相傳世間有七把絕世神劍，每隔百年這七把絕世神劍便會現世，更有傳言得七劍者便可號令天下，武林中人為此爭相奪取。它們分別為莫問劍、游龍劍、青幹劍、舍神劍、天瀑劍、日月劍、競星劍，此七把神劍是鑄劍大師晦明在天山上經過七個不同劍境所鑄。
現如今，數字化工廠規劃作為當前智能製造落地的首要環節，可以幫助企業在數字化轉型升級的過程中明晰企業的核心優勢、發展瓶頸，並根據現有狀況找到可行落地路徑。七把神劍在手，數字化工廠盡在囊中。
1、莫問劍 VS 方法論
企業在數字化轉型過程中會遇到各種各樣的問題，生產領域的、信息化領域的、自動化領域的，因此需要建立頂層框架來進行思考。筆者研究參考了眾多工業4.0框架體系後，提出的針對企業的數字化轉型的“金字塔容器”模型，對既有的製造金字塔進行了改良，成為一把衡量頂層視角的莫問之劍。
“金字塔容器”模型的重點，是根據當前企業現狀從管理諮詢維度、運營諮詢維度以及IT信息化維度，分解智能製造時代數字化車間、數字化工廠和數字化企業的層級關係，面向落地和實施。
金字塔容器模型，核心解決三大領域的問題，分別是數字化工廠戰略規劃、數字化工廠詳細設計和數字化工廠運營實現。
數字化工廠規劃是這麼一個迭代過程，首先是去收集信息，注意這裡的信息不都是指信息化、數字化的領域，往往是需求相關的、產品相關的、工藝相關的、物流相關的，安全相關的，這些都是企業最核心的生產要素。再往下要做分析歸納，這裡麵包括產品族分析、庫存矩陣分析、工藝流程分析和價值流分析。根據分析歸納的結果，首先做宏觀佈局規劃，其中包含功能區域規劃、功能區面積需求計算以及各功能區佈局組合優化。然後是微觀佈局規劃，包括工作站設計、生產線設計、生產單元設計、站間物流設計。最後是驗證和決策，可以通過仿真模型的設計來輔助最終決策。
2、競星劍 VS 現狀分析
現狀分析該怎麼做，首先得知道企業的自身做得到底怎麼樣，瞭解自身的狀態首先需要有一個對標的體系。美國的製造成熟度MRL評級標準，把製造成熟度分為從1到10十個等級，想要知道製造業企業的全面數字化該怎麼去做非常有幫助和指引作用。現在大家都迫切的需要數字化轉型，但是不知道該怎麼做，或者說怎麼往下細分，具體該細分到什麼樣的層次，都有很多的疑問。其實再往下細分的話，可以分到運營管理層、研發與設計層、生產層、物流與服務層等等。舉例來說，其中運營管理層裡面還可以往下細分到成本管理、持續改進、供應商策略與管理以及人員績效與組織發展等等。
3、日月劍 VS 願景規劃
企業在做數字化轉型升級遠景規劃的時候，同樣需要明確分析數字化企業的願景。願景是一個具體的目標，一個嚮往的將來的生動畫面，它既是可以被描述的，又是具有挑戰性的。同時，它還指出了一個組織工作的具體方法以及在這個組織工作的人們的期望獲得。其實，這就是企業的數字化戰略。所謂數字化戰略，就是對企業的內外部環境做出科學分析，並根據企業的遠景目標，提出企業未來在數字化轉型中所採取的行動，然後付諸實施，並對實施過程進行監控、對實施結果進行評估。
大多數企業的數字化遠景再往下細分，又可以分為數字化設計與仿真、數字化製造、數字化運營與管理以及數字化工廠數據服務。有了願景，就有了清晰的目標可以對標、找出自身的不足，朝著數字化轉型升級遠景目標持續改進。
4、青幹劍 VS 價值流分析
價值流分析是企業在做數字化工廠規劃很關鍵的一個環節，“數字化工廠”拆開了看是由“數字化”和“工廠”組合而成的，首先得有工廠、有業務才能談得上數字化。工廠業務的優化是數字化的核心目標，不能捨本逐末。價值流分析就是要把企業的生產理順，企業需要知道產品的客戶需求節拍和各個工序的生產週期，通過節拍和生產週期的比較分析，可以明確需要改進的環節，從而採取針對性的措施進行調整。
當生產節拍大於生產週期時，生產能力相應過剩，如果按照實際生產能力安排生產就會造成生產過剩，導致大量中間產品積壓，引起庫存成本上升、場地使用緊張等問題。如果按照生產節拍安排生產，就會導致設備閒置，勞動力等工等現象，造成生產能力浪費。當生產節拍小於生產週期的情況下，生產能力不能滿足生產需要，這時就會出現加班、提前安排生產、分段儲存加大等問題。
工廠佈局規劃貌似與智能製造和數字化工廠沒有直接的關係，但是任何一家企業都會面臨兩種情況，一種是老工廠地方不夠用，或者產線、物流路線設計不合理，再怎麼修補也不能滿足產能提升；另外一種情況是建造新工廠，那麼新設計就要做物流佈局和路線的規劃，如何提升生產線的精益程度，最大程度避免浪費，這些其實關係是非常密切的。
5、天瀑劍 VS 信息化規劃
如果按照生產節拍安排生產，就會導致設備閒置，勞動力等工等現象，造成生產能力浪費。當生產節拍小於生產週期的情況下，生產能力不能滿足生產需要，這時就會出現加班、提前安排生產、分段儲存加大等問題。當前企業基本圍繞分佈式建設走向數據大集中，數據大集中完成後，企業信息化建設必然存在應用系統多、系統間交互複雜、數據共享迫切、技術架構優化等問題。
企業架構是一種從企業戰略出發去梳理業務架構，進一步分析和規劃IT架構，並用於指導、規範計算機信息系統建設的理念和方法，是當前數字化工廠、數字化企業規劃所採用的一種最佳實踐和方法論。
通過對企業架構的分析，在對業務戰略和業務流程理解的基礎上，對企業的信息系統進行總體規劃和科學實施，從而可以將企業的業務戰略和業務流程與具體的信息系統緊密地結合起來，為企業描繪出一個未來的數字化企業中業務、數據、應用和技術互動的藍圖。
製造業企業在數字化轉型升級的過程中，隨著業務規模的擴展，會涉及到越來越多的信息化平臺，不同的平臺，不同的廠商，不同的平臺之間需要做數據的集成和打通。ERP和MES之間需要傳遞什麼數據？ERP和PLM之間需要傳遞什麼數據？PLM和MES之間的數據交互又是如何？MES會給SCADA傳遞什麼指令，得到何種類型的數據反饋？
如果這些數據交互沒有梳理清楚，那麼上了信息化就又是建成了一個個的信息孤島，不能最大化發揮信息系統的價值。尤其現在隨著智能製造的大熱，上MES系統成了很多製造業企業在做數字化轉型的核心手段。在ERP時期，ERP實施成功率很低，其實放到現在上MES也是一樣的，涉及到企業生產管理的方方面面，如果沒有規劃好匆忙上線，不僅不會提高效率，還會因為生產流程的打亂影響產品交付和客戶滿意度。MES的導入需要正確的規劃，嚴謹的供應商選型，科學的實施，這三個重要的環節缺一不可。
6、舍神劍 VS 自動化規劃
自動化是指機器設備、系統或過程（生產、管理過程）在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現預期的目標的過程。在數字化工廠規劃領域，核心的三大規劃內容分別是生產自動化規劃、物流自動化規劃和現場總線規劃。
現場總線規劃要保證系統運行的可靠性、實時性、多任務和多回路分佈特性。需要考慮網絡節點數、節點的位置分佈、總線速率和傳輸能力。由於各種歷史原因，企業的現場設備往往都是老、中、青並存，為了保證系統設備的互聯、互操作和互換性，還需要考慮總線設備之間遵從的協議以及網絡的升級和設備的替換。現場總線是聯接信息層和設備層的關鍵技術，是智能生產、智能物流、智能服務等業務，得以實現的關鍵所在，也是互聯網技術和製造技術相互融合的關鍵所在。
7、游龍劍 VS 仿真建模規劃
數字化工廠的規劃包括整個工廠、車間、生產單元（生產線）和設備、工位等層次。與傳統制造技術相比，數字化製造技術的關鍵是建模與仿真技術。建模和仿真技術不僅僅是一種計算機輔助分析的支撐技術，也是企業從傳統制造向可預測製造轉變的一種新方法、新模式。這樣企業可以構建虛擬的數字化工廠環境，以期在實際工廠建設投產之，就能對其性能進行系統和綜合評價優化，數字化工廠仿真建模規劃也存在一個不斷的規劃、調試、優化的過程。
基於仿真建模技術的製造過程規劃、驗證和管理。企業可以通過修改或者仿真摸一個工藝段，完成工藝驗證，然後在整個生產流程中進行試生產，並且反饋真實工廠的運行情況，從而積累工廠運行數據，直觀展示，輔助決策，達到製造規劃與物理製造的完美融合。
七劍遊走完畢，企業可以按照這個思路建立一個整體的認識。需要反覆思考的是，在未來一定時期內，適宜可行的數字化發展目標是什麼？為了實現數字化戰略目標，企業所需要的核心能力和資源是什麼？在減少產品上市時間，減少設計修改，降低生產費用以及庫存，實現精細化管理提升產品質量，企業應該做什麼，如何做？
這些問題，看似很簡單，卻是一個問題一個深坑。回答好這些問題，數字化工廠的規劃方可收放自如，七劍方可齊下天山。
企業數字化工廠規劃作為當前智能製造落地的首要環節，可以幫助企業在數字化轉型升級的過程中明晰企業的核心優勢，這樣一來，必將帶來工業企業的廣泛創新和變革的新時代。
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