杨钢 闫萌 张波
西安航空制动科技有限公司 陕西省兴平市 713106
摘要：为了进一步推动企业信息化建设发展，国家开始提倡建设数字化工厂，其已经成为了当前企业实现信息化建设的主要方式。通过建设数字化工厂不仅可以促使企业运维管理水平得到增强，企业劳动生产率也会有所发展，安全运行能力也会变得更好，在三维数字化技术的支持下，企业生产运营将会朝着数字化、信息化和高效化方向发展。基于此，本文介绍了数字化工厂概念，并对三维数字化技术运用于数字化工厂进行了探究，希望可以为相关企业提供帮助。
关键词：三维数字化技术；数字化工厂；运用
引言
以前我们建设的工厂只是物理工厂，但是随着信息化的不断发展，越来越多的企业开始建设数字化工厂。利用三维数字化技术建设数字化工厂其实就是在计算中建设一个和现实中工厂相对应的虚拟工厂，工作人员可以在虚拟工厂中模拟企业生产运营管理。这种形式的企业管理具有很多优势，不仅可以实现可视门户，还可以对各个生产环节进行实时监控，同时能够有效降低企业生产运营发生风险的概率，对于人员培训也能提供助力，可以说建设数字化工厂是信息时代企业谋求更大发展的必要选择。
一、数字化工厂概念
数字化工厂（Digital factory）其实就是在计算机上对转化为信息数据的工厂进行仿真管理模拟，还可以进行管理优化、创新探究，这样就可以实现运维管理水平的增强。数字化工厂不仅需要用到仿真模拟技术，还需要用到数字技术，可以说是对这两种技术的结合，本身就具有非常明显的特点，也具有很多优势。对于各个企业而言是一种新的发展技术，对于企业发展能够发挥出很大的促进作用。
数字化工厂具有很大的应用价值，其不仅可以对工厂运营中产生的各种信息进行实时监控，还可以将这些监控信息以视频的形式发送给相关人员，相关人员通过观看视频就可以了解工厂的实际情况，同时可以帮助企业获得更多的经济收益，工厂生产质量和生产效率也会变得更高，对工厂的管控效果也会变得更好，从而课余为企业发展提供极大的助力。数字化工厂可以将整个生产过程转化为数字进行展示，这样相关人员就可以提前估算出产品能够获得的效益，还可以估算出产品质量等信息，而且可以提前发现哪个环节存在问题，这样就可以及时制定处理方案。因为在没有看到成品的时候就可以确定产品质量，所以产品管控会变得更加方便和有效，企业发展也能因此受益。
二、三维数字化技术在数字化工厂建设中的运用
（一）企业数字化重建
首先确定数字化工厂建设路线。可以借助三维激光扫描将实物工厂转化为数据，然后对这些数据进行处理，并借助三维数字化技术在计算机中构建出工厂三维模型。三维数字化技术可以快速、准确的完成建模工作，还需要花费太多资金，而且依靠该技术构建的三维模型既可以展现出各个设备外形，它们在工厂中的位置也能显示出来，同时能够体现它们之间的关系，即使是一个零部件也可以体现在三维模型当中，这样企业就可以针对工厂三维模型进行管理运营。可以说三维模型是企业实现数字化、可视化管理的基础，同时也是建设数字化平台的根基。
其次构建数字化工厂模型。建设实物工厂时会使用到很多设计图纸，这些图纸都是构建工厂三维模型的依据，例如，电气工程图纸、管道建设图纸等。
对这些图纸的利用先要对所有图纸进行整理并对它们进行分类，然后根据分类建立相应的模型数据库，例如，管道信息数据库、元件信息数据库等，最后还要借助电脑软件将这些数据转化为三维模型，该模型不仅要能体现管道信息，还要能体现电气和设备等信息，这样的三维模型才是完整的。
然后进行激光扫描。进行三维激光扫描时一定要注意工厂空间，为了让三维模型更加准确和详细，一定要利用好空间关系坐标，还要将现场照片作为参考依据，而且扫描时需要遵循一定的步骤，不能随意进行。第一、要对工厂外部环境进行勘查，如，气候特点、周边环境等，这样才能制定出最合理的扫描方案，扫描用时也会更少；第二、为了给三维模型构建提供充足的参考依据，可以开展三维激光覆盖式扫描，也就是对整个工厂进行全覆盖扫描，对于一些比较重要的区域需要多扫描几遍，例如，管道线路比较多的地区、管道类型比较杂的地区等，这样最终构建的三维模型也会更加精准；第三、等到完成三维模型构建之后还要和实物工厂进行比较，以便可以发现是否存在差异并及时进行修正。
最后确定数字化工厂建设流程。先要绘制出建设流程，可以借助智能化绘画软件来完成该环节工作，之后还需要利用三维数字化技术将该流程落到实处，一定要保证流程和模型之间不存在差异。具体操作需要分为三步进行：第一步、建设包括管线材料、开始地点、承受力等各种信息的管线数据库。第二步建设包括设施类型、性能以及大小长度等信息的设施数据库。第三步、在前两步的基础上借助三维数字化技术完成该项工作，在此基础上确定的建设流程具有科学合理性，数字化工厂建设效率和质量也能得到保障。
（二）运用与数字化工厂平台建设
平台建设在数字化工厂建设中占据重要地位，这是因为平台对于数字化工厂建设发挥着载体作用，不仅可以收发信息，还可以对这些信息进行存储和处理，而且在平台基础上构建的模型可以实现信息有效组织，再加上三维数字化技术具有可视功能，这样就可以实时了解各种信息，有效防止了信息数据孤岛效应，数字化工厂也可以发挥出更大的效用，其具有的价值也会变得更高。数字化工厂平台下段主要包括四个层次，第一层是数据层，第二层是操作层，另两层分别是UI组件层和应用层，前三层的主要作用就是为最后一层提供支持，可以说是平台的基础框架，最后一个层次是平台具有作用，下面就对这四个层次进行一下具体分析。
1、数据层
这一层的主要作用就是存储，不管是信息还是数据都可以存储在这一层，在这一层可以找到和数字化工厂建设相关的所有信息，还有一些图形资料等。
2、操作层
这一层其实就是一个操作接口，相关人员可以通过这一层完成管理、改进、改动等各种操作，在整个平台中发挥着重要作用。
3、UI组件层
这一层主要就是为相关人员提供UI组件，工作人员也可以在这一层进行UI组件开发。这一层的UI组件不仅有浏览组件，还有预览和查找组件。
4、接口层
这一层其实就是多个接口集合到一起形成的一个接口，这样所有接口都可以通过接口层和平台进行连接，平台后续开发工作也会变得更加便捷，平台优化也能得到助力。
结语
总而言之，建设数字化工厂具有很多优势，不仅可以促使工厂运维水平变得更高，企业生产效率也能得到增强。三维数字化技术在其中的运用主要体现在两方面，一方面是数字化重建，另一方面是建设数字化平台。利用该技术进行数字化工厂建设不能急于求成，而是要循环渐进，还要各部门、各岗位进行协作，这样才能顺利完成数字化工厂建设工作，并推动企业走向更高的层次。
参考文献
[1]孙浩.三维数字化工厂在石化企业的建设及应用[J].信息系统工程,2021(1):18-19.
[2]李敏.三维数字化技术在数字化工厂的应用[J].建筑工程技术与设计,2021(14):2587.