随着社会主义市场经济的迅猛发展,经济全球化的速度加快,企业在参与国际市场的激烈竞争中谋生存、求发展,面临着不可避免的严峻挑战!如何缩短产品的上市时间、提高产品质量、降低成本和提供优质服务是保证企业在竞争中立于不败之地的关键。数字化工厂以其特有的可视化、安全预警性及设计表达的完整性等特点,被越来越多的专家学者研究,并应用于工厂设计实践。本文利用GIS可以对地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析的功能,将GIS与现有的数字化工厂有机结合,构建统一的网络图形平台,在GIS的基础上对企业生产进行三维动态建模,采用FCS (Fieldbus Control System-FCS)控制系统,降低了系统的总成本,提高了可靠性。系统集成并调用企业内已有的各类信息化系统采集的数据,将其集成、整合在三维图形平台上,通过可视化的方式呈现给用户,并通过可视化方式揭示信息之间的空间和时间关系,使用户能够实时准确的了解企业生产的各种信息,查看生产进度,监控生产线的运行情况,最终实现对整个企业生产的可视化管理。本文给出了基于GIS的数字化工厂的定义,阐述了GIS在数字化工厂中的应用研究,以及基于GIS的数字化工厂所具有的优越性和它的发展趋势;对基于GIS的数字化工厂进行了总体分析,如它的总体架构,FCS控制系统,系统的软、硬件配置等;同时,研究了在GIS的基础上对数字化工厂进行三维建模的技术;分析并研究了数字化工厂的信息系统结构,最后给出了基于GIS数字化工厂的实现案例。该系统采用了VC++语言、OpenGL绘图工具进行开发,可以对SQL Server数据库进行访问,同时与AutoCAD有良好的接口。但是基于GIS的数字化工厂本身数据量大、数据复杂,这为三维可视化建模带来了极大的困难。本文从GIS本身的数据特点出发,对数字化工厂三维建模的数据类型、数据结构和空间几何体的定义、数据的交互等做了研究。其中重点研究了空间八叉树算法在系统中的应用。该系统可以用来建立工厂布局、设备分布、对原有工厂布局和设备分布进行改良。同时,此系统还可以作为展示企业形象的工具。该系统的研究和应用将有效的克服传统模式中伴随的低效率、高成本、低质量等种种弊端,有效的实现缩短新产品的上市时间、降低成本、优化设计、提高生产效率和产品质量、提供优质服务的目的,保证了企业在国际市场的激烈竞争中立于不败之地!虽然该系统是针对数字化工厂的,但是其通用性很强,还可以用来进行城区规划,最佳交通路线选择,超市产品、货架的布局规划等,所以具有极大的推广价值。