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1、离 散 制 造 行 业 智 能 工 厂离 散 制 造 行 业 智 能 工 厂总 体 建 设 方 案总 体 建 设 方 案123总体架构建设背景解决方案目录CONTENTS什么是离散制造业?制造业按其产品制造工艺过程特点总体上可概括为连续制造和离散制造。离散制造的产品往往由多个零件经过一系列并不连续的工序的加工最终装配而成。加工和销售此类产品的企业可以称为离散制造型企业。生产过程中基本上没有发生物质改变，只是物料的形状和组合发生改变，即最终产品是由各种物料装配而成，并且产品与所需物料之间有确定的数量比例，如一个产品有多少个部件，一个部件有多少个零件。按通常行业划分属于离散行业的典型行业有机械制造
2、业、汽车制造业、家电制造业等等。冲压焊接涂装总装例子:汽车生产离散制造业根据生产过程的特征划分SMT 贴片生产机加工生产组装生产半导体生产注塑生产装配行业特点钳工铣床锯床加工零件，品种多、批量小可灵活调整自制、外协订单变化快，难预测临时插单现象多，且无法避免外协件多，跟踪管理困难需要调度员灵活安排生产精磨加工中心检测包装氧化五轴行业现状及主要痛点 管理过程完全靠人，制度流程无法落实到位 信息靠人工传递，散落在各个环节，缺少集中管理 订单成本无法准确核算，订单无法准确报价 异常问题无法及时暴露，生产过程不透明 外协过程缺乏管理，外协延期无法快速识别从客户下单到订单审核，生产加工，不能严格按制度执
3、行；工艺编制/工时审核与生产加工界限模糊，未严格按流程执行。订单信息通过纸质传递；生产调度依靠调度员口头通知；外协加工进度靠调度员沟通掌握，缺少可视化管理；成品发货由调度员视情况安排，信息没有及时反馈销售；存在已经交货一年，但尚未开票付款的情况。订单信息通过纸质传递；生产调度依靠调度员口头通知；成品发货由调度员视情况安排，信息没有及时反馈销售；存在已经交货一年，但尚未开票付款的情况。人员工时缺少统计，无法准确核算订单的生产成本，对订单报价外协发货收货靠调度员管理，外协信息不透明；外协加工进度靠调度员沟通掌握，缺少可视化管理；外协任务多，个别延期任务，调度员无法及时识别跟催。管理过程信息化实现订
4、单录入、订单下发、工艺审核、订单生产、外协加工、质量检验、生产入库、成品发货、开票收款，全过程信息化管理。解决信息靠人工传递，散落在各个环节，缺少集中管理问题各环节工作在线执行；通过各环节监控看板，管理对应的工作内容；通过综合管理看板，实现订单信息的集中展示和管理 订单成本准确核算，订单准确报价通过对加工过程的实时跟踪统计，快速核算订单的加工成本，为产品报价提供历史数据依据。异常问题及时暴露，生产过程透明通过生产任务看板，全面管理任务的下发、报工、质检过程；对临近交期的任务进行高亮提醒；对不良品超过安全警戒的任务进行高亮提醒。外协过程充分管理，外协延期能够快速识别从外协发货，到外协收货，外协检
5、验，全过程信息化管理；通过外协管理看板，集中展示执行中的外协任务，对临近交付日期的外协任务进行高亮提醒。建设目标123总体架构建设背景解决方案目录CONTENTS智能工厂的构成智 能工 厂智能排程，支持批量为1的生产灵活而柔性化的生产岛拉动式生产，储备最小化生产过程可监控透明化人、机、物、法的有机融合绿色能源，可持续的发展产品的个性化与定制化产品与设备可通信产品与顾客可连接涵盖产品生命周期的服务体系传感器、机器人、PLC接口具备可连接设备直接的对话M2M存储、预测、执行与自我管理远程维护预防性维护自动运行的物流仓储系统自动化立体库与RFID标签搬运的智能化AGV从需求到供给的价值链整合库存量最
6、优化更快的流通速度总体架构多层次、全面性集团管控层业务运营管理层生产执行控制层工业平板生产看板过程质检质量追溯统计分析智能工厂（MES）智能采集条码RFID设备集成物料看板硬件网络无线网络数字化设备自动化设备工业机器人企业资源计划系统（ERP）资金管理全面预算企业绩效风险内控商业分析集团报告生产现场采购管理生产存理库存管理质量管理成本管理应收应付销售管理总账管理全面预算员工自助基础管理协同商务多组织管理阿米巴经营供应商门户EDI销售预测采购订单委外订单工程变更成本管理固定资产费用报销财务报表应付管理总帐系统管理会计计划管理销售订单新品试制采购计划委外出库委外检验检验申请外购入库采购检验产品入库
7、委外入库现金银行应收管理发货计划采购结算委外结算仓储管理存货与成本管理质量管理生产管理委外管理采购管理销售管理执行层核算层销售结算BOM完工汇报补领物料产品检验生产领料车间作业仓储管理资金管理预算管理绩效管理信用管理计划层决策层计划管理EDI供应商门户生产计划委外计划生产订单销售发货智能工厂逻辑架构智能化工厂生产与管理模式 进货区 成品区 备件存储装配 机械制造l过程自动化l加工智能化l设备数字化l车间网络化l操作无人化刀具质量管理生产计划IT 制造管理维护控制l监控可视化l业务流程化l管理精细化l系统集成化高效的生产控制l控制实时化不断更新的生产信息l信息泛在化高效的生产排产与调度效率生产管
8、理的实时性与科学性生产资源精细化和集约化管理质量控制进一步加强和改善自动化和无人化以降低生产成本产量控制与市场响应能力增强更为灵活的生产组织和市场响应智能工厂整体应用方案智能服务个性化定制智能运营管理流程智能化智能车间设备智能化定制化平台智能服务平台直营与加盟店工业云服务大数据运营大数据制造大数据设备大数据数字化设计数字化工艺数字化作业指导智能研发虚拟制造工厂三维仿真物流仿真三维工艺仿真信息共享发货管理供应商平台SRM订单发布确认发票管理计划协同销售管理供应链管理SCM采购计划仓储管理产品数据物流管理制造执行系统MES目视化管理数据采集过程控制在制品管理质量追溯物料管理计划排程生产派工能源分析
9、能源调度能源监控智慧能源规则管理计划仿真高级排程APS工厂排程车间排程CCR中央监控全厂监控生产调度控制系统设备控制管理M2M通信数据集成与转换采集信息关联数据采集管理设备配置部署信息转换协议转换智能生产设备智能物流设备智能检测设备智能数据采集设备业务架构企业级Enterprise-Level车间级Workshop-Level产线级Production line-LevelOTIT立体仓托 盘AGV线边仓机器人工艺装备AGV数控机床检测设备仪器仪表传感器机器视觉感知Perception平台Platform应用Application边缘计算服务器智能传感器工业数采边缘计算网关Dev应用开发Dat
10、a数据智能Studio数字孪生Data数据智能IOT物联感知IDIS标识解析Studio数字孪生IOT物联感知IDIS标识解析SRMAPSQMSWMSBIERPSRMMESPCSSCADA业务平台架构设备层平台层权限管理报表引擎工作流引擎业务规则引擎业务日志设备采集与控制参数管理业务层系统管理基础数据订单管理工艺管理生产管理生产执行质量管理发货管理发票管理生产监控统计分析智能工厂应用重点在数据采集方面：在数据采集方面：MESMES根据不同的数据、应根据不同的数据、应用场景、人员能用场景、人员能 力、设备投入等力、设备投入等方面采取不同的数据采集方式，方面采取不同的数据采集方式，主要外置采集和机
11、联采集主要外置采集和机联采集两种两种方式，无缝实时方式，无缝实时 获取各工序的产品、批次、人员、获取各工序的产品、批次、人员、设设备、物料、备、物料、环境、检测等数据，并按预设计算模型，自动环境、检测等数据，并按预设计算模型，自动 统计分析，推送成现场控制、决策支持所需的统计分析，推送成现场控制、决策支持所需的 信息。信息。在质量管理方面：在质量管理方面：MESMES跟踪原材料进厂到成品入库的整个生产跟踪原材料进厂到成品入库的整个生产 流程中的所有质流程中的所有质量动作，量动作，对原料入库检、对原料入库检、首检、首检、巡检、巡检、自检、全检、末件检、产品入库检、成品自检、全检、末件检、产品入库
12、检、成品 交收检等交收检等质检数据进行实时采质检数据进行实时采集，为产品的现场集，为产品的现场 质量控制（质量控制（IEIE）、改）、改进设计（进设计（PEPE）提供数据依据。）提供数据依据。MES在生产计划完成后，通过APS自动 生成工位级作业计划和任务派工单，根据生 产设备实际加工能力的变化，制定并优化生 产的具体过程及各设备的详细操作顺序；为 了提高生产柔性，生产任务中的工艺要素，完全按现场每个工位根据上机产品自动分配。MES管理生产订单的整个生产流程，通过对生产过程的所有异常事件（工艺、质检、物料、进度）进行实时监控，自动 反馈相关人员使其采取相应的措施，及时 纠正生产过程中的错误，以
13、保证生产流畅 性和质量稳定性。在任务派工方面：在过程控制方面：智能工厂建设实施步骤分解阶段一阶段二阶段三阶段四协同研发、虚拟仿真、信息安全、互联网+、大数据、工业云信息化自动化基础PDMERPMES(1)数字化车间MES(2)智能工厂MES(3)PLM(1)数字化研发生产资源信息化工艺装备建模精益化生产智能装备升级工艺质量数据采集计划排产信息码应用生产可视化自动化物流精细化成本工艺质量分析物联网工业总线能源排放管理智能排产工艺材料导入智能诊断智能物流成本优化工艺质量优化智能设计智能优化柔性制造深度协同智能决策远程运维供应链优化远程服务智能制造MES(4)PLM(2)两化融合效益提升10-15%
14、15-30%30-60%60-100%智能工厂-关键系统介绍ERPMESControl计划层（ERP）强调企业的计划性。以客户订单和市场需求为计划源头，充分利用企业内的各种资源，降低库存，提高企业效益。ERP等从生产管理的角度来看，属于企业的计划层。执行层（MES）强调计划的执行和控制。通过MES把ERP与企业的生产现场控制有机地集成起来。控制层（Control）强调设备的控制。如DCS（分布式控制系统）、PLC(可编程逻辑控制器)、NC/DNC(分布式计算控制)、SCADA(监督控制及数据采集)以及其它控制产品制造过程的计算机控制方法。MES通过信息的传递，对从订单下达开始到产品完成的整个产
15、品生产过程进行优化的管理，对制造现场发生的实时事件，及时作出相应的反应和报告，并用当前准确的数据对进行相应的指导和处理。MES123总体架构建设背景解决方案目录CONTENTS1智能工厂基础建设智能工厂基础建设ONE智能工厂-基础建设工艺建模工位级别控制计划 模式的工艺建模数据接口与ERP、PLM/D、SCM/R的数据接口带主数据采集设备 的物理信息系统平台化可自定义的 工厂建模CPS工业互联工厂建模智能工厂建模工段（产线）3生产工厂1车间2工序（工步）2工序（工步）3 自定义模式的工厂 建模，能够自由搭 建流水线、流程单、固定装配等模式下 的多类型数字工厂 模型 建立车间工段、工 序工步、设
16、备机台、班组人员、工艺参 数、设备参数的数 字化映射模型设备类型3参数3?集团公司平台化的工厂建模设备类型n工序（工步）n工段（产线）n车间n车间3参数n设备类型2设备类型1车间1工序（工步）1参数2工段（产线）2参数1工段（产线）1生产工厂n控制点A控制点X生产工厂3控制点B生产工厂2CPS物理信息系统（工业互联网）建设 生产主数据采集设备组网 （触摸屏PC、无线终端 PDA、条码设备、RFID）非数字式生产设备的数字化 改造（传感器、网关）数字式生产设备、检测设备、环境仪表、能源仪表、工业 摄像头接入 PLC协议转换器、串口服务 器、I/O模块、无线收发器、无线AP、工业交换机、路 由器进行物理组网 DCS集控服务器（OPC-UA、协议转换、负载均衡）实时历史数据库 云端存储、云计算生产制造过程中产生的主要数据设备层控制层车间层企业层协同层现场传感器仪表工业机器人PLCCNCDCSMES（作业过程管理、数据管理、工艺管理、质量管理）等产品设计数据企业管理数据客户关系管理网络化协同制造生产资源共享客户关系管理工业数据采集方式工业数据采集处于工业大数据技术架构的最底层，主要以传感器为采
