智能工厂

智能工厂：以数据为中心，自动化控制、生产调度优化、资源计划管理三位融合的智能制造过程控制管理。

智能工厂的特征

离散制造业首先在底层制造环节由于生产工艺的复杂性，如车、铣、刨、磨、铸、锻、铆、焊对生产设备的智能化要求很高，投资很大。特别是装备制造业、家电、汽车、机械、模具、航空航天、消费电子等产品大都要求产品智能化。 

因此，在中国制造2025及工业4.0信息物理融合系统CPS的支持下，离散制造业需要实现生产设备网络化、生产数据可视化、生产文档无纸化、生产过程透明化、生产现场无人化等先进技术应用，做到纵向、横向和端到端的集成，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，从而建立基于工业大数据和“互联网”的智能工厂。

企业发展智能制造的核心目的是拓展产品价值空间，侧重从单台设备自动化和产品智能化入手，基于生产效率和产品效能的提升实现价值增长。因此其智能工厂建设模式为推进生产设备(生产线)智能化，通过引进各类符合生产所需的智能装备，建立智能工厂的车间级智能生产单元，提高精准制造、敏捷制造、透明制造的能力。

●  数字化设计平台：利用PLM专家知识库，快速构建数字化模型进行智能化产品设计、参数化驱动建模和CNC加工工艺指令管理; 数控编程人员可以在自己的计算机上进行编程，将加工程序上传至DNC服务器，设备操作人员可以在生产现场通过设备控制器下载所需要的程序，待加工任务完成后，再通过DNC网络将数控程序回传至服务器中，由程序管理员或工艺人员进行比较或归档，整个生产过程实现网络化、追溯化管理。

●  数字化制造平台：利用ERP和智能工厂集成应用使计划、生产、资源三者密切配合，从而确保决策者和各级管理者可以在最短的时间内掌握生产现场的变化，做出准确的判断并制定快速的应对措施，保证生产计划得到合理而快速的修正、生产流程畅通、资源充分有效地得到利用，进而最大限度地发挥生产效率。 

●  可视化应用平台：利用这些数据可以实现很多形式的分析，包括设备开机率、主轴运转率、主轴负载率、运行率、故障率、生产率、设备综合利用率(OEE)、零部件合格率、质量百分比等。首先，在生产工艺改进方面，在生产过程中使用这些大数据，就能分析整个生产流程，了解每个环节是如何执行的。

离散行业智能工厂的连接与自动化

●  现场设备层：主要功能是连接现场设备，例如分布式I/O、传感器、驱动器、执行机构和开关设备等，完成现场设备控制及设备间联锁控制。

●  车间监控层：车间监控层又称为单元层，用来完成车间主生产设备之间的连接，包括生产设备状态的在线监控、设备故障报警及维护等。还有生产统计、生产调度等功能。传输速度不是最重要的，但是应能传送大容量的信息。

●  工厂管理层：车间操作员工作站通过集线器与车间办公管理网连接，将车间生产数据送到车间管理层。车间管理网作为工厂主网的一个子网，连接到厂区骨干网，将车间数据集成到工厂管理层。

 基于轻量化应用模式的用友离散智能工厂解决方案

通过APP的方式部署在现场的手持终端、工控平板，实现机台的生产信息采集，机台互联，实现控制与数据传输，使生产效率最大化。

通过云端部署可以降低运维成本；业务快速部署，不同地域工厂车间的业务实现个性化；实现异地多工厂实时数据同步，促进业务协同，使运营利益最大化 

新部署模式应用下的生产过程中，将所有的设备及工位统一联网管理，使设备与设备之间、设备与计算机之间能够联网通讯，设备与工位人员紧密关联。 

●  USB/串口：适用的设备类型包括：1. 数字化量具如千分尺。2. 仪器仪表、磅重设备等。如电子秤、6D测角仪等。3.支持串口通讯的加工设备和生产线。

●  TCP/IP: 适用的设备类型包括：1.支持网络通讯协议的加工设备，如CNC等。2.机器人。

●  PLC: 适用的设备类型包括：1.生产现场半自动生产设备。2.自动化的生产线。

●  数据库/API：适用的设备/系统类型包括：1.智能检验仪器，2.物流仓储系统，如WMS，AGV，3.设备控制系统，如DCS。

●  云集成：适用的设备/系统类型包括：1.智能加工设备，2.智能感知系统，3.IOT设备。

 对于离散行业生产现场而言，按生产节拍等收集一次数据，一旦有某个流程偏离了标准工艺，就会产生一个报警信号，能更快速地发现错误或者瓶颈所在，也就能更容易解决问题。利用大数据技术，还可以对产品的生产过程建立虚拟模型，仿真并优化生产流程，当所有流程和绩效数据都能在系统中重建时，这种透明度将有助于制造企业改进其生产流程。再如，在成本分析方面，在生产过程中利用传感器集中监控所有的生产流程，对所有流程进行分析将会大大降低成本，推出离散行业智能制造总体应用框架。

侨兴工业智能工厂实践

1.  企业简介

厦门侨兴工业有限公司创建于1988年4月，隶属连捷集团，25年专业从事碳纤复合材料产品研发及制造，是最具规模的复合材料产品专业制造商之一，为世界知名品牌提供各种高档碳纤复合材料产品。主要产品有网球拍、羽球拍、自行车车架、弓箭、棒球棒等。

2.  行业特点

3.  管理难点

■  如何彻底消除信息孤岛？提升业务协同效率？

■  如何提升年产百万支、单品信息采集点多115个、每年上亿条数据的采集与归档效率？

■  如何实现年产百万支产品的单品质量快速追溯？

■  如果让采集到的海量数据发挥更大价值？

■  如何实现加工过程中智能防错？智能预警？减少人工失误？

■  如何在竞争日益激烈的市场环境中，提升效率、降低成本、提升企业竞争力？

4.  实现五大应用

5.  用友智能工厂，助力侨兴转型智能制造

●  智能采集：通过在球拍手柄中植入RFID标签，实现每道工序对球拍参数的自动采集。现场700多个RFID读卡器、170多台工业平板、20多台智能手持终端、30台智能打印机等设备与人、物、系统互联。 

●  智能物流：为保证在正确的时间将正确的物料送到正确的位置，侨兴设置下游要货看板和上游备货看板，通过下游主动要货、上游按需备货、AGV小车送货，实现上下游物流信息精准传递与共享。

●  质量管理：在品质记录中，一旦发生不良，系统会自动将不良信息记载到不良品记录中，同时根据相应规则，判定不同严重程度不良品的归属。 

●  智能防错：在生产、物流、质检这三个环节做系统异常报警，防错处理，有效的将错误信息及时警告操作者，避免错误向后工序传递并放大，提高了加工过程的流转效率和品质。

●  可视化监控与分析：借助大数据智能分析系统，通过分析从生产现场采集的数据信息，呈现生产计划看板、生产监控看板、车间质量看板等看板。

●  信息追溯：通过构建的智能数据采集系统，实时采集每个单品共115道加工工序的单品制程数据以及品质数据，真正实现单品信息可追溯。

离散行业智能工厂应用价值：、

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