剖析工业打造中国特色的智能工厂

剖析工业4.0打造中国特色的智能工厂一、“工业4.0”的国内外战略剖析1.德国工业4.0的概念2.美国GE工业互联网概念3.中国两化融合的战略——两化深度融合的概念二、兰光创新打造中国特色的智能工厂1.德国工业4.0概念Cyber-PhysicalSystem，CPS“智能工厂”“智能生产”主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现。信息物理（融合）系统2.美国GE工业互联网概念通用电气（GE）2012年秋季提出了工业互联网（IndustrialInternet）概念，希望通过生产设备与IT相融合，目标是通过高性能设备、低成本传感器、互联网、大数据收集及分析技术等的组合，大幅提高现有产业的效率并创造新产业。3.中国两化融合的战略——两化深度融合的概念

在两化深度融合专项行动计划中指出，总体行动目标为：面向国民经济重点领域智能制造需求，创新智能制造装备产品，提高重大成套设备及生产线系统集成水平。加快工业机器人、增材制造等先进制造技术在生产过程中应用。培育数字化车间、智能工厂，推广智能制造生产模式。主要可分为：

1）推动智能制造生产模式的集成应用

逐步推广重点行业数字化车间，开展智能工厂试点建设，探索全业务链综合集成的路径和方法。选择有条件的产业集聚区，开展智能制造示范试验区建设。

2）推动物联网在工业领域的集成创新和应用。

实施物联网发展专项，在重点行业组织开展试点示范，以传感器和传感器网络、RFID、工业大数据的应用为切入点，重点支持生产过程控制、生产环境检测、制造供应链跟踪、远程诊断管理等物联网应用，促进经济效益提升、安全生产和节能减排。

由此可见，中美德三国工业信息化的共同聚焦点，在于智能工厂。二、创新打造中国特色的智能工厂1）智能的设备互联互通2）智能的计划排产3）智能化的生产协同4）智能化的生产资源管理5）智能化的决策支持智能工厂组成--------4层19个模块基础数据管理决策支持系统接口程序传输对刀仪联网数据自动采集3D车间质量管理物料管理工具管理设备管理程序管理程序编辑仿真文档管理计划管理高级排产作业管理协同制造平台现场信息管理展现集成部分数据采集部分资源管理部分生产管理部分智能工厂应用场景集成端口计划管理ASP高级排产作业管理协同制造平台输入输出决策支持文档管理物料管理SmartCrib刀具管理NC程序管理网络传输EDIT编辑与仿真对刀仪联网3D虚拟单间人员管理流程管理人员管理设备能力管理工序工时管理工厂日历权限管理现场管理设备管理机床监控与数据采集质量管理1）智能的设备互联互通*设备网络化分布式通讯：所有的顶层设备进行联网、集中控制，形成设备网络化分布式通讯。

*加工程序集中式管理：可以直接浏览NC、TXT、DOC、BMP、PDF、

Autocad、Solidworks、CATIA、PRO/E、UG等多种数据文件，对CATIA、PRO/E、UG等三维图形文件能直接进行缩放、旋转、平移、剖切。程序作为数控车间最重要的技术文件，是数字化车间里面重要的一环，支持权限管理、流程管理、版本管理、信息管理等。

*程序虚拟化制造：在系统模拟制造过程，5轴刀位轨迹和3轴实体的动态模拟功能，将程序错误最大程度地避免在虚拟制造环境。

*智能化的数据采集：通过实时、准确、客观、自动的数据采集，对不同设备进行监管。

*生产工艺参数的实时监测、动态预警：通过工业互联网的形式对熔炼、压铸、热处理、涂装、X光机、图像识别系统等数字化设备进行采集与管理，包括采集设备基本状态、各类工艺过程数据进行实时监测、动态预警、过程记录分析等功能。2）智能的计划排产支持多种高级自动排产算法，具有按交货期、精益生产、生产周期、最优库存、同一装夹优先、已投产订单优先等多种排产方式，可最大程度地满足各类复杂的排产要求。图形化的界面使排产形象直观，通过手工拖拽就可调整计划，易于掌握和使用。3）智能化的的生产协同同基础数据管理计划和调度管理决策支持计划和调度管理作业管理物料管理工具管理文档管理零件工序流动卡生产计划生产计划班组计划POM数据接口作业派工配送物料配料出库刀具准备刀具组装工装/刀具配送程序编制程序下发审核流程物料配送计划工装、刀具准备清单组合刀具信用单毛坯材料配送单项目管理EPR接口高级撑产任务接受文档浏览信息反馈现场信息管理自动采集质量管理计划管理条码扫描检查计划检查记录设备运行信息质量检验在制品台账完工入库计划制定情况生产准备情况计划执行情况产品质量信息库存成本统计实际加工反馈物料管理检验记录4）智能化的的生产资源管理包含：生产产资源（物物料、刀具具、量具、、夹具）出出入库、查查询、盘点点、报损、、并行准备备、切削专专家库、统统计分析等等功能，实实现库存的的精益化管管理。5）智能化的的决策支持提供各种直直观的统计计、分析报报表，为相相关人员决决策提供帮帮助，包括括计划制订订情况、计计划执行情情况、质量量情况、库库存情况等等。同时，，可实现用用户在手机机、IPAD等移动设备备上对现场场生产情况况、设备运运行情况、、质量情况况的数据浏浏览、异常常处理。三、典型案案例分享案例1：河南平原光光电有限公公司案例2：海尔模具有有限公司案例3：中信戴卡卡股份有限限公司MES上线后，实实现了程序序自动修改改、刀具参参数自动传传输、准备备工作现场场反馈同步步展示。同同时，通过过协同平台台进行可视视化管理，，通过红绿绿灯看板直直观显示各各项任务的的完成情况况，包括程程序、刀具具、电极准准备的阶段段信息，如如程序编制制完成，程程序格式转转换完成，，刀具配送送完成，电电极完工、、配送等信信息，提高高现场管理理效率，并并集成短信信平台对任任务进行催催办。总结智慧工厂目目标完成工业互互联网改造造的企业，，是全价值值链数字化化的、数据据驱动型的的企业。首首先，企业业实时掌握握完整的内内部数据：：人的数据据（过去的的管理软件件已能实现现但现在能能更廉价便便捷），机机器设备的的运行数据据（过去有有限掌握））；其次，，实时掌握握供应链各各环节的完完整数据（（过去有限限掌握）；；第三，实实时掌握客客户/消费者的完完整数据（（过去有限限掌握）。。现在，无无处不在的的移动互联联网，使企企业可以低低成本对接接消费者和和渠道商，，采集并分分析各环节节的业务数数据，从而而实现对产产品从设计计到销售的的全生命周周期管理。。射频技术术和传感器器（单价已已经降到了了100美元以下））的普及，，使得企业业能够对机机器运行数数据进行采采集，实时时了解工厂厂的运作情情况，实现现过去求之之不得的精精细化运营营。ERP是英文EnterpriseResourcePlanning(企业资源计计划)的简写。指指建立在信信息技术基础上上，以系统统化的管理理思想为企企业决策层层及员工提提供决策运运行手段的的管理平台台。制造执行系系统(ManufacturingExecutionSystem）MES定义MES的定义：：“MES能通过信信息传递递对从订订单下达达到产品品完成的的整个生生产过程程进行优优化管理理。当工工厂发生生实时事事件时，，MES能对此及及时做出出反应、、报告，，并用当当前的准准确数据据对它们们进行指指导和处处理。这这种对状状态变化化的迅速速响应使使MES能够减少少企业内内部没有有附加值值的活动动，有效效地指导导工厂的的生产运作作过程，从而使使其既能能提高工工厂及时时交货能能力，改改善物料料的流通通性能，，又能提提高生产产回报率率。MES还通过双双向的直直接通讯讯在企业业内部和和整个产产品供应应链中提提供有关关产品行行为的关关键任务务信息。。”开发MES的环境和和工具有有哪些??一,工具及环环境1开工具很很多,看你熟悉悉那块,如果都不不熟悉,那就选简简单的VS(C#);2操作系统统当然是是windows;3需要选择择数据库库,比如SQLSERVER;如果估计计数据量量比较大大(比如每年年超亿条条记录),建议选ORACLE,一般建议议用ORACLE;4其他开发发设计或或管理工工具,比如POWERDESIGN(数据库设设计),SVN(代码管理理)等二,思路1了解下MES的基本概概念和功功能;2了解清楚楚公司内内部的MES功能需求求;3现在的MES一般都会会运用条形码\RFID\RF等物联网技术,实现实时时,可移动,精确的操操作,所以要了了解下这这方面的的技术和和设备图1SIMATICIT整体结构构图2西门子MES系统与PLM和ERP系统的集集成方案案SIEMENSSIMATICIT平台的功功能与技技术特点点。一个成熟熟的MES系统必须须满足以以下三个个非常重重要的功功能：第一：全全方位的的数据集集成。一是把把生产线线上所有有的机器器状态、、质量情情况、生生产过程程、物料料信息等等集成到到MES平台中，这是是从下到上的的集成，二是是从上到下的的集成，例如如集成ERP、PLM等系统，集成成标准数据，，配方、工艺艺流程、质量量参数等。因因此，MES必须有强大的的数据集成功功能，实时把把生产线上的的数据，以及及商务流数据据归纳到MES平台中。第二：强大的的数据分析。。采集到了数据据后，MES需要对这些数数据进行有目目标的分析，，将实时反馈馈的数据和商商务系统的指指导数据归类类、总结，生生成生产监控控的指标。把把实时反馈的的数据和标准准要求的数据据进行比较，，如果没有差差距则绿灯，，有一些差距距则黄灯，差差距较大就是是红灯。所以以MES系统需要有非非常强大的分分析能力，能能快速将清晰晰、总结性的的分析报告提提供给生产管管理者和企业业决策人士。。第三：有效的的智能决策。。MES系统要能优化化、管理、控控制实时生产产的过程，这这种实时控制制优化的基础础来自于实时时数据与标准准数据的对比比分析，无论论是质量问题题还是物料消消耗或是整个个生产线上的的物流，一旦旦有了差异，，MES系统可以立刻刻报警，进行行控制和优化化。所以一个个成熟的MES应该具有数据据采集、综合合分析、智能能决策三个方方面的功能。。西门子的MES成长从2001年开始，西门门子开始整合合SIMATICIT平台，当时最最重要的目的的是分两步走走。第一步是是实现MES应具备的三个个功能中的一一和二，即形形成强大的数数据采集平台台以及在此基基础上提供各各类报表。在在2003到2004年之后，完成成了第二步，，将工作流管管理模块，生生产建模与管管理模块加入入了SIMATIC