1.信息模型設計技術(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(chǎng)模型的數字化定義以及設計模式尚待研究，建模平臺的性能和適用性距大規模的商用尚有距離，基于建模平臺的各階段各種平臺間的數據交換尚存問(wèn)題。另外，目前國內工程建設的算量是依據圖紙進(jìn)行統計計算，圖紙的設計深度和造價(jià)人員的經(jīng)驗嚴重影響算量的準確性，開(kāi)發(fā)基于工廠(chǎng)信息模型的工程算量工具已刻不容緩。
2.仿真分析技術(shù)的應用水平低，缺應用級仿真平臺，仿真精度待提高
設計與建造中的仿真分析技術(shù)能使設計的預期動(dòng)態(tài)結果得到可視化的量化展示，為設計能生產(chǎn)的工廠(chǎng)奠基堅實(shí)的基礎。
目前國內在工廠(chǎng)設計與建造領(lǐng)域尚未普及仿真技術(shù)，現有仿真分析平臺的適用性差，多數仿真項目的輸入數據缺可信支撐，亟待針對各種典型應用場(chǎng)景進(jìn)行深入研究，形成適用于工廠(chǎng)及車(chē)間建設、改造及生產(chǎn)調整的參數化仿真分析設計平臺。
3.設計與建造中的協(xié)同設計技術(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(chǎng)設計與建造領(lǐng)域基于二維的文件、圖層、圖元級協(xié)同設計以及基于三維的協(xié)同設計在我國已有不同程度應用，但現有國產(chǎn)協(xié)同設計軟件尚存在不少問(wèn)題，難以滿(mǎn)足設計、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(kāi)發(fā)自主產(chǎn)權的協(xié)同設計軟件工具。
4.計算機輔助工藝設計水平低，特別是基于信息模型的工藝設計技術(shù)尚待研究
工藝設計是工廠(chǎng)建造過(guò)程中技術(shù)準備工作的一個(gè)重要內容，是工廠(chǎng)設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計是當前業(yè)界薄弱環(huán)節。一方面，施工安裝工藝設計問(wèn)題復雜，涉及大量的隱性知識，另一方面，工藝設計與施工企業(yè)自身條件密切相關(guān)，如施工設備、施工工藝等。當前國內土建安裝工藝設計多由施工單位根據企業(yè)的實(shí)際情況自行完成，水平參差不齊，缺乏一套經(jīng)得起實(shí)踐檢驗的、基于知識管理的計算機輔助土建安裝工藝設計平臺。
5.基于信息模型的項目管理軟件尚待開(kāi)發(fā)
目前工程項目管理系統應用效果普遍不佳，且索賠式的管理模式有待改進(jìn)，尚缺基于單一工廠(chǎng)信息模型數據源的項目管理平臺。
6.集成技術(shù)水平尚待提高，工廠(chǎng)全生命周期數據管理平臺尚待研究開(kāi)發(fā)
目前數字化工廠(chǎng)設計與建筑存在多數據源、多時(shí)空、多語(yǔ)義間的數據集成問(wèn)題，工廠(chǎng)設計、建造與運維過(guò)程中所產(chǎn)生的數據關(guān)聯(lián)對象不一致，語(yǔ)義多樣化，各種軟件平臺間、設計建模軟件與仿真軟件間、建設各階段軟件間、生產(chǎn)系統與為生產(chǎn)服務(wù)的公用設施系統間、虛擬工廠(chǎng)與現實(shí)工廠(chǎng)間的集成尚待研究，急需開(kāi)發(fā)一套“插座式”集成平臺。
另外，工廠(chǎng)設計、采供、施工、安裝、調試和使用維護過(guò)程所產(chǎn)生的數據間，存在數據關(guān)聯(lián)對象不單一、溝通不暢，甚至于割裂現象，從工廠(chǎng)高效運維的角度考慮，開(kāi)發(fā)一套全生命周期的、集成了工廠(chǎng)基礎設施數據、公用設備數據、工藝設備數據，以及虛擬與現實(shí)數據間的數據管理平臺已成必然。
7.工廠(chǎng)實(shí)際運營(yíng)效率不高，適應產(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(wèn)題。在制造業(yè)，大多數工廠(chǎng)均存在產(chǎn)品、生產(chǎn)規模、技術(shù)和生產(chǎn)任務(wù)不斷變化的現狀。在市場(chǎng)差異化和技術(shù)更新?lián)Q代急劇加速的影響下，工廠(chǎng)要不斷的升級改造、優(yōu)化、改進(jìn)，傳統的工廠(chǎng)設計建造模式已難以滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展轉型的需要。如果技術(shù)改造方案不當，會(huì )給建設或運營(yíng)帶來(lái)?yè)p失，造成時(shí)間和成本的增加，資源的浪費，例如：新建廠(chǎng)區整體空間布局和車(chē)間內部布局不合理，會(huì )導致空間利用率低，物流路線(xiàn)過(guò)長(cháng)，搬運次數增加，生產(chǎn)成本和周期增加;工藝設備、公用設施配置不優(yōu)化，導致生產(chǎn)能力不均衡，或運行能耗過(guò)大;對已運行中的工廠(chǎng)，不合理的改造、擴建方案會(huì )造成停機時(shí)間過(guò)長(cháng)或搬運路線(xiàn)干擾，不僅會(huì )限制設施設備的有效利用，更會(huì )對工廠(chǎng)的生產(chǎn)活動(dòng)造成負面影響。
?、乒S(chǎng)數字化程度差，造成生產(chǎn)條件掌握不全面，生產(chǎn)情況反饋不及時(shí)，排產(chǎn)不精益，設備利用率低，目前國內的生產(chǎn)設備利用率僅在20～30%左右，和國外60～70%的利用率比，相差甚遠。
?、巧a(chǎn)系統與環(huán)境系統的集成度差，生產(chǎn)系統的良好運行需要有與之配套的基礎設施和公用設備作保證，公用設備的故障有可能會(huì )導致生產(chǎn)系統的停產(chǎn)。例如：恒溫車(chē)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(mǎn)足質(zhì)量要求，恒溫車(chē)間空調設備的正常運行以及開(kāi)關(guān)機時(shí)間，不僅影響到生產(chǎn)系統的正常運行，而且事關(guān)節能。
為解決這些問(wèn)題，國外制造業(yè)大多數工廠(chǎng)已紛紛引進(jìn)了虛擬工廠(chǎng)設計建造技術(shù)。據研究資料表明，僅利用工藝仿真分析技術(shù)，即可將現有生產(chǎn)設施的生產(chǎn)力提高15～20%，將規劃新生產(chǎn)設施的投資減少20%，減少庫存和生產(chǎn)時(shí)間達20～60%。不僅大幅提升工廠(chǎng)設施資源的利用率、生產(chǎn)制造的柔性和能力，還可將工廠(chǎng)設計時(shí)間減少多達50%，縮短工廠(chǎng)建設和技改周期，提高了工廠(chǎng)中短期調整的快速響應能力。
綜上所述，工廠(chǎng)設計、仿真、集成等技術(shù)水平不高是造成工廠(chǎng)實(shí)際運營(yíng)效率不高、適應產(chǎn)品變化的生產(chǎn)能力差的主要原因。
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