數字化工廠作為產品設計與制造的媒介逐漸成為一種新型的生產組織方式，它立足于產品整個周期的相關數據，以真實數據為依托，在虛擬環境中對生產全過程進行仿真、優化及重構。

數字化工廠以“數據驅動”為導向，分別從已經實施的CAD、PLM系統中獲取產品相關數據，同時在ERP系統獲取生產計劃數據，基于仿真技術和虛擬現實技術的數字化工廠（DigitalizedFactory）技術，對真實的產品制造過程進行嚴謹虛擬規劃和仿真分析優化，分析過程在數字化環境中進行，并在分析后將仿真和優化結果反饋到相關系統，用來驗證其可行性和系統生產能力。通過對生產過程的預測，對工藝過程進行優化，最終對生產決策進行裁決。其中主流的數字化工廠解決方案有達索系統推出的DELMIA和西門子公司推出的Tecnomatix。

達索系統數字化工廠解決方案-DELMIA產品解讀

DELMIA軟件由法國達索系統公司推出，是達索3D體驗平臺的一個重要組成部分。DELMIA先將CAD系統的設計數據與制造現場的資源（2D/3D）進行結合，然后對整個制造和維護過程利用3D圖形仿真引擎進行仿真和分析，最后得到可視性、可達性、可制造性、可維護性和最佳效能等方面的最優化數據。

1997年，Dassault Systemes收購了Deneb。2000年，Dassault Systemes整合了Deneb、Delta和Safeworks三家公司的解決方案成立了DELMIA。此后DELMIA就正式成為Dassault Systemes的數字化制造解決方案

DELMIA包含面向制造過程設計的DPE、面向物流分析的QUEST、面向裝配過程分析的DPM、面向人機分析的Human、面向機器人仿真的Robotics和面向虛擬數控加工仿真的VNC幾個功能模塊。

由以上模塊，DELMIA軟件形成了包括工藝規劃與仿真、機器人解決方案，人機工程學解決方案，數控加工解決方案，復合材料解決方案，作業指令編制解決方案，車間執行解決方案，離散制造業物流分析等解決方案。各解決方案之間可以通過PPR Hub（Process－Product－Resource）連接，形成了一套從設計到制造的完整解決方案。目前，已經在航空業和汽車行業上得到了很好的應用。它為數字化企業提供完整的數字解決方案，主要進行數據管理使不同領域數據得以協同配合，并對維護過程和復雜制造進行仿真控制。

西門子數字化工廠解決方案-Tecnomatix產品解讀

Tecnomatix是Siemens PLM Software提供的數字化制造解決方案，通過將制造規劃包括從工藝布局規劃和設計、工藝過程仿真和驗證到制造執行與產品設計連接起來，實現在3D的環境下進行制造工藝過程的設計；用數字化的手段驗證產品的制造工藝可行性； 事先分析未來的生產系統的能力表現；快速輸出各種定制類型的工藝文件。

2005年，Siemens PLM Software通過收購Tecnomatix獲得了完整的數字化制造解決方案。在收購后的幾年當中，Siemens PLM Software致力于將Tecnomatix數字化制造解決方案與Teamcenter產品全生命周期管理解決方案融合并取得了顯著的成效——Siemens PLM Software 將原Tecnomatix Process Designer模塊與Teamcenter Manufacturing模塊進行整合，形成一套在Teamcenter平臺上統一管理數字化制造的解決方案，全稱：Teamcenter Manufaturing Process Management（簡稱 MPM），是西門子公司針對制造業提供的產品生命周期管理（Product Lifecycle Management）的解決方案的內容之一，旨在建立一個數字化生產環境，管理產品制造的相關數據，實現設計/工藝一體化及管理，是目前市場上功能比較完備的一套制造解決方案。這樣帶來的好處是，設計人員和工藝人員可以在一個平臺上共享設計數據和工藝數據，各自進行設計、仿真和管理。

DELMIA主要解決方案分析

1、工藝規劃與仿真

工藝規劃與仿真解決方案主要包含基于面向制造過程設計的DPE和面向裝配過程分析的DPM模塊。

DPE是一個基于數據庫的系統，用于工藝和資源規劃的應用環境，支持與PLM平臺數據集成，直接從PLM系統中接受數據，管理帶配置信息的BOM和產品結構；通過在產品設計初步階段產生的EBOM或DMU數據，也可編制或重用已有的工藝，產生總工藝設計計劃（分離面劃分），工藝圖表，工藝細節規劃，工藝路線等，表明工藝與資源的順序和關聯。并規劃工廠和車間的流程和工時等工藝相關的應用。對EBOM具備3D可視化能力，并且能夠自動化生成MBOM。

DPM裝配工藝規劃是一個裝配工藝規劃和驗證的解決方案，工藝細節規劃和驗證應用環境，將DPE產生的結構和圖表結合生產制造規則形成3維虛擬制造環境，以實際產品的3D （或DMU）模型，構造3D工藝過程，分析產品的可制性、可達性、可拆卸性和可維護性，實現3D產品數據與3D工藝數據的同步的、真正的并行工程環境；同時可以實現數字化工廠布局設計功能。其面向產品制造和維護工藝，允許工藝員查看裝配工藝順序并連接工藝步驟和制造資源，還可以進行裝配可行性研究，維護可行性研究，3D工藝規劃和裝配工藝編寫。

DELMIA工藝規劃和仿真解決方案可以實現裝配工藝可行性驗證、工藝可視化。工裝和工具的可用性驗證，分析每個操作步驟，問題識別和跟蹤，培訓生產團隊，制造順序分析等，實現虛擬制造。

2、機器人解決方案

主要是面向機器人仿真的Robotics功能模塊，是專業的工業機器人建模、仿真、分析軟件。可以創建機器人運動機構，研究可行性，進行單個或多個機器人的離線編程，并將機器人程序發送到車間現場。擁有主流的標準機器人庫，超過800個經過驗證的機器人模型，并不斷持續更新中。主要機器人解決方案和合作伙伴的解決方案涵蓋了主要的加工工藝，如連續軌跡控制加工/切邊工藝、多點加工工藝、表面加工工藝。

3、人機工程學解決方案

主要是面向人機分析的Human模塊，可以創建和維護虛擬3D人體模型，用來再虛擬環境下對人機交互過程中可達性和可視性研究，對人機交互過程中的靜態力、舒適性和關節分析，研究操作員的操作舒適性和風險狀況。仿真完整的人機任務，研究可行性、發現不可預知風險，研究能量消耗和完成任務的耗時統計。

4、數控加工解決方案

主要是面向虛擬數控加工仿真的VNC模塊，提供虛擬的切削加工過程的仿真，可以模擬包括加工設備（機床）、輔助設備（換刀機構）在內的機加全過程的仿真。進而分析數控加工代碼的可行性、保證數控加工的質量。

5、復合材料解決方案

DELMIA是端到端的復合材料解決方案，可以實現復合材料的產品設計，工藝規劃和生產執行過程中的更改管理和并行工程，在航空行業具有非常好的應用價值。

6、作業指導書編制解決方案

該解決方案主要是基于達索的3DVIA產品，從PLM系統中獲取3D模型及工藝數據為基礎來創建裝配工藝作業指導書。這樣做的好處是使即使設計或工藝規劃發生變也能快速執行，及時更改作業指導書，為作業員提供最新數據，減少因數據滯后對生產造成的影響。

7、車間執行解決方案

主要包括運作管理和智能分析，運作管理主要是用于同步車間作業，發布作業指導書，作業指導書在車間現實，跟蹤序列號，數據和記錄生產過程，該模塊連接制造數據庫，發放帶配置信息的3D作業指導書到車間。智能分析主要用于監測、分析車間數據，找到隱藏的導致超差問題的原因，阻止報廢和返工的發生。

8、離散制造業物流分析解決方案

主要是基于面向物流分析的QUEST模塊，搭建并運行某裝配車間系統模型，通過仿真結果分析物流系統通堵情況，找到導致系統阻塞工位，最終優化物流系統。

Tecnomatix主要解決方案分析

1、零件規劃與驗證

Tecnomatix 零件規劃和驗證（Part Planning and Validation），是對零部件和用來制造這些零件的工具制定生產工藝，如NC編程、流程排序、資源分配等，并對工藝流程進行驗證。具體應用包括創建數字化流程計劃、工藝路線和車間文檔、對制造流程進行仿真、對所有流程、資源、產品和工廠的數據進行管理、為車間提供NC 數據等，提供了一個規劃驗證零件制造流程的虛擬環境，有效縮短了規劃時間，并大大提高了機床利用率。

主要產品有：零件制造規劃器、加工線規劃器、沖壓線仿真、虛擬機床、連接到生產

2、裝配規劃與驗證

Tecnomatix裝配規劃和驗證，提供一個虛擬制造環境來規劃驗證和評價產品的裝配制造過程和裝配制造方法，檢驗裝配過程是否存在錯誤，零件裝配時是否存在碰撞。它把產品、資源和工藝操作結合起來分析產品裝配的順序和工序的流程，并且在裝配制造模型下進行裝配工裝的驗證、仿真夾具的動作、仿真產品的裝配流程，驗證產品裝配的工藝性，達到盡早發現問題、解決問題的目的。

3、機器人及自動規劃

Tecnomatix 的機器人與自動化規劃解決方案提供了用于開發機器人和自動化制造系統的共享環境。此解決方案能夠滿足多個級別的機器人仿真和工作單元開發需求，既處理單個機器人和工作臺，也能處理完整的生產線和生產區域。

主要產品有：流程設計器、流程仿真、Robcad

4、工廠設計及優化

Tecnomatix 的工廠設計和優化解決方案提供基于參數的三維智能對象，能更快地設計工廠的布局。通過利用虛擬三維工廠設計和可視化技術進行工廠布局設計，并能對工廠物流進行分析和優化，產量仿真，提高在規劃流程中發現設計缺陷的能力，不至于等到進行工廠現場施工才發現問題。物料流、處理、后勤和間接勞動力成本都可以使用材料流分析和分散事件仿真得到優化。

主要產品有：FactoryCAD、FactoryFlow、工廠仿真、關聯環境編輯器

5、質量管理

Tecnomatix質量管理解決方案將質量規范與制造和設計領域(包括流程布局和設計、流程仿真/工程設計以及生產管理系統)聯系起來，從而確定產生誤差的關鍵尺寸、公差和裝配流程。

主要產品：尺寸規劃與驗證、誤差分析（VSA）、CMM檢查

6、生產管理

生產管理解決方案將PLM擴展到了制造車間，可實時收集車間數據，優化生產管理。涉及到的領域包括制造執行系統（MES）——用于監視正在進行的工作、控制操作和勞動力，并反饋生產數據；人機界面(HMI)及管理控制和數據采集(SCADA)——從工廠收集設備之類的實時信息，反饋給上游的系統。

主要產品：MES、HMI/SCADA、FactoryLink Supervisory Control and Data Acquisition

7 、制造流程管理

制造流程管理是Teamcenter的一個功能模塊，主要是對制造數據、過程、資源以及工廠信息進行管理，為流程管理建立基礎。

主要產品：資源管理、Teamcenter制造訪問、Teamcenter制造發布

從以上Tecnomatix的解決方案可以看出，Tecnomatix不僅實現了工藝設計、工藝驗證優化等功能，而且Teamcenter的MPM可管理工藝信息。通過Tecnomatix、NX、Teamcenter及SIMATIC IT（西門子MES產品）整合集成，為企業提供了一套端到端的數字化制造解決方案。

DELMIA與Tecnomatix功能對比分析

總得來說，DELMIA與 Tecnomatix二者可以實現的功能基本相同，只是有些專業領域應用有所不同，在不同的行業中市場份額有所差別。