1.信息模型設(shè)計技術(shù)水平尚待提高
目前基于二維的計算機輔助繪圖技術(shù)已非常成熟，基于三維的信息模型技術(shù)尚處于嘗試推廣階段，基于工廠模型的數(shù)字化定義以及設(shè)計模式尚待研究，建模平臺的性能和適用性距大規(guī)模的商用尚有距離，基于建模平臺的各階段各種平臺間的數(shù)據(jù)交換尚存問題。另外，目前國內(nèi)工程建設(shè)的算量是依據(jù)圖紙進行統(tǒng)計計算，圖紙的設(shè)計深度和造價人員的經(jīng)驗嚴重影響算量的準確性，開發(fā)基于工廠信息模型的工程算量工具已刻不容緩。
2.仿真分析技術(shù)的應(yīng)用水平低，缺應(yīng)用級仿真平臺，仿真精度待提高
設(shè)計與建造中的仿真分析技術(shù)能使設(shè)計的預(yù)期動態(tài)結(jié)果得到可視化的量化展示，為設(shè)計能生產(chǎn)的工廠奠基堅實的基礎(chǔ)。
目前國內(nèi)在工廠設(shè)計與建造領(lǐng)域尚未普及仿真技術(shù)，現(xiàn)有仿真分析平臺的適用性差，多數(shù)仿真項目的輸入數(shù)據(jù)缺可信支撐，亟待針對各種典型應(yīng)用場景進行深入研究，形成適用于工廠及車間建設(shè)、改造及生產(chǎn)調(diào)整的參數(shù)化仿真分析設(shè)計平臺。
3.設(shè)計與建造中的協(xié)同設(shè)計技術(shù)水平低，缺協(xié)同標準以及跨階段、跨平臺的協(xié)同軟件
目前，工廠設(shè)計與建造領(lǐng)域基于二維的文件、圖層、圖元級協(xié)同設(shè)計以及基于三維的協(xié)同設(shè)計在我國已有不同程度應(yīng)用，但現(xiàn)有國產(chǎn)協(xié)同設(shè)計軟件尚存在不少問題，難以滿足設(shè)計、建造多階段、多參與方的跨二、三維平臺的要求，急需制訂各方可接受的協(xié)同標準，研究開發(fā)自主產(chǎn)權(quán)的協(xié)同設(shè)計軟件工具。
4.計算機輔助工藝設(shè)計水平低，特別是基于信息模型的工藝設(shè)計技術(shù)尚待研究
工藝設(shè)計是工廠建造過程中技術(shù)準備工作的一個重要內(nèi)容，是工廠設(shè)計與建造之間的橋梁。同CAD相比，計算機輔助土建安裝工藝設(shè)計是當前業(yè)界薄弱環(huán)節(jié)。一方面，施工安裝工藝設(shè)計問題復(fù)雜，涉及大量的隱性知識，另一方面，工藝設(shè)計與施工企業(yè)自身條件密切相關(guān)，如施工設(shè)備、施工工藝等。當前國內(nèi)土建安裝工藝設(shè)計多由施工單位根據(jù)企業(yè)的實際情況自行完成，水平參差不齊，缺乏一套經(jīng)得起實踐檢驗的、基于知識管理的計算機輔助土建安裝工藝設(shè)計平臺。
5.基于信息模型的項目管理軟件尚待開發(fā)
目前工程項目管理系統(tǒng)應(yīng)用效果普遍不佳，且索賠式的管理模式有待改進，尚缺基于單一工廠信息模型數(shù)據(jù)源的項目管理平臺。
6.集成技術(shù)水平尚待提高，工廠全生命周期數(shù)據(jù)管理平臺尚待研究開發(fā)
目前數(shù)字化工廠設(shè)計與建筑存在多數(shù)據(jù)源、多時空、多語義間的數(shù)據(jù)集成問題，工廠設(shè)計、建造與運維過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)對象不一致，語義多樣化，各種軟件平臺間、設(shè)計建模軟件與仿真軟件間、建設(shè)各階段軟件間、生產(chǎn)系統(tǒng)與為生產(chǎn)服務(wù)的公用設(shè)施系統(tǒng)間、虛擬工廠與現(xiàn)實工廠間的集成尚待研究，急需開發(fā)一套“插座式”集成平臺。
另外，工廠設(shè)計、采供、施工、安裝、調(diào)試和使用維護過程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)間，存在數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)對象不單一、溝通不暢，甚至于割裂現(xiàn)象，從工廠高效運維的角度考慮，開發(fā)一套全生命周期的、集成了工廠基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)、公用設(shè)備數(shù)據(jù)、工藝設(shè)備數(shù)據(jù)，以及虛擬與現(xiàn)實數(shù)據(jù)間的數(shù)據(jù)管理平臺已成必然。
7.工廠實際運營效率不高，適應(yīng)產(chǎn)品變化的生產(chǎn)能力差
造成的主要原因是多方面的，但主要有以下這些：
?、偶夹g(shù)改造方案問題。在制造業(yè)，大多數(shù)工廠均存在產(chǎn)品、生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)和生產(chǎn)任務(wù)不斷變化的現(xiàn)狀。在市場差異化和技術(shù)更新?lián)Q代急劇加速的影響下，工廠要不斷的升級改造、優(yōu)化、改進，傳統(tǒng)的工廠設(shè)計建造模式已難以滿足企業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型的需要。如果技術(shù)改造方案不當，會給建設(shè)或運營帶來損失，造成時間和成本的增加，資源的浪費，例如：新建廠區(qū)整體空間布局和車間內(nèi)部布局不合理，會導(dǎo)致空間利用率低，物流路線過長，搬運次數(shù)增加，生產(chǎn)成本和周期增加;工藝設(shè)備、公用設(shè)施配置不優(yōu)化，導(dǎo)致生產(chǎn)能力不均衡，或運行能耗過大;對已運行中的工廠，不合理的改造、擴建方案會造成停機時間過長或搬運路線干擾，不僅會限制設(shè)施設(shè)備的有效利用，更會對工廠的生產(chǎn)活動造成負面影響。
?、乒S數(shù)字化程度差，造成生產(chǎn)條件掌握不全面，生產(chǎn)情況反饋不及時，排產(chǎn)不精益，設(shè)備利用率低，目前國內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備利用率僅在20～30%左右，和國外60～70%的利用率比，相差甚遠。
⑶生產(chǎn)系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)的集成度差，生產(chǎn)系統(tǒng)的良好運行需要有與之配套的基礎(chǔ)設(shè)施和公用設(shè)備作保證，公用設(shè)備的故障有可能會導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)的停產(chǎn)。例如：恒溫車間，只有在達到一定溫濕度條件下，加工、裝配出的產(chǎn)品才可能滿足質(zhì)量要求，恒溫車間空調(diào)設(shè)備的正常運行以及開關(guān)機時間，不僅影響到生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運行，而且事關(guān)節(jié)能。
為解決這些問題，國外制造業(yè)大多數(shù)工廠已紛紛引進了虛擬工廠設(shè)計建造技術(shù)。據(jù)研究資料表明，僅利用工藝仿真分析技術(shù)，即可將現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)施的生產(chǎn)力提高15～20%，將規(guī)劃新生產(chǎn)設(shè)施的投資減少20%，減少庫存和生產(chǎn)時間達20～60%。不僅大幅提升工廠設(shè)施資源的利用率、生產(chǎn)制造的柔性和能力，還可將工廠設(shè)計時間減少多達50%，縮短工廠建設(shè)和技改周期，提高了工廠中短期調(diào)整的快速響應(yīng)能力。
綜上所述，工廠設(shè)計、仿真、集成等技術(shù)水平不高是造成工廠實際運營效率不高、適應(yīng)產(chǎn)品變化的生產(chǎn)能力差的主要原因。
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