.2.6核心业务系统设计自动化、数字化仓储物流现状自动化仓储装置是现代物流技术的核心环节，可用于多形态的零部件的存储及便捷性管理，同时适用于大型、大流量及高速物流的自动化处理，具有有效提高空间利用率、加快物料的存取节奏和降低劳动强度等特点。自动导引车（AutomatedGuidedVehicles，AGV）是一种沿预先设定轨迹行驶的自动化无人驾驶的智能搬运设备，属于移动式机器人，是构成现代工业自动化物流系统的关键设备之一。AGV具有灵活、智能的显著特点，能快捷地实现系统重组，完成生产过程的柔性化运输。有关学者对建立数字化仓储物流管理的可行性和效益进行了研究。物流业中的流程较多，所需要存储与监测的数据也比较多。比如业务流程中货物的交接信息、货物状态信息、货物出入库信息等。在货物仓储环节，货物的监测也是一个重要的方面。总之，数字化仓储物流管理系统涉及物流作业的各个环节。数字化工厂的建设需要自动化技术装备作为支撑，通过引入数字化工厂技术，来提高仓储物流的自动化程度，进而达到数字化仓储物流管理。仓储物流系统设计4.2.6核心业务系统设计系统工作流程分析入库作业流程：入库是仓储物流管理系统中很重要的一个流程，该流程涉及信息比较多。在货物入库的时候会有货物的交接流程，需要将交接双方的信息记录并存储；交接过程中还要将货物状态的信息进行存储。货物的交接完成之后，货物入库相关的信息存储货物入库的位置、入库的时间以及入库相关业务流程人员等信息都需要进行采集与记录。入库流程为货物扫描、信息核对、货物入库。出库作业流程：货物出库流程是货物扫描信息核对货物出库。出库是仓储物流管理系统中一个重要的环节。货物的出库包括出库订单信息的采集记录、出库位置的查询等。仓储管理人员根据订单进行拣货，拣货之前要对相关的信息进行分析与计算进而得出货物拣货的最优路径，减少货物拣货所用的时间，提高仓储物流业本身的效率。货物拣货完毕后就是货物的交接，这里货物交接的双方主要是拣货人员与货物的配送人员，在这个过程中要记录货物出库的状态、交接双方的信息以及交接的时间等。仓储物流系统设计4.2.6核心业务系统设计系统工作流程分析库存管理作业流程：库存管理是数字化仓储物流管理系统的关键，也是核心。库存管理的实际任务就是实现仓储货物本身品质的保存与控制。在该系统中利用射频技术中的电子标签以及传感器技术等实现货物保存的环境参数的采集。环境参数采集完毕后就会通过信号传输电路以控制芯片实现信息的传输与存储，利用该系统中数据处理模型来对输入的环境参数进行分析，得出一些针对环境参数变化所需要的指令，这些指令被传输到设备处理器，最后实现仓储货物环境参数的自动的调整。仓储监控分为业务管理、货物安全管理、货位管理和库存管理四方面。生产线物流分析与对比：生产线中的重要物流主要发生于立体库、升降库、装配一区、装配二区、装配三区及机加区之间。立体库、升降库在物理位置上介于装配区与机加区之间，通过库的南北出入口实现贯通。仓储物流系统设计4.2.6核心业务系统设计对各作业单位间的物流强度大小进行排序，同时从工作流程、管理方便、人员联系等一系列非物流角度考虑，划分相关关系强度等级，并绘制作业单位。通过SLP分析，优化工厂与物流布局，减少无效的搬运和流动，提升物流衔接紧密度，优化车间物流搬运周转率。仓储物流系统设计4.2.6核心业务系统设计系统需求分析将数字化仓储物流管理系统应用于仓储物流企业所涉及的方面主要包括货物入库管理、货物入库分配、入库监控、入库组盘等。入库管理模块主要包括入库相关数据的采集、入库数据传输、入库数据的处理、入库叉车导航系统和货物的分配方案等。监控系统模块也是数字化仓储物流管理系统所不可或缺的，该系统主要包括以下几方面：仓储货物环境参数的采集、环境参数的传输与转化、环境参数的存储与处理、环境参数的调整等。环境参数的采集可以通过相关的传感器技术来实现，参数的传输与转化可以通过相关电路控制层来实现，参数的存储与处理可以通过上位机软件中的功能模块来实现，参数的调整可以通过相关的机械设备实现。仓储物流系统设计4.2.6核心业务系统设计系统设计数字化工厂的仓储物流设计要体现出对于数字化工厂技术的应用，至少在自动化水平上要有一定程度的提高，因此就要对企业的仓储物流系统进行设计与改造，以提高自动化水平和数字化程度。对仓储物流系统进行功能设计，首先就要对仓储物流系统的业务流程进行分析，其中最为关键的几个业务环节分别是货物的入库环节、出库环节以及仓储环节。货物入库环节的主要功能是实现货物实体的入库以及货物信息的入库，货物信息的入库主要是通过手持射频设备扫描电子标签，将货物的信息传输到该数字化管理系统的数据库中。在仓储环节，通过各种传感器所采集到的环境信息来对货物进行安全的监控。数字化集成制造生产线中的实际应用自动化仓储系统与AGV集成之后可构成一个完整的自动化仓储及物流配送系统，实现物料从存储、出库及配送全过程的自动化管理。仓储物流系统设计4.2.6核心业务系统设计物料编码系统可以将生产线各类制造资源、人员、产品等信息进行编码，通过与制造执行系统（MES）集成，实现产品在生产线制造全过程加工信息的自动记录和产品在生产线全生命周期位置追踪，形成产品加工过程数据包，可为质量追溯提供数据支撑。仓储物流系统设计4.2.6核心业务系统设计有学者基于提高仓储物流系统自动化、数字化、智能化的需求，提出基于编码的自动化仓储物流管理系统。通过研究集中物料管理与自动化物料配送技术，实现生产线管控系统与自动化物流仓储控制系统集成，实现毛坯、半成品、成品、工装的自动出入库和自动运输过程控制，管理任务执行进度和物料流向，最终实现生产线内部物流的自动化管理，大幅减少物料周转等待与查询追踪时间，提升生产线物料精准配送能力。仓储物流系统设计4.2.6核心业务系统设计结合编码系统对产品在生产线内的全生命周期的追溯和统计，对物料的去向和状态进行实时跟踪，以实现对生产过程的透明、严格管理。仓储物流系统设计4.2.6核心业务系统设计自动化产线是通过控制系统、传送系统，按照产品的生产工艺来控制整线所有自动化设备与辅助设备进行产品生产的系统。在产品全生命周期过程中，数字化工厂在实现系统集成的基础上，为制造企业提供了一个系统性的整体规划平台，极大地降低了企业从产品规划至产品生产制造全过程中各环节的难度及规划管理成本，有效地提高了生产系统实现的成功率。前面对数字化工厂的整体规划与运行框架进行了全面的介绍，但是针对具体环节的规划工作，还需要更深入地对相关领域知识和技术进行研究。在数字化工厂体系下，对制造业的产线进行仿真规划是一个非常重要的环节。合理的产线规划方案可以通过对瓶颈工序的改善以及生产资源设备的合理规划来优化产线配置，同时也可以通过对产线上的物流设备的调度策略进行分析与优化，在不需要投入额外成本的情况下，充分发挥产线生产资源的最大产出能力，有效地提高车间产线的总体产出效率。自动化产线系统设计4.2.6核心业务系统设计数字化工厂的自动化产线系统设计是在现有的产线基础上进行改进设计，可以将系统设计划分为准备阶段、调研分析阶段、方案设计阶段、产线仿真与效果评估阶段四个阶段。规划准备阶段生产线规划准备主要的工作是对企业的产线现状进行调研和判断，并对生产线的人员、设备、布局等问题进行检测和实地访谈，以获得真实的信息。然后是开始组建进行研究自动化产线规划设计的核心团队，负责在数字化工厂的整体规划下进行自动化产线的规划设计。自动化产线系统设计4.2.6核心业务系统设计调研分析阶段对现有的产线进行改造，要做的是认清现状，对现有的资源、设备等进行清点，进而弄清楚目前的需求状况。对设备进行需求分析，以便进行设备或者工艺的改进。生产线总体规划中给出了产线的设备选择结果、相应的设备配置参数以及产线上的设备控制策略等，但是在未考虑产线动态运行的情况下，这种初始规划结果往往不够合理。因此还需要在产线运行情况下，对产线上设备的加工参数、服务策略等因素进行分析判断，并且考虑设备的故障、修复时间对产线产能造成的影响，评估在当前的设备与参数配置下，能否及时地处理所有生产任务。在必要的时候，需要对设备的加工参数进行调整，或者更换产线设备；对产线的生产状况进行分析，以确定生产节拍；对在制品、产成品进行共性分析，以优化现有的工艺路线。此阶段着重应对实地调研而来的信息进行分析，明确改进需求和优化需求。自动化产线系统设计4.2.6核心业务系统设计方案设计阶段在前述阶段的基础上进行整体的方案设计，生产线总体规划主要为了确定产线的设备及参数配置，产线间与产线上合理的产线物流策略与控制规则，并且在满足生产现场的空间限制条件下，给出合理的产线布局方案。此阶段可以细分为3个阶段：产线布局规划、生产物流规划和生产信息流规划。自动化产线系统设计4.2.6核心业务系统设计产线仿真与效果评估评估侧重于成果性的指标，比如可以将产线运行时的生产效率、生产平衡率、产品合格率、自动化生产嫁接率、在制品库存率等指标进行综合评估。进行人机工程分析，利用仿真模型模拟产线上人员的操作流程，来反映出产线操作人员的运动空间和劳动强度，通过仿真分析，对产线人员的动作流程以及运动路线等进行优化，在提升人员效率的同时降低劳动负荷。对生产线产线平衡进行分析。生产线平衡是产线规划分析中的一个重要内容，产线平衡的关键在于找出产线瓶颈，对所有引起瓶颈约束的因素进行优化，包括对产线加工资源的重新分配、产线加工参数的重新配置以及工序流程的优化等，来达到消除产线瓶颈的目的，实现产线各工序间加工能力的相对平衡，最大化产线的产出能力。自动化产线系统设计4.2数字化工厂规划体系对于IT部门而言，主要任务就是保持各生产系统的稳定、安全，快速解决各类故障，尽快恢复生产能力，同时能够为企业领导提供决策支持的必要信息。要完成数字化转型，必须对传统的IT架构进行再设计。应结合当前最新网络技术，从网络架构规划设计（有线与无线）、网络域的划分、VLAN设计、网络域通信设计、网络安全控制技术的应协助建设一个高效、安全、灵活易扩展，并满足未来数字化工厂的网络架构；设计终端标准化、统一化管理方案，包括客户端电脑权限管客户端电脑防病毒、客户端电脑补丁更新、客户端电脑安装规范、桌面电脑管理要求等工作等等。其中，要处理好工业以太网和企业互联网接口连接问题，这是数字化工厂数据信息在企业内层级流动的关键。4.2.7IT基础架构设计4.2.7IT基础架构设计企业IT架构设计的参考理论信息技术基础设施库（ITInfrastructureLibrary，ITIL）是英国政府中央计算机与电信管理中心（CentralComputingandTelecommunicationsAgency，CCTA）在20世纪90年代初期发布的一套IT服务管理最佳实践指南。在此之后，CCTA又在HP，IBM，BMC，CA等主流IT资源管理软件厂商近年来所做出的一系列实践和探索的基础之上，总结了IT服务的最佳实践经验，形成了一系列基于流程的方法，用以规范IT服务的水平，并在2000年至2003年期间推出了新的ITILV2.0版本，这就是目前的ITIL标准。ITIL框架4.2.7IT基础架构设计企业IT架构设计的参考理论针对基础设施方面没有统一的管理和维护手段等问题，有学者提出了IT基础架构管理模型的设想。IT基础架构管理的目标是确保IT基础架构稳定可靠，并能够满足业务需求和支撑业务运作。IT基础架构管理模型主要包括3个层面，即业务层、服务层、基础设施层。其中基础设施层抽象为软件、硬件和软件模块。IT基础架构管理模型4.2数字化工厂规划体系数字化工厂的标准与规范数字化工厂与标准化工作有着密切的联系。采用数字化技术实施数字化制造必须标准先行，标准化是数字化工厂、智能工厂的技术基础。技术标准已经成为高科技产业竞争的制高点。数字化工厂最基本的特征是多项技术的“系统集成”，标准化是系统集成的重要基础。标准化工作应包括统一术语定义、统一设计与实施、统一体系结构、统一数据交换方式、统一信息分类编码、统一接口规范、统一支撑环境等。为了规范和指导数字化工厂标准体系设计和实施，提供相关标准制定方法和指导，可以充分参考国内外工业自动化系统与集成相关标准与规范，再结合企业的实际，建立数字化工厂标准体系，提出适合数字化工厂所需要的标准建议。4.2.8标准体系设计4.2.8标准体系设计标准体系内涵与编制原则标准体系是由若干个相互依存、相互制约的标准组成的具有特定功能的有机整体。标准体系并不是标准的简单堆积，而是相互联系的。标准体系内部具有有序性、系统性和完整性的特点，在实施标准化的同时要以标准体系为指导，避免单个、孤立、缺乏系统地编制标准。标准体系中的标准之间相互联系从而形成结构，这种层次结构能够反映标准之间的主要关系，通过对标准体系的结构进行分析和设计，用来指导标准的编