以信息与物联技术构建数字化工厂实践分享

1、以信息与物联技术构建数字化工厂实践分享 产业典范转移 迎来 智慧地球新世代1950Computer1965Mainframe1980 Personal Computer 1995Internet & www智能地球世代即将来临20102025IoT + CloudSource: IBM Louis V. Gerstner, Jr.大型与迷你计算机世代个人计算机世代因特网世代Instrumented全面感知海量采集WSN Sensor小型化, Lower PowerInternet,WiFi, Wimax, Zigbee,3G, 4GInterconnected可靠传递IntelligentCo

2、mputing智能运算海量资料归纳、分析回馈、控制Pressure, Temperature, MoistureAudio, Video, Velocity, etc.以物联网技术架构智能系统的世纪大商机研华概况成立时间1983年5月全球员工数约8, 000全球营收USD $1,269M (2015)研华的企业使命是“ 驱动智慧城市创新 共建物联产业典范”, 提供创新的智能技术及解决方案 2 个生产基地 4 个物流中心 15 个维修中心 21 个国家 研华全球网络研华在中国布局 44个分公司及办事处62个售后服务站 100多家经销商合作伙伴 工业4.0Industry 4.0智慧城市Smart

3、 City物联网Internet of Things研华中国产业发展Mega Trends of Industries研华产业 产业趋势打造 效率品质成本提升企业竞争力成本品质效率 速度+创新企业策略C2B2B2SPLM + CRMERP + APSDetail schedulingDispatchingData CollectionControllerData CollectorSensorMESFA解决方案/体系分工智慧工厂现场设备智动化智能制造管理流程智能化+智慧互联随需而至 随需而制 +工业4.0驱动类型物联网互联网智慧制造2025年受物联网的经济影响规模产业Source: Mckin

4、sey & Company智慧工厂智能城市与健康智能零售与观光户外交通与物流 作业场所电力能源、挖矿、营建 企业营运层(营运主管)现场管理层(厂务主管)协同商务层(供应链)设备控制层(现场干部) 云端应用SCMERPAPSPLMCRM智能工厂整合架构工业云时代即将全面来临Intelligent InformationSharingServer ClusterAnalysis, processing, storage工业4.0IMS中国制造2025工业互联网DATA TSUNAMI制造业全面服务化工业4.0系统的基因分子C2MO2OERPMRPSCMCRMBISCADAOEETPMAndonWM

5、SEMS行业&标准APSPLM设计仿真IMSSPCMES智能网关智能设备智能物流人机交互智能传感机器人客户管理CRM远程运维IMS智造蓝图-横向 纵向 端到端协同服务 协同创新鼎捷与研华战略携手工业4.0集成服务信息化-制造大数据信息化专家自动化-工业物联网自动化专家共创智能制造升级智能制造：六大维度发展MES整合与生产履历现场电子广告广告牌异常预警系统智慧生产规划智能终端人机互动平台设备自动化丰富的机械解决方案Robot Cell, 视觉导引机械手 (VGR)视觉定位系统自动光学检测(AOI), 自动检测设备(ATE)仓储物流&人员定位AGV&机器人WMS人员定位管理厂务环境监控能源管理系统

6、热交换再生通风系统环净粉尘可燃气体监控废水监控设备监诊与效益优化实时监诊设备稼动率管理智慧生产平台冲床设备管理机台监诊与预防保养设备生命周期预警维护作业异常警示远程实时影像监控鼎捷+研华-无缝打通自动设备信息到ERP鼎捷ERP研华WA+鼎捷T100/E10提出SRP解决方案研华ERP制造智能终端MES生产设备MES生产资讯整合MES智能终端集成RFID:读取工人工卡 扫描枪:条码工单信息三色灯:异常报警 ERP&MES智能终端实现：人员绩效电子化 任务派工 转序汇报 自动报工 ESOP 品质检测录入 设备保养 设备监控 Andon 数据采集 电子看板 追溯管理 汽车发动机生产线 MES物料备料

7、、领料、工序退补料、材料消耗、在制品看板质检合格率看板生产完成率看板贯穿生产全过程的智能电子看板备料领料生产检验入库设备特性应用场景价值企业生产车间或仓储公共办公区域设立大型电子屏幕，显示生产各个环节的统计数据包括物料流转情况、生产计划与执行进度、质检合格率/不良率、设备运行数据全面的电子看板显示信息，供企业全员查看到，使整个生产工程透明化，充分暴露出生产短板，高效的传达信息，指导工厂的生产运作，改善物料的流通效率，提高及时交货的能力，提高生产回报率生产计划与执行差异率看板、生产进度看板设备异常停机率看板UNO2272看板BOX数字化工厂-互联工厂兴起美的阿里战略合作互联网+海尔COSMO互联

8、工厂平台美的小米联姻智能家居互联网+智能制造 互联工厂整合设备数据与生产信息的意义现状 设备信息孤岛设备管理不透明设备数据分析滞后设备信息与生产信息脱离设备与MES脱离人工报工未来设备智能化信息化设备自动绩效管理设备工艺与品质联动生产履历-追溯整合MES信息-APS自动报工工厂设备联网：问题一工艺不同，厂商，种类多，数量大，性能，质量老旧不一工厂设备联网：问题二各种控制器,数控系统,变频器,运动控制,仪表品牌杂接口与协议不统一，开发周期长开放性差工厂设备联网：问题三车间设备布局造成离散加工,连续装配,密集制程, 移动物流,特殊环境,跨厂区,如何高效组网部署？工厂设备联网：问题四各业务系统对设工

9、业制造数据信息需求不同.工艺,质量,节拍,速度,能耗,状态,故障,效率26第一阶段 基础建设阶段第三阶段 智能决策及服务阶段单机生产设备试点设备硬件互联互通，软件平台开发测试后，各车间推广，扩大至整个车间单机设备互联及通过数采平台互通。第二阶段 大数据全面分析、应用阶段工业机器人视觉、测量设备生产自动设备网络硬件传感器智能仪表PLC数采平台人机交互硬件 互联软件 互通AGV/RGV自动辊道自动自库物流自动设备互联设备软件平台前期单机生产设备打通车间整体互联互通数据采集及分析全面应用数据积累平台完善功能拓展算法优化人机分离智能决策、服务对接MESMES、HCM 各功能模块平台信息互通，决策下移数

10、据驱动的智能生产基于大数据分析及预测智能生产建设进度计划设备联网规划信息标准及安全完善人机结合自动化程度生产安定性智能设备联网网关ECU1152-CNC&PLCSwitch16 portEthernetX50/M70EKI-5526CNCECU-1152EthernetSupported CNCOther CNCP countEKI-6311GNEKI-5526EKI-6311GNFANUC CNC可連線台數簡易連線方案ADAM-6250串口CNC/串口PLCDNC Gateway ECU-1152设备OEE状态监控-看板根据设备布局图显示设备的状况：运行、待机、停机、维修等。并滚动显示设备异

11、常信息。智能装备：数控机床设备联网市场服务机床装备行业2014年累计完成工业产值8026.3亿元制造业80%以上的数控机床加工方式在车间靠人工操作，独立运行。数控机床与机器人联网管理方案现状：加工中心三条线机床独立运行，人工上下料，工艺参数无法信息化管理，造成人力成本增加，生产效率降低，造成高成本低产出的困境。通过改造实现1：加工过程通过信息追溯实现工艺品质管控2：机器人上线与机床联动过程自动化3：机床加工通过DNC网络管理减少工作量4：设备生产绩效OEE统计分析供决策设备数采机器人机床联动二维码和比对系统追溯系统与MES融合AGV-自动化物流提升生产效率AGV代替人工生产物流效益：可避免人工

12、不规范操作易造成的货物损坏；比叉车更适应车间道路运输，可随时随地更改路径规划；通过众多工艺连接，更直观发现站点工艺的安排的合理性；可减少人力资源浪费，节约成本控制；可替代人员在不适应或有害危险环境下工作；AGV完整系统解决方案EKI-6311GNEKI-1361小车控制系统AGV监控无线通讯管理生产调度软件AGV代替人工生产物流需要应对：现场运行轨迹复杂处理任务及时性要求高基于无线对通讯环境复杂小车调度优化策略移动智能WMS仓储仓库PDA采集器 发料 收料发料盘点发货温区温度工艺记录产量计数节拍效率電壓電流開關值产线分布式部署：快捷安装传感器无线采集三色燈狀態异常报警Wi-Fi设备采集监控及效

13、益优化：SMT报工效率分析无线传输 断点续传设备绩效考核实时效率设备异常结合品质分析工单进度设备报工SMT制程监控移动IE浏览ANDON&巡检移动按灯呼叫-PDA 手持终端三色灯设备自动报警按灯模块昆山工厂SMT线设备网络信息化整合电子制造车间全局管理空压机环境及设施监控SMT线制程节拍分析SMT线制程图像监控厂务及能源环境系统解决方案异地跨域，庞大监控数据节点工程（超20万）水,电,气全能耗计量数据统计实时采集多设备,多协议,车间布局广对组网要求高针对企业信息网,工业网络与工业总线,RS485甚至无线环境并存解决方案,并具备自我诊断功能能源计量,采集,监控,报警,分析,统计,优化策略形成决策

14、智能工厂环境安全及危险源监控生产环境对产品品质,人员安全有极高的影响：从传感器到WEBACCESS系统组成的解决方案在可燃气体超标后可控制相关联动设备，流水线自动暂停功能，天然气供应管路控制、压缩气体供应管路控制、强排风控制总成。有效降低因高危气体浓度过高导致的工安危险。分布式无线传感同时可感知物料存放环境,根据WMS信息控制相关物料的存储环境智能制造大数据战情室产能管理品质分析管理工单料况管理设备效率管理设备大数据监控厂务环境安全管理设备制造商基于云打造远程运维设备制造商产品-发电机用户煤矿/垃圾发电生产销售服务设备状态监控设备云在工业控制中的需求点资讯化整合度低、仍多数依赖人工抄送及记录，

15、时常出现讯息分散且呈现不及时，影响决策，进而增加企业成本、减少营收避免非计划停机设备平均维护时间测定，实现定期保养、维护，实时监控运行状态，预测故障，及时侦测故障，避免故障扩大高效的设备维护现场运行的设备种类繁多、复杂程度越来越高，需要配备使用率低的专业技术人员，而专业的设备维护公司费用成本较高维护成本高设备运到现场安装、调试、运行，整个周期配套困难，时间耗损严重，且售后成本和服务成本也随客户需求随之提高无法即时掌握发电机组运行状况无法及时提醒客户维护和保养技术人员无法掌握现场详细故障状况技术人员无法提前好准备维修配件展示层中移物联网解决方案架构应用平台节能环保5. 上层应用平台：用于处理行业

16、应用业务逻辑。应用层智慧城市6. 客户端：支持电脑、平板及智能电话。交通物流安防监控设备云OneNet 设备云接入网传输网物联网专网数传单元DTU3. 专网运营：物联网专网及专卡，满足物联网业务规模性、流动性、安全性、稳定性 。感知设备：声、光、电、力、化学传感网络及终端；网络层设备层智能网关4. 基础云平台：海量数据存储、分析，大数据，云计算基础设施。感知设备2. 无线接入：现场设备与物联网专网的数据接入及协议转换。借助中移动打造工业云设备远程运维系统推出WA+DTU打造设备云方案专属号段、专网专用，更加安全IIOT Cloud-WebAccessHadoop/SparkBig Data S

17、erviceWebAccess/SCADAWebAccess/HMIWISE DevicesMQTT over WebSocketODBCHTTP/HTTPS/RPCHTTP/HTTPSSQL DatabaseData ServerBig Data ConnectivityWebAccess/ControlWindowsiOSAndroidAny Browsers on Any Devices HTML5 ClientIE ClientWindows PlatformProject NodeSuper Scada NodeIIS Web ServerDashboard ServerNode R

18、ED ServerMQTT BrokerRPCCloud-based WebAccessHTTP/HTTPS/RPCHTTP/HTTPSMQTT DriverIoT Device/GatewayB+B WizardBusinessIntelligencePredictive MaintenanceMachineLearningBig DataAnalysisWebAccess/SCADA与HMI 核心功能工业云平台软件开放接口集成 IVS控件自定义集成 NMS集成RMM100% 网页架构联网能力冗余功能报警管理趋势分析实时数据库丰富的驱动Excel 报表百度地图的整合多点触控HTML5 Dashboard无限的内部点丰富图形控件多种资料收集350 种驱动网络架构方式通讯连接端口Visual Basic脚本报警自定义虚拟网络计算排程功能断点续传物联网中间件MESERPWebAccess+开放架构助力智能制