发布时间：2023-09-18 16:31:13
绪论：一篇引人入胜的数字化对企业的帮助，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
当前，数字平台激增，数字化应用越来越广泛。其中政府广泛利用网络，对削减服务成本和简便快捷地与市民互动都有很大的帮助。从带来新的在线竞争对手，到帮助实体企业快速扩大规模，数字正在以多种方式颠覆商务世界。目前，个人可在线完成包括购物、找工作和投资等事情。网络效应和低成本促进了新一轮的投资与创新。
欧洲不断加大投资力度推动数字时展。当前，以数字方式从事各种任务和活动越来越普遍。欧盟28 个国家中有43%的人通过手机上网，83%的家庭接入互联网，93%的企业连接固定宽带，3G 网络覆盖率达98%。许多欧洲企业的数字化程度高速增长，在最大规模数字化企业中大数据和物联网应用收入的所占比重达20%～30%。而更多的企业都在尝试进行数字化转型，这对欧洲的数字化发展起到了巨大作用。
数字创新不断加速。当今数字创新周期不断缩短，速度不断加快，其原因主要有两方面：一是数字平台激增并且能够与虚拟现实、类人机器人、网络物理系统和大数据等最新技术相结合，促进了技术创新。从2010 年到2015 年，工业4.0 相关专利数增加了12 倍。二是由于网络效应和较低的边际成本，数字化技术的应用速度不断加快。
当前，高级分析正在成为主流。其中云计算使得计算能力的成本降低，扩大了应用范围。此外，物联网的出现，使得低成本获取端到端的流程和供应链视图成为可能。依据摩尔定律，数十年来，每隔18 个月到两年，计算能力都会翻番。而且，量子计算机处理特定任务的速度比传统处理器快一亿倍，将会掀起计算能力的新时代。
欧洲的数字化进程
目前，欧洲仅发挥出数字潜力的12%，而且欧洲的各国、各行业和各企业对数字技术的采用存在不均衡现象。例如，荷兰等国是欧洲数字服务净出口国，而意大利则是净进口国。
1. 数字化程度测量指标。为对一个经济体的数字化情况进行测量，麦肯锡建立了行业数字化指数（Industry Digitisation Index），即MGI（麦肯锡全球研究院）产业化数字指数，包括数字资产、用法和劳动力三个方面。该指数反映企业的不同部门在数字能力方面的投资或开支情况、对数字技术的部署、内部流程的自动化、建设数字技术的劳动队伍，以及工作自身的数字化。
2.欧洲各行业之间数字化程度存在显著差异。MGI 欧洲行业数字化指数表明，领先和落后的数字化行业在数字化密集度方面存在显著差距。落后的数字化行业主要为重资产部门，如制造和采矿业、准公共部门（如医疗和教育），以及本地化程度高且集中度极低的行业（如酒店和建筑）。此外，该指数还可以表明在技术使用和劳动力方面哪些是薄弱环节，例如政府和卫生部门。
这些落后部门可能只注重数字化的一两个方面，如数字化部署或软件资产，因此其效率要低于注重所有指数的行业。其中，一些行业中新的数字企业（以及其他部门的现有数字巨头）正在造成颠覆，将来可能很快发力，但是一般而言，当前这些落后行业数字能力有限。
欧洲的大型企业中的资产、生产总值、就业等方面的数字化程度相对落后。例如，从总投资存量角度看，欧洲的资产基数仅有5%实现数字化；从工作环境来看，欧洲工作场所只有9%实现数字化。
一般而言，大型企业数字化程度往往高于小型企业。大型企业对某一行业的主导程度会影响该行业在数字化指数中的排名。
3. 欧洲数字化成长空间巨大。目前，数字前沿技术正持续发展，除信息和通信技术部门外，各大企业正在构建新型数字资产并以各种方式连接，甚至会颠覆现有业务模式。在互联网、移动连接、社交媒体和智能手机应用的推动下，数字化技术的使用不断激增。企业利用技术手段分析海量可用数据，为决策提供必要信息。
由于领先行业和落后行业之间存在数字化差距，欧洲经济总体仅发挥了数字化潜力的12%，因此欧洲经济向成熟的数字化迈进的过程中存在着巨大的增长空间。
利用行业数字化指数中的每个指标，可以将经济体中数字化程度最高的行业与其他行业进行比较，了解数字前沿的发展情况。
数字化的标准更新速度快，使数字化领先者不断探索新技术和新途径。数字化领先者的不断演进意味着，落后的大型企业努力缩小和领先行业的差距的同时，数字前沿也在不断改进和更新。
4.欧洲大型企业之间的数字化程度差异较大。企业之间的数字化能力存在显著差异，而落后的数字化行业中也有数字化程度高的成功企业。
从研发层面看，两种模式的开发方法也不同，传统IT采用的是传统的或者敏捷的开发方法。但是数字化IT则更侧重敏捷开发，甚至于完全采用敏捷的开发方式。从治理的角度看，传统IT模式关注的是安全性和可靠性，所以整个过程会由计划驱动，按照一个计划按部就班地把要做的事情做好。数字化IT则需要更加敏捷的治理。
当然，双模IT并不是两个完全割裂的系统。一般来讲，我们把企业IT应用系统分为三层：最下面的一层，叫做记录系统或者叫做企业共有系统，比如：财务管理，每个企业都有，基本功能大同小异。而中间一层，叫做差异化的系统，和其他企业有着明显区别，直接影响着企业的竞争力。实现形式是，一般在底层系统加上一个外挂，或者做了一些客户化的配置和调整。最上面一层，才是企业的创新系统，基本是其他企业从未做过，完全是一个新的探索型的应用。当企业IT基于三个层面运行时，越往下的系统就更偏重传统IT模式，越往上的系统则更偏重数字化IT模式，两种IT模式都是企业运行的核心应用。
1时代背景
在大数据时代，数字化已成为企业的宝贵资产。从国家政策层面上看，我国已经有多个文件涉及企业数字化的进程。而在美国、欧洲、日本等发达国家和地区，早已提出了加快数字化进程的相关计划。领先一步的企业，在数字化问题上已经成为传统企业转变为数字化企业的先锋。企业应该从四个方面重点推进数字化进程：①自上而下推行企业数字文化；②分阶段向数字化转型；③创新基于企业数据基础的商业模式；④构建以客户为中心的敏捷数字化供应链体系。
2我国制造型企业现状
我国制造型企业采用传统研发模式，普遍存在以下问题：（1）设计和工艺部门没有统一的三维设计工具，导致设计数据类型繁多，实现数据交互非常困难；（2）缺乏统一的三维设计规范与标准，不利于数据的管理和交流，工作效率较低；（3）没有规范的产品生命周期管理，缺乏有效的知识和信息管理平台，产品开发流程不完善，数据安全得不到有效保证，缺乏有效的设计任务规划、分配和评审环节；（4）没有工艺仿真验证，工艺的合理性及优化装配路线等只有在实物加工时或加工后才能得到验证；（5）没有虚拟仿真环节，物理验证消耗成本大，很多质量问题无法提前预见，严重的甚至会导致批量召回。
3西门子数字化企业集成解决方案
所谓数字化企业，是指那些由于使用数字技术，改变并极大拓宽自身战略选择的企业。数字化企业具有自身的战略特点，建立了一种企业模式，能够以新的方式创造并捕捉利润，建立新的、强大的客户和员工价值理念。更重要的是，数字化企业应当具有独特性。我国工业全面数字化转型已成必然趋势,借鉴西门子数字化企业集成解决方案，为数字化转型创造了技术上的先决条件。在离散工业和过程工业的各个领域，西门子正携手客户推进数字化转型升级。无论企业何种规模，何种行业，落地工业4.0的时机已经成熟。西门子是全球领先的技术企业，170年来不断致力于卓越的工程技术、创新、品质、可靠和国际化发展。西门子业务遍及全球，专注于电气化、自动化和数字化领域。作为世界最大的高效能源和资源节约型技术供应商之一，西门子在高效发电和输电解决方案、基础设施解决方案，以及工业自动化、驱动和软件解决方案等领域占据领先地位。西门子还是影像诊断设备，如计算机断层扫描和磁共振成像系统，以及实验室诊断和临床信息技术领域领先的供应商。西门子作为全球数字化顶级供应商，其数字创新平台能为数字化企业在软件方面奠定基础。这一平台可以在产品性能、产品开发和生产运营等方面培养持续的创造力。西门子数字化企业集成解决方案支持企业从产品设计、生产规划、生产工程、生产实施直至服务的各个环节打造一致、无缝的数据平台，形成基于模型的虚拟企业和基于自动化技术的现实企业镜像。西门子形象地称之为数字化双胞胎，完整真实地再现整个企业，从而帮助企业在实际投入生产之前即能在虚拟环境中优化、仿真和测试，在生产过程中也可以同步优化整个流程，最终实现高效的柔性生产，并快速创新上市，锻造企业的持久竞争力。西门子持续将新组织和新技术高效地融入其行业领先的数字化企业软件套件中，帮助企业为产品和生产线创造全面、精确的数字化双胞胎，占据行业优势。
4数字化企业发展路径
总结我国制造企业在数字化转型时的经验，一般会经历设计数字化、装配数字化、生产过程数字化、管理数字化几个阶段，最终实现数字化智能工厂。鉴于我国制造业现状，推荐按以下路径进行数字化转型：（1）逐步引入西门子数字化企业软件套件，应用于产品研发的各个阶段，并制定应用标准和规范；（2）将产品三维模型打造为传递下游生产活动所需详细信息的恰当载体，企业所有部门和团队都使用三维模型作为信息传递途径；（3）将所有流程数据通过生产生命周期管理软件进行管理，确保数据的安全性和可靠性，将虚拟仿真过程提前；（4）在数字化制造技术的帮助下，设计和工艺人员在生产生命周期管理统一的虚拟平台上进行产品设计、工艺设计、仿真与模拟验证；（5）引入本地化技术支持，贴合企业实际需求，进行知识库定制、模板制作、工艺流程定制及二次开发等。西门子数字化产品套件支持制造企业产品开发全过程，但是企业的需求远不止于此，如何更好地将数字化软件与企业当前的需求结合起来，进行流程化、标准化、信息化的协同开发，这才是重点。针对企业数字化转型过程中所面临的难题和痛点，进行深入剖析，提出立足企业现状、基于西门子工业软件产品的效率倍增数字化转型服务。效率倍增指基于西门子软件平台的深度数字化应用服务，结合用户企业产品的特点和需求，帮助用户实现真正基于三维的研发，建立真正的虚拟数字研发流程体系和数据包规范。效率倍增的核心是根据企业业务流程和产品特点，基于MBD（ModelBasedDefinition）规范，构建企业级模型产品知识体系，对市场和客户需求、生产过程中的信息进行数据化处理，成为可统计、可计算、可分析的数据。同时对制造环节实现知识结构化，与信息数据对称，逐步取代人在制造过程中的重复性工作，帮助企业实现敏捷、精准的设计制造。最终建立以数字化模型为基础、以数字化流程为效率、以物料清单为核心、以上下游协同为关键的制造全过程。按企业的业务场景，具体分为以下版块：基于MBD的快速研发设计、基于MBD知识工程的工程设计、基于MBD的仿真行业应用、基于MBD的工装仿真设计、基于MBD的模具快速设计、基于MBD的结构化工艺设计、基于MBD的工艺仿真优化、基于MBD的制造规划设计、基于MBD的质量规划工程、面向企业的增材制造应用、面向企业的数字化服务。
5基于MBD的设计工艺一体化解决方案
MBD指用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息，详细规定三维实体模型中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。MBD使三维实体模型成为生产制造过程中的唯一依据，改变了传统以二维工程图纸为主、以三维实体模型为辅的制造方法，使集成化的三维数字化实体模型成为生产过程中的主要依据，对数据管理及设计下游的活动，包括工艺规划、车间生产等产生重大影响。应用基于MBD的设计工艺一体化解决方案，企业逐渐实现三维数字化产品定义、三维数字化工艺开发和三维数字化数据应用，形成一个完整且基于MBD的三维数字化设计、工艺、制造技术应用体系。
5.1汽轮机公司
某汽轮机公司作为机械工业100强和全国三大汽轮机制造基地之一，现有总资产逾120亿元和7000余名员工，专业技术人员2500余名，中高级人员占48%，主要生产设备2500余台，其中大、精、稀设备和数控机床500余台。经过40年的建设发展，该公司现已具备了各等级火电汽轮机、核电汽轮机开发研制和批量生产的综合实力。自建立以来，公司已累计生产各种类型机组660余台，国内市场占有率超过25%，产品遍及全国各地，并出口马来西亚、印度尼西亚、伊朗、孟加拉国、巴基斯坦等国，产品质量、技术水平和使用性能均受到国内外用户的普遍好评。该公司在数字化制造方面起步较早，已经在部分车间成功实现了数控机床联网的工作。尽管如此，在数字化制造方面还存在很多问题，目前比较突出的问题表现如下：（1）设计平台不统一，数据格式不统一，数据交换困难，很难实现协同办公，重复工作量大；（2）技术准备流程较长，工作流程几乎为单线条模式，设计数据传递到工艺、采购、生产等部门的流程长；（3）零件三维模型重用性差，同一个零件，设计部门要建模，工艺部门要建模，重复劳动量较大。针对该公司在数字化转型过程中存在的比较突出的问题，对叶片谱系归纳总结，梳理叶片工程设计业务流程，建立叶片参数化要素库，实现模块化驱动，为叶片智能快速设计做好准备。开发叶片知识设计平台，实现叶片的自动创建、智能编辑等设计工作，极大地提高了叶片设计的工作效率。具体实施效果如下：（1）统一了软件平台，使数据沟通没有障碍；（2）建立完整的叶片三维设计规范，规范了叶片的设计流程；（3）开发基于知识工程的叶片设计、工艺一体化平台，实现叶片全三维设计和工艺设计，完全实现数据重用；（4）利用叶片结构化知识模板技术，实现叶片三维模型自动创建；（5）基于产品知识体系，实现叶片尺寸自动标注；（6）自动生成叶片三维结构化工艺；（7）帮助企业建立了基于叶片三维模型的设计、工艺知识体系。通过效率倍增数字化技术服务，该公司叶片分厂建立了快速设计、快速工艺一体化平台，叶片设计、工艺编制效率提升了80%，交货期缩短了20%。该公司研发了统一平台，协助梳理叶片需求数据化，建立基于叶片三维模型的结构化知识体系，从而实现基于MBD的叶片敏捷精准化制造。由此，该汽轮机公司向数字化转型迈出了坚实的一步。
5.2仪器仪表公司
某仪器仪表公司成立于1999年，其前身是1965年从上海、江苏、辽宁等地内迁的热工仪表总厂，是20世纪60年代国家重点布局的三大仪器仪表制造基地之一，主要生产和经营工业自动化仪表及控制装置。工业自动控制装置制造业跨装备制造和电子信息两大领域，其整体发展水平不仅体现国家的综合科技实力，而且维系着国民经济可持续发展和国家经济安全，是高新技术改造传统产业、推进新型工业化、实施智能制造、实现产业升级，以及促进节能减排、环境保护、转变经济发展方式的重要支撑，是21世纪大国竞争的基础性、战略性产业。该公司在数字化转型的道路上十分坎坷，目前比较突出的问题表现如下：（1）缺少三维产品设计，产品可靠性低；（2）手工搭建物料清单，与模型、图纸没有关联，错误率及返工率高；（3）订单选配参数不统一，产品系列多，导致设计冗余度高，产品零部件通用性低；（4）二维工艺编制较粗糙，且仅有零件通用工艺，无法指导现场生产。采用基于MBD的设计工艺一体化解决方案，帮助该公司解决了上述问题，具体表现在对球阀阀体部件类别归纳总结，梳理球阀选型设计业务流程，建立阀体部件及各个零部件的参数化模板，实现产品级模块化驱动，为阀体部件智能装配做好准备。开发知识设计平台，根据工程物料清单实现阀体部件和管道附件的智能装配、智能工程图等设计工作，极大地提高了搭建物料清单和球阀设计的工作效率，降低返工率。开发工艺平台，根据产品模型实现快速搭建和重用产品零件工艺。具体实施效果如下：（1）采用规范标准和统一平台，实现了知识驱动、经验积累，以及没有障碍的数据沟通；（2）建立完整的球阀三维设计规范、二维制图规范、检查规范，规范了产品的设计流程；（3）开发基于球阀产品的工程设计、工艺一体化平台，实现球阀全三维设计和快速工艺，完全实现数据重用；（4）基于客户订单及产品参数信息进行判断，快速搭建产品物料清单数据结构，利用产品工程物料清单及产品结构化知识模板技术，实现阀体部件和管道附件的三维模型智能装配；（5）快速生成球阀零件的三维结构化工艺；（6）帮助该公司建立了基于球阀三维模型的工程设计、工艺知识体系。通过效率倍增数字化技术服务，该公司建立了球阀自动搭建物料清单、快速设计和快速工艺一体化平台，球阀物料清单搭建、设计，以及工艺编制效率提升了80%，交货期缩短了20%。该公司建立了协同设计平台，梳理客户标准产品参数信息，快速搭建产品物料清单，并实现基于球阀产品级的三维模型库快速设计，建立三维结构化工艺，进而实现基于MBD的球阀敏捷精准化制造。由此，公司走上了更可靠、更高效的数字化转型之道。
6基于MBD的仿真行业应用
6.1电机
电机设计是一个复杂的多物理场问题，涉及的领域包括电磁、结构、控制、流体和温度等。随着新材料、新工艺及各种电机新技术的发展，电机设计的要求越来越苛刻，同时精度要求越来越高，传统的设计方法和手段已经不能满足现代电机设计的要求，必须借助于现代仿真技术才能解决设计中的各种问题。通过数字化仿真软件，可以分析电机组件的静态刚度和强度、冲击刚度和强度，以仿真来验证客户设计方案的合理性。
6.2汽车零部件
从智能电子、信息娱乐、电信到高级软件等领域，车辆制造商正在为今天的消费者不断推出突破性的创新科技。同时，面对日益增长的燃料费用和严峻的环境问题，汽车制造商需要重新设计汽车系统，包括空气动力学、发动机、传动装置、车身、乘客舒适性及电气电子系统等。数字化仿真软件针对汽车零部件进行静态刚度和强度分析、动态刚度和强度分析、模态分析、多体动力学分析及疲劳分析，通过仿真验证客户设计方案，确认零部件失效的原因，并验证改进方案。
7基于MBD的模具快速设计
