智能制造規(guī)劃

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書目

1.概述.....................................................1

2.需求分析................................................2

2.1倉儲.................................................2

2.2生產(chǎn)................................................3

2.3其他................................................3

3.企業(yè)信息化現(xiàn)狀分析......................................4

4.智能制造方案............................................6

4.1系統(tǒng)架構(gòu).......................................6

4.2子系統(tǒng)耦合關(guān)系分析...................................7

4.3工業(yè)大數(shù)據(jù)中心方案..................................11

工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺框架..............................11

工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺特點..............................13

4.4現(xiàn)場層系統(tǒng)..........................................14

數(shù)據(jù)采集方案....................................14

機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)................................18

生產(chǎn)測試管理平臺................................23

4.5應(yīng)用層系統(tǒng)..........................................31

智能倉儲系統(tǒng)方案................................31

項目管理系統(tǒng)方案................................38

設(shè)各管理系統(tǒng)方案...............................45

PLM系統(tǒng)方案.....................................47

能耗管理系統(tǒng)....................................53

CRM系統(tǒng)方案.....................................55

GIS+BIM構(gòu)建虛擬車間............................57

5.系統(tǒng)建設(shè)路途............................................59

5.1實施策略...........................................59

5.2實施路途（建議）...................................60

版本信息

日期作者版本備注

2016.10.24蔣中能PA1初版方案

修改實施路途內(nèi)容；在

2016.10.25蔣中能PA2第一章前增加“閱讀說

明”

1.概述

在工業(yè)4.0、互聯(lián)網(wǎng)+以與大數(shù)據(jù)、機(jī)器人和人工智能等技術(shù)日趨成熟

的背景下，智能工廠建設(shè)的可能性漸漸明朗。

依據(jù)H前的技術(shù)成熟度，當(dāng)前制造業(yè)轉(zhuǎn)型的現(xiàn)實H標(biāo)應(yīng)當(dāng)是建設(shè)數(shù)字

化工廠、探究數(shù)字化管理和重構(gòu)優(yōu)化工作流程以滿意數(shù)字化的要求。其主

要緣由有二：

其一：人工智能方法的成熟度上不能完全被牢靠的利用到制造過程

中，在當(dāng)前只能通過數(shù)據(jù)感知獲得一些學(xué)問，而推斷的工作依舊須要人來

完成。因此，希望一步到位的實現(xiàn)智能工廠還不現(xiàn)實。但實現(xiàn)全數(shù)字化的

工廠，將全部環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集和流轉(zhuǎn)全部實現(xiàn)虛擬化并供應(yīng)交互功能是完

全可以做到的，這種形態(tài)的工廠即數(shù)字化工廠。

其二：數(shù)字化工廠是走向智能化工廠的必經(jīng)道路。目前科學(xué)界普遍的

共識是通過數(shù)據(jù)感知是獲得智能的途徑，因此數(shù)據(jù)是智能工廠最為核心和

關(guān)鍵的部分，也是實現(xiàn)智能的基礎(chǔ)。

而數(shù)字化工廠建設(shè)最為核心的內(nèi)容是數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)。包括了數(shù)據(jù)的

采集、傳輸、預(yù)處理、分類、規(guī)約、訪問限制、相干性保證等諸多方面的

內(nèi)容；須要動用傳感器技術(shù)、信號處理技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、分布式計算

技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、軟件技術(shù)、WEB技術(shù)等眾多ICT領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。

數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)是一個有意義而又有挑戰(zhàn)的工作。

在這一背景下，本案擬對數(shù)字化工廠的數(shù)據(jù)平臺建設(shè)作一個方案規(guī)

劃。為數(shù)據(jù)平臺建設(shè)的實施供應(yīng)指導(dǎo)和依據(jù)。

本案的主要內(nèi)容包括:

1.數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)介紹：一般意義上的框架性介紹，建立一個基本的廣

泛適應(yīng)性的數(shù)據(jù)平臺框架，并標(biāo)明其關(guān)鍵技術(shù)。

2.數(shù)據(jù)平臺的應(yīng)用背景：針對實際的應(yīng)用，對企業(yè)的規(guī)模、業(yè)務(wù)過程、

數(shù)據(jù)采集的類型和要求、數(shù)據(jù)量等具體應(yīng)用相關(guān)狀況進(jìn)行描述。

3.數(shù)據(jù)平臺方案規(guī)劃：依據(jù)框架和具體的應(yīng)用背景，具體給出某企.業(yè)

的數(shù)據(jù)平臺的方案，指明須要的數(shù)據(jù)類型、數(shù)量以與實現(xiàn)方法等。

4.軟硬件部署設(shè)計：對系統(tǒng)部署實施階段所需的軟件和硬件環(huán)境做出

規(guī)定。

2.需求分析

2?1倉儲

調(diào)研狀況：

1.貯存類型有三種：器件、半成品（原材料）、成品

2.全部三種類型的產(chǎn)品都存在外購和自產(chǎn)。

3.入庫流程為：待驗一一檢驗一一入庫。其中待驗環(huán)節(jié)主要是核對物

料信息（外包裝銘牌）以與抽樣檢查數(shù)量；檢驗為全檢。

4,出庫分為領(lǐng)糕和銷售出庫兩種。

5.領(lǐng)料流程為：技術(shù)中心下發(fā)BOM清單一一PMC部做安排單，發(fā)送領(lǐng)

料單一一庫管發(fā)料一一生產(chǎn)配套區(qū)

6.銷售流程為：營銷公司一一運輸中心一一庫管

7,入庫數(shù)據(jù)為人工在ERP軟件中錄入對應(yīng)號碼。

分析：

1.出入庫數(shù)據(jù)需人工在ERP軟件中錄入，較繁瑣。

2.倉庫堆料為人工，存在擺放不合理以與快速查找響應(yīng)慢等問題。

2.2生產(chǎn)

調(diào)研狀況：

1.有11條產(chǎn)線，每條產(chǎn)線獨立工作。

2.每條產(chǎn)線的生產(chǎn)狀況由人工統(tǒng)計，在現(xiàn)場表現(xiàn)為小黑板展示，在后

臺為人工輸入電腦。

3.華為專線生產(chǎn)線有MES系統(tǒng)，并配套掃碼槍。

4.PCM部向生產(chǎn)部門下發(fā)總生產(chǎn)安排，生產(chǎn)部門依據(jù)實際產(chǎn)線狀況制

定排產(chǎn)安排。

5.PCM部下發(fā)的BOM清單會在生產(chǎn)部做一次比對，假如發(fā)覺有問題則

反追溯；假如沒問題，則實施配料

6.新產(chǎn)線數(shù)據(jù)目前已做到在上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，運用的是設(shè)備配套

的軟件，讀取的信息類型較豐富；舊產(chǎn)線數(shù)據(jù)能否讀取尚不清晰。

7.新產(chǎn)線設(shè)備的數(shù)據(jù)傳遞口為LAN口。

分析：

1.PLM系統(tǒng)產(chǎn)生的BOM清單在修改時，由于系統(tǒng)間傳遞信息的時間不

對稱，會造成生產(chǎn)部門的BOM清單與最新的BOM清單不匹配的問題,

使配料環(huán)節(jié)產(chǎn)生問題。

2.華為專線的MES系統(tǒng)據(jù)現(xiàn)場工作人員反應(yīng)，并不好用，緣由有幾點:

a)數(shù)據(jù)統(tǒng)計不精確，主要緣由為掃碼槍有時讀取不到產(chǎn)品信息。

b)MES系統(tǒng)上線倉促，在流程和功能匹配度上存在問題。

2.3其他

1.供應(yīng)制造前端的物理量數(shù)據(jù)采集；如各類傳感器數(shù)據(jù)。

2.供應(yīng)制造前端各種設(shè)備（裝備）的狀態(tài)數(shù)據(jù)、過程數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)

等關(guān)切的數(shù)據(jù)采集（針對現(xiàn)階段沒有的設(shè)備）

3.供應(yīng)制造前端所需的數(shù)據(jù)錄入和搜集所需的人機(jī)交互界面，實現(xiàn)人

工錄入信息的采集。

4,保證數(shù)據(jù)采集過程中的數(shù)據(jù)傳輸平安。

5.保證設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)后的工作狀態(tài)牢靠和信息平安。

6.供應(yīng)數(shù)據(jù)存儲、查詢、分析等所需的軟件。

7.供應(yīng)當(dāng)數(shù)據(jù)平臺與其他應(yīng)用系統(tǒng)集成時所需的軟件接口。

8.數(shù)據(jù)采集前端的類型、數(shù)量能夠在不影響原有數(shù)據(jù)平臺的基礎(chǔ)上擴(kuò)

展。

9.數(shù)據(jù)接口完全開發(fā)，具備自生長和可擴(kuò)展性。

3.企業(yè)信息化現(xiàn)狀分析

現(xiàn)狀：

1.具備五個系統(tǒng)，分別是：ERP（金蝶K3,12.3版）、0A（大通2015）、

PLM（金蝶13.1版）、條形碼系統(tǒng)、MES系統(tǒng)。

2.ERP系統(tǒng)上線于2007年，功能：

a）供應(yīng)鏈

b）生產(chǎn)制造（生產(chǎn)安排、B0M清單、車間管理）

0財務(wù)結(jié)算

d）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（與PLM系統(tǒng)的BOM清單同步）

3.0A系統(tǒng)上線于2015年，功能:

a）審批流

b）財務(wù)報銷

c）初步的BI分析（財務(wù)報表）

d）集成應(yīng)用（物資借用、付款申請、基礎(chǔ)資料）

4.PLM系統(tǒng)上線于2014年，功能：

a）資料電子化（審批流程）

b）資料數(shù)據(jù)化（BOM）

c）物料申請（與ERP系統(tǒng)同步）

d）項目管理（下一步目標(biāo)）

5.條形碼系統(tǒng)上線于2005年，功能：

a）成品下線、質(zhì)檢、出入庫、售后

b）物料信息、出入庫單與ERP系統(tǒng)同步

6.MES系統(tǒng)上線于2015年，功能：

a）SMT管理（追溯物料，板卡與批次綁定）

b）DIP（插件）追溯

c）組測包（生產(chǎn)過程管控）

d）庫存發(fā)貨管理

e）物料信息、出入庫單、BOM與ERP系統(tǒng)同步

分析：

1.全部系統(tǒng)以ERP系統(tǒng)為核心，其余系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)進(jìn)行部分?jǐn)?shù)據(jù)交

互，由于各系統(tǒng)中有自己獨立的流程，所以在數(shù)據(jù)共時性上會存在

數(shù)據(jù)同步的問題。

2.每個系統(tǒng)有獨立的數(shù)據(jù)庫和自身的數(shù)據(jù)格式，在進(jìn)行系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳

遞時有報錯的風(fēng)險（目前九州內(nèi)部采納各系統(tǒng)中加審批流程來進(jìn)行

規(guī)避）。

4.智能制造方案

4.1系統(tǒng)架構(gòu)

r、l-

應(yīng)用層｛

MES系統(tǒng)

生產(chǎn)計集中采生產(chǎn)過生產(chǎn)質(zhì)生產(chǎn)測用電側(cè)

物料管自動化

劃管理購管理程管理量管理試管理能耗管

理平臺運堆平

平臺平臺平臺平臺平臺理平臺

臺

Ii工業(yè)人工智能引擎

數(shù)據(jù)層＜________工業(yè)大數(shù)據(jù)中心

存儲服務(wù)“算服務(wù)

圖4-1數(shù)字化制造系統(tǒng)架構(gòu)圖

依據(jù)工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)的思路，數(shù)字化工廠的總體框架和

子系統(tǒng)劃分定義如下圖所示:

部其可現(xiàn)

三現(xiàn)場數(shù)據(jù)錄入系

系詵運睢工只

3..一

坡大要還實

據(jù)

數(shù)三只，層

試

瀏為，外一

和

調(diào)度和指揮測統(tǒng)

36"-現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測數(shù)分之這

檢

■據(jù)采集系統(tǒng)

-:?■指揮控制系統(tǒng)7

36茗展示系統(tǒng)劃系在

(大廳).

用3

W6由擬工廠漫游系以

據(jù)關(guān)。應(yīng)廣可

數(shù).

耗

一，條碼數(shù)據(jù)采集和能統(tǒng)場3都

能架

豳蹤系統(tǒng)功系現(xiàn)；能

設(shè)備管理維護(hù)系框

3s.一資產(chǎn)管理系統(tǒng)

統(tǒng)件的可

據(jù)體據(jù)功

設(shè)備維護(hù)系統(tǒng)臺鍬依硬他即關(guān)

平蹤總

跟

抵二設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)采。軟符

數(shù)程其相

集系統(tǒng)的

大過塊種相

、藝廠展等

工

3」用電側(cè)冊線管理廠A

能耗優(yōu)化模求

347工各擴(kuò)

系統(tǒng)工0

（統(tǒng)。。

二設(shè)備能耗管理要

3、間據(jù)的以、

-4自動化環(huán)境適應(yīng)化

車皺