XX华MES整合IIOT技术提升企业数字化智造相关两份资料

研华MES&IIOT技术

提升企业数字化智造产业典范转移迎来智慧地球新世代1950Computer1965Mainframe1980

PersonalComputer

1995Internet&www智能地球世代

即将来临20102025IoT

+

CloudSource:IBMLouisV.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WSNSensor小型化,LowerPowerInternet,WiFi,Wimax,Zigbee,3G,4GInterconnected可靠传递IntelligentComputing智能运算海量资料归纳、分析回馈、控制Pressure,Temperature,Moisture

Audio,Video,Velocity,etc.以物联网技术架构智能系统的世纪大商机工业4.0Industry4.0智慧城市SmartCity基于物联网推动的产业发展新趋势

MegaTrendsofIndustries物联网InternetofThings工业云时代即将全面来临Intelligent

InformationSharingServerClusterAnalysis,processing,storage工业4.0IMS中国制造2025工业互联网DATATSUNAMI制造业全面服务化打造效率\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+APSDetailschedulingDispatchingDataCollectionControllerDataCollectorSensorMESFA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工业4.0系统的基因分子C2MO2OERPMRPSCMCRMBISCADAOEETPMAndonWMSEMS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工业4.0提出目标与集成横向集成端到端集成横向集成涉及到企业所在产业链集成，（打通企业/供应商/经销商/客户的产业链条，实现产业链的竞争优势、数字化产业链）纵向集成主要在企业边界内来实现，应该是最为容易实现的。（智能工厂，数字化企业）纵向集成端到端集成实现起来最为困难，因产品全生命周期（含服务端）涉及到多条独立的产业链，以网状呈现。两大主题:智慧工厂

智能制造三项集成：横向纵向端到端智慧工厂企业/客户CloudC2B/O2O供应商智慧排程(APS)智慧现场(FA/MES/SCADA)智能维运智能制造(BigData)营运平台ERP/PLM1.线上下单2.实时收发3.交期询问生产排程4.排程试算6.在线答交1.计划发布出货计划2.线上采购3.交货通知5.交期回报4.原料交货5.工单发放2.投料派送6.进度回报A.产品交运4.实时数据收集8.出货指示7.完工回报9.交货通知3.机台参数7.出货派送5.制造信息6.状态资讯2.制程分析3.排程参数4.设备维护1.数据分析企业营运层现场管理层协同商务层作业控制层机台派工1.动态派工协同客户管理CRM供应链SCM智能仓储WMS远程运维IMS验收料

品质

入库

品质

入库

发货检测

组装机加

收料看板

设备看板

检验看板

送货看板

配料看板

生产看板

智造蓝图企业信息系统目前多数还是孤岛！智能制造不会存在单个企业或集成商生产管理智慧分析供应链和集团智慧分析企业BI运营魔方从ERP到智能设备-数字化工厂智能制造系统应用场景面向中国数字化工厂建设三步曲仓库出货采购入库仓存采购管理信息物料管理人力管理进度控制设备管理绩效管理ERP/APS投料备料生产领料工序派工工序汇报工单汇报产品入库作业现场电子管理看板设备智能化控制触摸屏工作台设备数据自动化采集销售生产仓存采购生产过程与信息化融合-信息化自动化网络与信息化融合-网络化设备智能化与生产信息融合-自动化MES,Andon,OEE,AGVEMSQMSRobotWMS整合智能工厂与云服务创新应用视觉及自动化解决方案嵌入式工业电脑数据采集I/O

模块IoT网关&控制平台物联网应用核心软件MES整合及生产履历机台监诊与预防保养设备自动化厂务能源管理系统厂务环境监控设备采集监控及效益优化研华产业工业物联网中国制造现状对MES的需求离散制造业，小批量多样化生产计划乱，临时插单变更人员变动多，生产绩效难把控混线生产，换线频繁浪费高品质管控，生产过程履历追溯；如何通过低投入对智造透明化管理？ERP+MES打通生产信息化MES业务模型MES功能模型作业计划APS平台体系及业务约束APS平台体系生态链APS业务功能APS业务功能订单执行过程监控MES集成主要功能MES基础功能：

工单管理电子工牌人员绩效

任务派工

转序汇报自动报工ESOP设备保养

工序检验

资源管理Andon数据采集电子看板生产追溯工序派工计时计件特性应用场景客户价值角色：车间班组长班组长在车间现场的触屏前端机上，进行工序的排班、派工班组长利用触屏前端机，记录统计工人的计时计件完成情况触屏前端机上工序编排派工，灵活高效，容易调整，派工信息能够及时共享保障工人的计时计件工资的准确性触屏前端机场景：工序派工、计时计件转序汇报派工查询特性应用场景客户价值角色：车间操作工操作工在触屏前端机上刷卡查询分配给各自的工序生产任务本工序完工后，操作工在前端机上实时汇报生产现场刷卡查询待加工信息，速度快、效率高、信息完整，提升整个车间的运作效率完工信息实时汇报，下道工序实时接收，生产工序进度更具有实时性、透明化触屏前端机场景：派工查询、转序汇报MES生产终端-工单转序报工ESOP工艺文件信息装配零部件信息操作者标准操作要点冲压攻牙钻工磨边切割抛磨抛磨清洁防锈装配称重装箱现场MES终端集成设备RFID读卡器：读取工人工卡

扫描枪：读取物料和工单打印机：打印相关工单触摸屏输入：合格率（品管输入）物料备料、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客户价值企业生产车间或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作业监控-ANDON管理作业监控-ANDON管理组装质量防呆-螺丝防漏锁系统研华专利申报螺丝防漏锁方案说明：离散组装工段针对锁螺丝数量做管控自动下载核对锁附数量,防止误操作可能降低瑕疵品回修重工率可追朔产品作业履历人员生产效率可以分析并管理提供产品生产流程大数据质量管理-生产过程追溯通过记录产品生产过程中的物料、设备、人员、工艺参数等信息，实现全流程质量追溯管理机制。功能介绍-车间管理（人员管、工时）功能介绍-生产过程预警家电行业龙头互联工厂兴起美的阿里战略合作互联网+海尔COSMO互联工厂平台美的小米联姻智能家居互联网+智能制造互联工厂设备互联信息互联工厂互联家电企业制造工厂的现状车间设备种类繁多接口没有统一标准性信息不具备实时性与准确性很难掌握设备的健康状态老设备数据无法提取分析设备浪费能耗成本无法统计单的加工节拍无法计算车间多样化生产设备-建立信息标准化采集方案按行业属性：离散设备：加工设备组装设备检测设备包装设备物流设备及机械手流程设备：PLCDCS

PAC系统按控制属性：专用控制器CNC

PLC控制器IPC控制运动控制器按协议属性：工业总线通讯，工业串口通讯，以太网通讯（工业协议OPC

UA

WEBSEVICE）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。家电行业-多元化设备联网解决方案设备管理-设备点检、定检、巡检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：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浏览项次项目导入内容1软件更换使用研华人机接口TPC，搭配软件WebOP2电子流量状态显示硬件讯号可转人机接口显示3掉板警示使用齿轮式传感器，Relay端子输出4喷雾系统监视机构安排装设位置，安装研华影像装置5锡波高度监视机构安排装设位置，安装研华影像装置6锡槽温度警示现有功能扩充简讯、MAIL监视，硬件使用研华模块7板温监视(五点、可移动式)使用雷射或红外线，装设炉槽上方，板卡移动温度显示变化8轨道宽窄自动调整电动+手动调整9Flux

选择性喷涂电动①⑧③④⑤⑦TPC-1251T-E3AE12”Intel®Atom™E38271.75GHzProcessorSQF-S10M2-32G工业储存装置:CFAST32G2070013067OSimageWES7PX64MUI968WEXP2USBPanelExpressv2.0USBDonglekey9990TagmaxADAM-4571-CE1-portRS-232/422/485SerialDeviceServerADAM-6266-AE4-chRelayOutputModbusTCPModulewith4-chDI锡炉设备智能化功能昆山工厂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案例-数控机床与机器人上下料协作联网现状：金属制品精加工生产中机床独立运行，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常用系统方案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智慧机台设备及机器人控制集成

Motion,Vision,andPlantform注塑机电子制造数控机床机器人控制多元化\开放式控制系统,完整自动化组件助力设备制造商神经筋骨头脑眼睛厂务环境监控：智能工厂环境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研华可燃气体监控与厂区温湿度监控方案：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MESERP以OPCUA与PLCOPEN为核心技术构建WA+PLC控制器总线协议物联网感知数控系统SMT设备RESTfulAPI工业大数据连接外部結盟共同开发物联网应用行业应用整合平台软件整合产学合作大数据分析视觉BI开发工具云端开发平台工业云服务Dashboard金屬加工電子家电汽车汽配装备制造食药行业半導體OPC携手伙伴拥抱互联网+开创智能制造新纪元行业与技术探索解决方案智造人才培养大数据软件服务官學研食品饮料MES解决方案

-搭建面向智能制造的精益数字化工厂

食品饮料MES项目技术方案目录：施耐德食品饮料MES产品架构施耐德食品饮料MES解决方案施耐德食品饮料MES产品架构

软件服务世界一流的产品系统工业现场设备运营管理

全行业最长产品线解决方案阀门

定位器离散行业流程行业混合型现场服务工程项目管理先进咨询服务MES压力&温度

变送器流量计分析仪变频系统传感器&RFID按钮&指示灯人机

界面PLC温控器固体

继电器交流

变频器电机

启动器图形化

数据记录仪EMSOptiCIPPIMLPS边缘控制互联互通应用分析与服务施耐德生产体系（SPS）指导下的精益数字化供应商客户WMS仓库管理系统TPM全员维保管理ERP企业资源计划PLM生命周期管理DCS数据采集与实时监控E-Quality质量管理系统E-Traceability生产追踪系统E-SIM即时化管理E-Andon即时化响应E-Shift班组管理销售订单收货产品入库检验请求PQC工单BOM工艺路线生产订单采购订单产品发运设备故障质量KPI维护计划E-Order智能生产调配管理维修请求物料拉动生产计划E-WIP厂内物料管理系统BOX准备COGIE-WI/E-SOP生产规范管理工单信息规范文件产出KPI质量异常设备异常质量检测人力分析人力信息生产计划在制品所有生产活动围绕订单/工单进行所有业务进行和信息跟踪以E-Traceability为基础以E-SIM为提高执行力的共享平台CCTV视频监控系统食品饮料行业MES案例施耐德食品饮料MES解决方案

智能工厂建设整体功能架构SAP过程历史数据库计划排产生产跟踪标准管理质量管理现场管理……业务数据库库存管理物流管理能源管理统一的信息展示和数据分析(KPI&Reporting)Level4ERP层Level3业务管理与展示PLC/DCS/SCADA订单管理Level2实时数据库Level1设备与控制系统设备管理Middleware/IDoc/RFCOPC/ModbusMES核心功能整体集成架构订单管理Level3:MESLevel4:EnterpriseResourcePlanning计划排产SalesOrder仓库管理CTPCheckATPCheck生产工单销售订单

Forecast预报MonthlyPlanMonthlyPlanDailyPlan生产执行MRP?补仓单批次管理原料收货

采购订单DeliveryNotice装载计划车辆进厂装运

打印装箱单/交货单发货过账PGI

物料移动/产出/消耗Level3:MESLevel4:EnterpriseResourcePlanning

销售订单ATPCheckCTPCheck

销售合同销售订单状态销售订单(Header/Item/Remarks)库存检查补货单（MTS）检查设备产能年度计划排产取消排产退库单

交货单车辆退回退库库存检查低于安全库存？创建补货单库存不足TimelyCheck订单与计划排产Forecast计划排产模型订单定购量要求交货日期设备产能时段计划时段1（物料1）时段2（物料1，2）时段3（物料1）时段4（物料4）剩余产能已占用产能停机计划销售订单:SO01-01物料号：Matnr1订购量：20Ton物料号:Matnr1库存：8Ton待产补仓单：SO02-10数量：9ton排产结果：3Ton设备滚动计划计划排产功能效益分析ABCD增加企业的利润率灵活可视化提高设备的利用率以交货期为导向自动化排产延迟订单示警最小化计划的错误最小化生产瓶颈及时的原料采购申请未排产的订单的可视化高亮显示具有优先权的客户全局调配产能利用率最大化时段收缩完全基于ISA95-S88批次管理模型将BOM与工艺路线以及操作合规结合管理严格的审批流程版本化控制配方管理MasterRecipeforaGradeSpec搅拌机挤压机冷却器切割/包装机温度胶基面团半成品压力温度包材成品物料输入工艺参数物料输出批次跟踪与质量追溯搅拌机计划持续时间:30minutes冷却器计划持续时间:30minutes切割包装机(FinalMachine)计划持续时间:20minutes挤压机计划持续时间:60minutes产成品Batch1产出:100吨时间:10-Feb-201922:00Starting:21:40Ending:22:00Starting:21:10Ending:21:40Starting:20:10Ending:21:10Starting:19:40Ending:20:10原料1

RawMatnr1#过程历史数据库SupposeRawMaterial1#willbesuppliedinMachine1.GetRawm1#ConsumptionfromReal-timedatabase.Consumption=Flow*(endingtime–startingtime)Inthiscase,Flow*30minutes生产规范管理(E-WI/E-SOP)生产规范管理是以电子媒体动态图片，声音，视频录像，动画示意的方式展示教学内容，直观性强，对于难做的工艺工序，可让生产工人按视频教学内容模仿操作。因此几乎不需要工人思考，只需机械式快速模仿。E-WI和E-SOP可实现以下功能：以多媒体内容显示作业指导书内容，可以是视频和文本，表格，图片。按工位自动分配作业指导书内容支持文档条码或产品条码扫描检验作业指导书下发是否正确流程化审核作业指导书和生产计划使操作人员更加快速的掌握操作技术避免因人员流动带来的技术丢失批次跟踪功能效益分析ABCD黄金曲线对比快速定位原料质量问题快速定位异常工艺参数多种原料消耗计算模型支持按照计量表，手动投料记录以及配方上的理论消耗量等多种原料消耗模式，消耗可精确到批次可设置工艺参数的黄金曲线，分析每个工艺参数同黄金曲线的契合度。通过正向与反向的追溯，快速定位不合格原料的供应商，以及LOT号,支持反向查询该LOT号影响的批次范围通过分析工艺参数的趋势图以及不同工艺参数之间的相关性对比，快速分析出异常问题点根据工单对应的BOM准备物料通过条码技术，并与电子台秤集成实现物料防差错记录原料批次信息并与生产工单关联配料和混料两级校验确保库存准确配料作业和混料作业67出库配料货位管理混料作业扫描物料标签扫描物料条码及托盘条码记录位置扫描托盘条码物料呼叫1根据计划与BOM计算需求3物料需求呼叫5扫描装车送至工位7返回仓库2创建生产工单看板显示物料信息4根据现场大屏完成拣配6扫描卸货完成物料呼叫运送流程图车间现场和线边仓设置信息看板，反馈物料信息与呼叫请求预设线边仓安全库存，自动触发呼叫请求装卸货扫描条码进行校验记录和跟踪每个呼叫周期内的活动AGV集成连接MES（WMS）与AGV控制系统，实现物流与信息同步传输数据库中间表或实时报文等多种标准通讯方式车间内VGA位置与状态跟踪MES（WMS）AGV自动调度系统作业任务（物料，产线，工位等）车辆状态与作业执行结果仓库管理库位设置成品包装完成扫描入退库移库盘库库存查询仓库管理对成品的拜访位置进行设置，例如按照订单或批次等成品入库或退回生产线操作成品在库位之间移动对某一库位进行盘点，并支持对盘点结果执行盘亏或盘盈的操作多种报表查询库位情况MES(WMS)与自动仓库的集成入口扫描成品条码(自动/手动)自动仓库入库流程MES(WMS)入自动库产品下线信息接收待入库信息成品入库通知MES同步入库MES(WMS)与自动仓库的集成自动仓库装载计划出库流程MES(WMS)创建装载计划接收装载计划信息(交货单号/订单号/行项目/物料号/计划量)成品移库(至LoadingDock)通知MES同步库存MES可从SAP接收交货单信息，并拆分成一个或多个装载计划(LoadPlan)，MES将该信息预先发给自动仓库。当车辆进场时，MES选择对应的装载计划触发拣配，完成出库。车辆进场拣配(FIFO)批量出库装载计划＃发给自动仓MES(WMS)与自动仓库的集成自动仓库例外出库流程MES(WMS)出库申请(按照ID/物料号/批次号)按要求出库成品移库通知MES同步库存所有的非装载计划出库的场景统称为例外出库，包括移库，单件取货装车，下架取样等。MES(WMS)与自动仓库的集成自动仓库库存对账流程MES(WMS)创建对账请求按物料号汇总统计库存MES(WMS)接收自动仓库存信息通知MESMES(WMS)需要定期同自动仓库进行对账，以确保MES仓库数据的准确性MES(WMS)统计库存库存差异分析内置检验规程管理，以实时生产事件和工单来驱动质量检验离线质量检验、在线质量检验车间自检、技术条件（开机条件）生产与实验室检验闭环管理以生产工单事件和定时事件触发质量检验，检验结果反馈给生产现场并辅助生产过程控制收集来料信息、工艺参数、检测结果进行统计分析，产生最优匹配值检验结果快速反馈到生产现场，指导生产作业执行质量管理75生产启动生产执行生产结束检验通知生产反馈检验取样检验1检验判定检验n结果发布检验操作生产操作基于质量数据的分析与统计，对质量问题进行收集并及时反馈出有效信息完整的质量分析和报告预定义质量指标规格，超限报警与提示标准的质量数据分析工具：控制图、趋势图全面的实时查询报告和逐层分析报告进行动态质量分析持续质量改进支持SPC分析与改进76设备综合效率OEE=可用率*表现性*质量指数高效生产时间高效生产时间非一等品质量合格率(Q)生产时间设备故障时间利用率(A)净生产时间

低速运行时间利用率

(A)性能利用率

(P)质量合格率(Q)运行时间OEE%=XX=日历时间运行时间计划生产指标

(Pf)停机检修性能利用率(P)OEE效率改进闭环根据原因，制定措施实施措施，跟踪成效效果明显，纳入经验管理经验，持续改进效率统计损失分析问题定位与改进措施OEE分析的具体效益设备

A降低设备故障率降低维修成本延长设备的使用寿命工艺

C突破工艺瓶颈提高生产力员工

B提高熟练程度提高工作业绩质量

D提高产品直通率减少质量成本完整的设备资产和履历管理自动触发预防性维护工单完整的维护工单管理系统维修操作信息全记录自动为维护工单生成备件领料单和备件库存管理自动根据备件库存设定产生备件订单自动为维护工单计算相应的人工和物料成本设备点巡检管理设备运维管理80设备维护的三个阶段81最昂贵的维护故障发生后事后维护有计划无目标遵从操作手册预防性维护最经济的维护评估预测设备状态，按需维护预测性维护状态检测

健康评估

故障预测故障诊断维修决策预测性维护82预测性维护是通过传感器收集和分析设备的实时数据，用以预测何时可能发生故障,从而避免更高成本的损坏和停机时间。预测性维护融合大数据、机器学习等多项技术，为人与机器互动交流提供了机会。01准确的数据采集02合理的预测性分析模型整理关键指标，结合历史事件分析支持OPC/MODBUS等多种接口和通讯协议03可靠的故障识别算法逻辑回归分类算法，决策树分类算法等现场管理上班登录信息查看设备点检生产计划制造规范生产执行过程质量停机记录质量报告生产统计交接班物料呼叫料仓资源及混料信息查看现场布置操作终端，对现场作业人员提供信息查询、过程记录、异常提醒和作业统计等业务功能与自动化设备进行信息交互，减少重复录入，实现业务数据的同步查看作业计划，明确作业人员的工作；现场作业指导，及时发现问题和处理问题；安灯系统车间现场的目视管理确保生产过程中的问题得到及时处理避免生产过程的中断或减少它们重复发生的可能性ABCD提高管理效率降低成本质量控制提高生产效率物料、设备等异常信息跟踪分析。建立目视管理，打开现场管理黑箱，工序过程透明化，提高管理效率抓好现场规划，提高现场管理水平，降低现场管理成尽快发现生产过程中的质量问题，做出及时性调整安灯系统质量Andon物料Andon设备Andon用于连续生产，实现质量控制，防止质量蔓延物料呼叫，避免生产线边仓出现物料短缺，最大程度提高配送效率，可与物料呼叫模块相集成。生产线进行人工故障呼叫和设