第四次工業(yè)革命（工業(yè) 4.0）的本質(zhì)是由工業(yè)軟件驅動的工業(yè)革命。工業(yè)自動化是智能制造的基礎，而工業(yè)軟件蘊含著工藝技術、設備技術、運營技術等多方面知識，是智能制造的大腦。『制造前沿』本文將深入剖析智能制造系統(tǒng)，對其中的關鍵工業(yè)軟件進行詳細梳理，并以通俗易懂的方式進行科普解讀。

常見的工業(yè)軟件包括PLM、ERP、MESWMS、PDM、SCM、CRM、SCADA等，整個軟件系統(tǒng)大體分為三個層次：

?規(guī)劃層(企業(yè)層)：PLM為基礎，ERP為核心，制定總的生產(chǎn)計劃，負責資源的調(diào)配，并將生產(chǎn)計劃的命令下達給操作層。由于PLM涉及研發(fā)過程，通常PLM平臺上會集成CAD等研發(fā)類軟件。

?操作層(車間層)：以MES為核心和平臺，集成所有生產(chǎn)中所需要的功能操作模塊，包括SCADA、WMS等，分解和細化規(guī)劃層下達的生產(chǎn)計劃，將生產(chǎn)命令下達給控制層。

?控制層(終端層)：以PLC為代表，是集成了軟件的硬件，接受操作層的指令，并直接控制設備運動。控制層不是完全的軟件，也是硬件設備的一部分。

來源：中國平安

進一步的，賽迪將工業(yè)軟件分為四類，研發(fā)設計類、信息管理類、生產(chǎn)控制類、嵌入式軟件四大類。

?研發(fā)設計類(規(guī)劃層)：PLM、PDM及其集成的CAD、CAE等研發(fā)設計軟件；

?信息管理類(規(guī)劃層)：以ERP為核心，及周邊的CRM、SCM等軟件；

?生產(chǎn)控制類(操作層)：以MES為代表，及其周邊的DCS、DCADA等；

?嵌入式軟件(控制層)：以PLC為代表的數(shù)控系統(tǒng)，及工業(yè)通信等其他嵌入式模塊。

這四類軟件協(xié)同工作，從產(chǎn)品設計到生產(chǎn)管理，再到設備控制與智能化，形成完整閉環(huán)，提升生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)競爭力，推動工業(yè)智能化發(fā)展。

關鍵系統(tǒng)名詞解釋

以下是對智能制造領域關鍵系統(tǒng)名詞的詳細解釋。

01、CPS（信息物理系統(tǒng)）

定義：融合網(wǎng)絡組件（傳感器、處理器）與物理組件（執(zhí)行器）的智能系統(tǒng)，通過實時反饋循環(huán)實現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的深度交互 。  

核心特征：  

- 協(xié)同設計：集成物理模型與數(shù)字模型，支持數(shù)字孿生（Digital Twin）技術 。  

- 實時性：嵌入式系統(tǒng)確保安全關鍵應用的可靠響應 。  

- 跨領域影響：驅動農(nóng)業(yè)、能源、醫(yī)療等行業(yè)的創(chuàng)新 。  

應用場景：工業(yè)4.0中的智能工廠實時優(yōu)化生產(chǎn)線 。

02、CRM（客戶關系管理）

定義：通過管理客戶信息優(yōu)化企業(yè)關系的策略與技術工具 。 

核心功能：  

- 客戶分析：追蹤需求行為，提升滿意度 。  

- 流程自動化：整合銷售、營銷、服務流程 。  

- 數(shù)據(jù)驅動決策：利用分析報告指導資源分配 。  

應用場景：企業(yè)客戶生命周期管理，提高復購率 。

03、 DCS（分布式控制系統(tǒng)）

定義：基于微處理器的分散控制、集中管理系統(tǒng)，融合計算機、通信及控制技術（4C技術） 。  

核心特征：  

- 分散控制：多控制器降低單點故障風險 。  

- 集中監(jiān)控：操作站統(tǒng)一管理生產(chǎn)過程數(shù)據(jù) 。  

- 高可靠性：模塊化設計適應惡劣工業(yè)環(huán)境 。  

應用場景：化工、電力等流程工業(yè)的過程控制 。

04、ERP（企業(yè)資源規(guī)劃）

定義：集成財務、供應鏈、人力資源等核心業(yè)務流程的信息系統(tǒng) 。

核心模塊：  

- 資源管理：優(yōu)化物料、資金、人力分配 。  

- 跨部門協(xié)同：打破信息孤島，提升決策效率 。  

- 許可證管理：控制軟件訪問權限與合規(guī)性 。  

應用場景：制造業(yè)全鏈條資源調(diào)度與成本控制 。

05、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）

定義：連接計劃層（ERP）與控制層（PLC）的車間管理系統(tǒng)，實時監(jiān)控生產(chǎn)資源 。  

核心功能：  

- 過程跟蹤：記錄物料、設備、人工狀態(tài) 。  

- 動態(tài)調(diào)度：根據(jù)實時數(shù)據(jù)調(diào)整生產(chǎn)計劃 。  

- 質(zhì)量管控：追溯工藝參數(shù)確保產(chǎn)品一致性 。  

應用場景：比如汽車裝配線實時異常響應與效率優(yōu)化 。

06、PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理）

定義：管理產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)（如CAD模型、BOM表）的集成平臺 。  

核心能力：  

- 版本控制：確保設計變更可追溯 。  

- 協(xié)同設計：支持跨部門數(shù)據(jù)共享 。  

- 安全性：權限管理保護核心知識產(chǎn)權 。  

應用場景：復雜裝備研發(fā)中的多團隊協(xié)作 。

07、PLC（可編程邏輯控制器）

定義：專為工業(yè)環(huán)境設計的數(shù)字運算控制器，執(zhí)行邏輯、定時、計數(shù)等指令 。  

技術特性：  

- 模塊化結構：靈活擴展I/O接口適配不同設備 。  

- 可靠性：耐受高溫、振動等嚴苛條件 。  

- 實時響應：毫秒級處理傳感器信號 。  

應用場景：生產(chǎn)線機械臂的精準運動控制 。

08、PLM（產(chǎn)品生命周期管理）

定義：覆蓋產(chǎn)品概念到退役的全流程管理方法，整合人、數(shù)據(jù)及業(yè)務流程 。  

核心價值：  

- 縮短上市時間：并行工程加速設計迭代 。  

- 成本控制：優(yōu)化材料選擇與制造工藝 。  

- 合規(guī)支持：管理環(huán)保與安全標準文檔 。  

應用場景：產(chǎn)品的快速迭代開發(fā) 。

09、SCADA（監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）

定義：整合計算機、通信技術的分布式監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集與控制 。  

系統(tǒng)架構：  

- 設備層：RTU/PLC采集現(xiàn)場傳感器數(shù)據(jù) 。  

- 控制中心：操作站實現(xiàn)報警處理與趨勢分析 。  

- 通信網(wǎng)絡：有線/無線傳輸支持廣域覆蓋 。  

應用場景：比如石油管道無人站點的遠程監(jiān)控 。

10、SCM（供應鏈管理）

定義：協(xié)調(diào)企業(yè)間物流、信息流、資金流的戰(zhàn)略管理方法 。  

演進階段：  

- 集成化（1990s） ：ERP系統(tǒng)實現(xiàn)內(nèi)部流程協(xié)同 。  

- 全球化（2000s） ：跨國優(yōu)化供應商與分銷網(wǎng)絡 。  

- 服務化（當前） ：外包非核心業(yè)務聚焦競爭力 。  

核心目標：降低庫存成本，提升客戶響應速度 。

11、WMS（倉庫管理系統(tǒng)）

定義：通過數(shù)字化管理倉儲作業(yè)（入庫、揀選、盤點）的軟件系統(tǒng) 。  

技術實現(xiàn)：  

- 路徑優(yōu)化：算法規(guī)劃最短揀貨路徑 。  

- 實時庫存：條碼/RFID技術追蹤貨位狀態(tài) 。  

- 多系統(tǒng)集成：與ERP、TMS數(shù)據(jù)聯(lián)動 。  

應用場景：比如電商倉儲的自動化分揀與發(fā)貨 。

智能制造系統(tǒng)架構與代表企業(yè)全景表

僅列部分代表

后續(xù)『制造前沿』將對主要軟件做全景分析，請保持關注！