如下图所示，数字化工厂整体采用ERP（企业资源计划-Enterprise Resource Planning）、MES（制造企业生产过程执行管理系统）及PCS（过程控制系统）三层结构设计，系统统一组织、统一设计、统一标准和统一平台；是以数据为基础，将生产线信息、物料操控、Andon（Andon也称“暗灯”，原为日语音译，日语意思为为日语音译，意为“灯”、“灯笼”，而现Andon系统仅是灯光，一个声光多媒体多重自动化控制系统，是一套专门为汽车生产、装配线设计信息管理和控制系统，已经成为汽车完整生产线中不可缺少一部分。Andon系统能够收集生产线上有关设备和质量管理信息，加以处理后，控制分布于车间各处灯光和声音报警系统。）、质量监控、设备维护、发运等实现信息互通、自动化控制、辅助决策多位一体的智能生产系统。

图 1 整体框架及设计原则

2、数字化模型

图 2发动机数字化工厂模型

发动机工厂的数字化工厂模型如下图所示，采用设备层、车间层和网络层三层结构，实现调度与生产、质量管控、设备状态显示、生产统计、物料配送等数字化流程。

二 典型数字化系统应用介绍

工厂信息化系统-FIS(Factory Information System)应用简介

如图如图3所示，工厂信息化系统FIS是借助西门子S7300 FC和FB功能及功能块采集底层设备数据如设备运行状态、报警状态、伺服数据、HMI信息等，通过一定分析和计算，实现基本的工厂数据化管理流程。比如在任何有网的地方，连上电脑就可以看到当前整体生产线运行的状态、目前的产量是否满足设定要求以及是否有设备满足不了工艺要求等状态，是数字化工厂最重要的环节。

图 3-FIS系统概览

如图4所示，、停机报告、MTTR/MTBF(平均维修时间/平均故障间隔时间)分析] 、节拍分析、拒收统计等功能，通过在线各种功能的应用，提高了生产线OEE，为工厂数字化提供了有力的数据支撑。

图 4-FIS常见功能应用概览

9 FIS下面就常见系统数字化应用做简单介绍

（1）瓶颈工位分析

图 5-生产线瓶颈管理应用实例

如图5，该示意图显示了一周内某条生产线的生产状态，从图中可以看出整条生产线正常生产、停机、待料、堵料、拒收的实际占比情况，通过报表分析很容易找到影响整线生产效率的工位是哪一个，有哪些原因引起的？可以得到单台设备的利用率是多少，有无超过设计节拍的情况发生，是很好的OEE在线数据分析的重要工具，是反映整线生成效率最重要的参

考指标，也是团队下一步重要工作计划的参考依据。

（2）设备故障分析

图 6-生产线停机时间分析应用

如图6所示，通过对生产线所有设备一定时间内的设备总报警、预警次数分析，我们可以很快的掌握生产线设备的状态，犹如人的体检报告一样，我们可以针对性的做一些保养和提前预防工作，降低设备在生产时段的设备停机率，提高设备综合使用效率。

（3）拒料分析

图7拒料统计分析示意图

如图7所示，通过对生产线最终和中间监测工位的拒料信息进行统计分析，能很快地知道FTT（首次生产合格率），用于判断设备运行状态，查找质量相关问题，为产品质量提供可靠准备的依据，避免人为统计造成的误差，提高产线利用率。

（4）MTTR/MTBF分析

图 8-MTTR和MTBF趋势图

设备开动率，MTTR（Mean Time To Repair）和MTBF（Mean Time Between Fault）是评价维修团队在生产线设备保障运行这部分工作最重要的三个指标，通过FIS实时准确的数据分析，可以掌握设备运行状态和维修技术人员的技能水平，是对维修人员技术能力考评重要的参考指标，也是从另外一个层面反映生产线设备运行状态的好坏，也是后期项目设备选型的重要参考因素，是工厂数字化应用的典型使用案例。