智能制造基础与应用 第八章 智能制造应用

智能制造基础与应用高等职业教育“十三五”规划教材2智能制造基础与应用第八章 智能制造应用应用一：西门子（中国）有限公司双星轮胎智能化技术解决方案应用二：潍柴集团智能工厂建设应用案例应用三：浪潮集团智能化解决方案应用四：离散制造企业实现先进制造的生产作业计划与调度分析应用五：一体化智能管控提升鲁花集团协同效率应用六：智能化制造改造案例-以常林机械集团为例应用一：西门子（中国）有限公司双星轮胎智能化技术解决方案第八章智能制造应用创立于1847年的西门子股份公司是全球领先的技术企业，西门子公司业务遍及全球200多个国家，专注于电气化、自动化和数字化领域。西门子公司最早在中国开展经营活动可以追溯到1872年。1985年西门子与中国政府签署了合作备忘录，成为第一家与中国进行深入合作的外国企业。4智能制造基础与应用第八章智能制造应用5智能制造基础与应用2015年，西门子公司深化与全球领先的铝合金汽车零配件制造商——中信戴卡股份有限公司的合作，为其提供完整的数字化企业解决方案（以产品生命周期管理软件（PLM）、制造执行系统（MES）和全集成自动化（TIA）为核心的西门子数字化企业软件套件，以及相关的电气及信息化工程服务和技术支持，以帮助中信戴卡打造真正的数字化工厂。第八章智能制造应用方案目标：对企业架构层级定义，全面构建各个层级的能力,打造全新的智能工厂。6智能制造基础与应用第八章智能制造应用7智能制造基础与应用5.3

建设数字化工厂将涵盖如下20个关键因素：先进工厂管理理念：数字化工厂的建设需要采用先进的生产管理模式，并结合公司自身的生产特点进行突破和创新，实现生产管理的敏捷制造、准时交货、精益高效和质量至上目标。敏捷制造：要求数字化工厂能够敏捷响应市场需求的多样性变化，具有支持多品种小批量生产的动态调整能力；准时交货：要求数字化工厂能够有效缩短产品的研制、生产周期，做到按照用户要求的交货期保质保量完成任务；精益高效：代表数字化工厂追求精益的生产效率和管理能力，通过精细化管理以最小的投入达到最大的产出；质量至上：要求数字化工厂通过全过程在线质量监控及六西格玛质量管理，实现一次性成功投产并满足用户的质量要求产品；第八章智能制造应用6）全生命周期管理(PLM)：在数字化工厂内部涵盖产品制造及装配前期评估、工艺设计、工艺仿真、工厂布局模拟、虚拟产线运行、工艺信息发布到制造运营管理；产品制造及装配前期评估：提前介入参与设计工作，提前进行虚拟工艺验证和评估工作；工艺设计：体现为基于知识和流程驱动下的的工艺规划及结构化工艺设计、覆盖多种专业工艺设计工作，支撑零件加工工艺、数控工艺、特种工艺、热处理工艺、装配工艺、大修工艺和试车工艺等方面的全三维工艺设计能力。以工序、工步为对象，直接基于产品模型进行工艺编制、数控加工、质量检验，实现数字化设计与工艺信息传递，全面实现全三维结构化工艺编制与管理；工艺设计仿真：支持通过工艺仿真进行工艺验证和优化。零件加工仿真主要是数控加工仿真和虚拟机床仿真、装配产品仿真、人机工程仿真等；8智能制造基础与应用第八章智能制造应用9智能制造基础与应用三维下厂：基于Web的在线作业指导，直接从Teamcenter服务器获取工艺内容，展示内容包括工艺结构、工序流程图（定义了工序/工步的串行并行）、操作描述、零组件配套表、工艺资源和三维模型。三维模型包含对应的工序组合视图；车间布局及物流优化：建立三维数字化车间或工厂的资源布局，包括工厂中所用的各种资源，通过三维工厂设计能清晰的明了工厂设计、布局与安装过程；具备物流优化，产线评估能力，验证安装操作可达性，装配过程路径分析，物料搬运过程模拟等仿真；虚拟试运行调试：提供虚拟工厂模型同真实的工厂控制器（如PLC和HMI）进行连接，以致来自不同领域的工程师（如设计和控制）使用公共模型进行一起工作，在物理实施完成前，PLC编程可以虚拟进行测试，达到生产线的虚拟验证和提前测试能力。工艺知识库：经过验证的典型工艺知识积累，建立典型零件普通加工、NC加工、铸造、锻造、热表、装配、试车、检验工艺知识库；第八章 智能制造应用10智能制造基础与应用过程制造执行系统(MEM)：并通过这一层的MOM系统实

现的自动/柔性化生产线和的PLM和ERP连接和贯通,MES部分主要包含有智能排程，生产计划、物料管理，质量管理，设备管理和能源管理等功能模块；制造执行管理：面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。可以为企业提供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层数据集成分解等管理模块；制造智能：主要作为企业技术和制造知识积累和知识优化未来将以知识来驱动数字化工厂，主要依赖于企业管理和执行；智能排程是自动接收ERP下发的销售订单，并依据设备产能，物料信息，人员信息，设备日历，工序约束关系等进行智能分析和排程，并将排程结果传递给MES计划模块，排程结果最终细度到达班组和机台；第八章 智能制造应用11智能制造基础与应用制造智能：主要作为企业技术和制造知识积累和知识优化未来将以知识来驱动数字化工厂，主要依赖于企业管理和执行；智能排程是自动接收

ERP下发的销售订单，并依据设备产能，物料信息，人员信息，设备日历，工序约束关系等进行智能分析和排程，并将排程结果传递给MES计划模块，排程结果最终细度到达班组和机台；生产计划：计划包含有密炼车间，压延车间，成型车间和硫化车间的计划管理，自动接收排程模块的排程结果；物料管理：包含有物料主数据，制造BOM和物料追溯功能，满足轮胎的胶料、半成品和胎胚的追溯要求；第八章智能制造应用12智能制造基础与应用质量管理：包含有质量标准和模板管理，过程质量收集和展示、X

光机、均匀性、动平衡等质检设备的信息集成工作；设备管理：包含有设备台账、设备基准、设备点/巡检、设备润滑和设备综合分析等内容，逐渐提高设备预防性能力；能源管理：包含有水、蒸汽、电的数据收集，能能源统计分析；第八章 智能制造应用13智能制造基础与应用5.4全集成自动化（TIA）：设备监控与数据采集（

SCADA

Supervisory

Control

And

DataAcquisition）:数据采集与监视控制系统,具备实时数据采集，信息显示，设备控制，报警处理，历史数据存储及显示(趋势)等能力；工业网络（Industry

Network）：主要是构造整个生产现场工业网络，实现设备互联互通，同时同办公网络连接建立企业整体网络环境，未来根据需要连接到互联网，建立广义企业网络环境；物流自动化(Logistic)：包括仓储自动化、仓储到车间的物流自动化、车间内物流的自动化等方面内容；第八章智能制造应用14智能制造基础与应用（4）生产线自动化(Automation)：主要是实现各种设备、工装、工具、测量仪器等自动化、联网和数据的实时采集等，将引入工业

控制PLC，新一代工业机器人、工位终端HMI、现场总线、现场传感器、物料识别RFID、全集成自动化（终端监控及数据收集TIA&WINCC）、先进数控机床和先进生产线等。通过上述组件帮助能源装备制造企业打造软件与软件互联、软件与硬件互联的解决方案。如下图。第八章智能制造应用（1）企业层&

2-管理层（2）3-操作层（3）4-控制层&

5-现场层15智能制造基础与应用应用二：潍柴智能工厂建设方案第八章智能制造应用17智能制造基础与应用第八章智能制造应用18智能制造基础与应用第八章 智能制造应用19智能制造基础与应用第八章智能制造应用20智能制造基础与应用第八章 智能制造应用21智能制造基础与应用第八章 智能制造应用22智能制造基础与应用第八章智能制造应用23智能制造基础与应用第八章智能制造应用24智能制造基础与应用第八章 智能制造应用25智能制造基础与应用第八章智能制造应用26智能制造基础与应用智能制造应用27智能制造基础与应用第八章智能制造应用28智能制造基础与应用第八章 智能制造应用29智能制造基础与应用第八章 智能制造应用30智能制造基础与应用第八章 智能制造应用31智能制造基础与应用第八章 智能制造应用32智能制造基础与应用第八章 智能制造应用33智能制造基础与应用第八章 智能制造应用34智能制造基础与应用第八章 智能制造应用35智能制造基础与应用三、浪潮集团应用三:青岛德盛机械制造有限公司信息化（数字化）方案第八章 智能制造应用浪潮集团拥有浪潮信息、浪潮软件、浪潮国际三家上市公司，业务涵盖系统与技术、软件与服务、半导体三大产业群组，为全球五十多个国家和地区提供IT产品和服务，全方位满足政府与企业信息化需求，位列2014年中国电子信息产业百强第10位，综合实力位居中国IT企业前两位、中国自主品牌软件厂商第一位、中国自主品牌IT服务商第二位、中国大企业集团竞争力500强第三位。37智能制造基础与应用第八章 智能制造应用38智能制造基础与应用一，德盛机械信息化项目动因青岛德盛机械制造有限公司主要研发和生产各类精密曲轴，是中国摩托车曲轴第一品牌，被国内外著名客户评价为“中国最好的摩托车曲轴制造企业”，是中国摩托车发动机配件行业组组长兼曲柄连杆专业组组长单位。应用完整性问题；应用深度问题；管理配套问题；系统应用的不健全制约了业务的拓展；ERP需要进行深入应用；第八章 智能制造应用39智能制造基础与应用企业未来信息化（数字化）具体需求如下：德盛机械将着眼三年甚至更长的周期来进行信息化规划和建设，以支撑企业的战略、促进企业的智能制造的发展；建设的数据信息系统要能够满足德盛机械企业规模扩展、管理提升、精益生产、智能制造等多方面诉求，全方位与企业管理深度融合；建设的信息系统将是一个先进的、可扩展的、安全的、整体的信息数据系统，能够跟上企业智能制造发展的步伐，为企业打造国际一流企业目标夯实基础；计划方面要求结合订单和预测准确的智能化制定滚动生产计划，合理的组织生产；第八章 智能制造应用40智能制造基础与应用计划方面要求结合订单和预测准确的智能化制定滚动生产计划，合理的组织生产；设计方面要求设计数据应能与生产数据顺畅互联，变更数据需要及时反馈、实时监控；生产执行方面：能够进行订单跟踪、进度反馈、订单调整、变更、检验等全智能化过程管理；成本方面要求实现系统化自动智能化精细化成本核算，准确的核算出产品成本，提高核算效率；库存方面要求避免库存积压，造成资金浪费，供应商库存、客户资产管理等需要有效的智能化库存策略；第八章 智能制造应用41智能制造基础与应用实现智能化供应链管理；销售方面要求满足销售订单、发货、结算等业务处理，并根据业务大数据形成多维度智能分析。委外方面要求委外业务符合智能化供应链要求；业务协同方面要求各部门间业务数据能够有效协同，互联互通避免信息孤岛；数据集成方面要求与PLM、MES有效集成，保持业务数据一致性，数据准确性。第八章 智能制造应用二．信息化（数字化）整体解决方案42智能制造基础与应用第八章 智能制造应用43智能制造基础与应用第八章 智能制造应用44智能制造基础与应用第八章 智能制造应用45智能制造基础与应用第八章 智能制造应用46智能制造基础与应用第八章 智能制造应用47智能制造基础与应用第八章 智能制造应用48智能制造基础与应用第八章 智能制造应用49智能制造基础与应用第八章 智能制造应用50智能制造基础与应用第八章 智能制造应用51智能制造基础与应用第八章 智能制造应用52智能制造基础与应用第八章 智能制造应用53智能制造基础与应用第八章 智能制造应用54智能制造基础与应用第八章 智能制造应用55智能制造基础与应用第八章 智能制造应用56智能制造基础与应用第八章 智能制造应用57智能制造基础与应用第八章 智能制造应用58智能制造基础与应用第八章 智能制造应用59智能制造基础与应用第八章 智能制造应用60智能制造基础与应用第八章 智能制造应用61智能制造基础与应用第八章 智能制造应用62智能制造基础与应用第八章 智能制造应用63智能制造基础与应用第八章 智能制造应用64智能制造基础与应用第八章 智能制造应用65智能制造基础与应用第八章 智能制造应用66智能制造基础与应用第八章 智能制造应用67智能制造基础与应用第八章 智能制造应用68智能制造基础与应用第八章 智能制造应用69智能制造基础与应用第八章 智能制造应用70智能制造基础与应用第八章 智能制造应用71智能制造基础与应用72智能制造基础与应用第八章 智能制造应用73智能制造基础与应用应用四离散制造企业实现先进制造的生产作业计划与调度分析第八章 智能制造应用一、装备制造企业及生产组织特点二、装备制造企业的业务分析三、装备制造企业计划与调度存在的问题四、装备制造企业信息化现状五、装备制造企业的计划体系六、预投计划与生产作业计划74智能制造基础与应用第八章 智能制造应用75智能制造基础与应用应用五：一体化智能管控提升鲁花集团协同效率第八章 智能制造应用76智能制造基础与应用第八章 智能制造应用77智能制造基础与应用第八章 智能制造应用78智能制造基础与应用第八章 智能制造应用79智能制造基础与应用第八章 智能制造应用80智能制造基础与应用第八章 智能制造应用81智能制造基础与应用应用六：智能化制造改造案例-以常林机械集团为例第八章 智能制造应用82智能制造基础与应用涉及业务部门实现业务生产部实现生产计划的计算机编制，并通过系统自动形成半成品自制计划和采购物料需求计划，指导车间生产业务与采购业务；通过系统对生产任务进行齐套检查和缺料检查，便于生产任务的安排和执行；通过系统及时了解仓库库存、原料供应、市场销售、车间生产情况，便于生产调度和计划调整；通过系统及时掌握各车间生产数据和完成数据、生产进度数据、产量数据，以对生产进行最优化智能调配；生产车间实现生产订单与生产计划的直接数据衔接，生产订单通过生产计划数据并联下达到业务单元，实现所有单位同步共享数据；通过生产订单自动形成领料单，实现车间领发料的智能化控制，为AGV小车提供信息支持；通过车间完工报告记录产品各工序完工数，实现工序工人完工数据统计；实现每笔生产订单实际用量与标准用量的差异分析，并通过系统及时反馈，细化车间生产管理数据；实现质量问题产生的量化信息的记录和数据分析、成品合格率的分析；实现车间半成品和产品的统一管理，产品库存信息数据共享；实现车间工人计件工资自动计算；技术部实现系统对产品和工艺进行统一规范管理；对产品BOM和工艺的变更数据、修改数据、停用数据进行统一管理，历史数据信息有据可查。第八章 智能制造应用实现生产订单与生产计划的直接数据衔接