iFactory 电子家电行业智能化应用方案

iFactory-电子家电智能工厂报告人：谢波工业自动化事业群联系方式：研华科技（中国）有限公司目录智能工厂趋势美芝压缩机厂设备综合管理方案研华iFactory介绍电子制造原料仓储机加工车间模组制造电子制造智程化流水组装测试包装信息化厂务设施能源管理Confidential&InternalUseOnly工业4.0=智慧工厂+智能制造智慧工厂----重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现智能制造----主要涉及整个企业的生产物流管理，人机互动，3D打印以及增材制造等技术在工业生产过程中的应用自动化信息化主要三个方向制程装备多功能高集成度化发展机器换人工完成组装加工运输检测信息系统ERPPLMCRM结合MES引导制造生产过程并不断优化企业关注问题点货期-交付时间ERP缺少实时性，对制造要求更加专业化需要MES辅助保障产品质量-SPC-全面的分析生产环节不良率因素缩短交货周期-WMS-合理管控物料仓库减少库存,提高资金利用率-SCM-MRP-APS提高生产效率JIT-拉动式生产-AGV-WMS-仓储物流多样化产品管理-PDM/PLM-工艺-SOP-生命周期到标准工艺美芝车间加工设备综合监控方案美芝加工设备组网通讯需求分析控制器

轴承线内共有PLC60台，其中西门子S7-300PLC10台，三菱Q系列PLC50台；通讯扩展

在有空余扩展槽的PLC上增加通讯模块，主要分以太网模块与串行总线通讯模块。设备关键信息点采集机器的产量信息,记录设备停开机状态及故障信息代码,停开机时间等数据点如下：

启停按钮

复位按钮

机器产量信息

正常故障信息

非正常故障信息

故障时长生产加工设备综合管理软件需求分析服务器：通过以太网将控制器采集数据并计算后，上传到上位机服务器系统，由上位机的SCADA软件统计机台信息数据、状态开始结束时间等参数一记录至指定的SQL数据库表，数据库表结构由IT部指定格式；现场端：系统实时读取数据库表中的故障信息，并根据故障信息对指定设备进行维护保养，维护人员消除故障后，通过客户端系统录入实际故障信息及解决措施反馈回上位机服务器中的数据库进行存档实时界面：WEBACCESS-SCADA具备对现场所有设备的实时通讯，实时状态及故障的动画显示，报警及报警管理,生成开停机趋势图分析界面：故障维护信息在上位机服务器中能够按指定条件进行查询、统计分析,生成设备运行时间日,月,年EXCEL报表.便于分析管理设备绩效工况.美芝加工设备接口明细美芝生产加工设备综合监控绩效管理方案硬件方案说明PLC采集:针对已有扩展槽三菱Q系列PLC，通过扩展QJ71C24N通讯模块，走MC协议，采用RS485方式连接到串口服务器；针对没有扩展槽的三菱Q系列PLC，需要确定原有CPU上是否自带485BD模块或其它空余接口，通过RS232或RS485方式连接到串口服务器；针对没有扩展槽的西门子S7-300PLC，需要确定原有CPU上是否自带MPI接口或其它空余接口，通过RS232或RS485方式连接到串口服务器；按每2种工艺流程（如PMQ-04-01~05\PMR-04-01~05）在现场配置1台前置采集器，负责采集所需数据，并可做本地数据缓存，同时将采集的数据转换成标准的MODBUS-TCP协议上传到中心服务器；维护人员也可通过该前置采集器在现场将维护信息录入并上传到中心服务器。硬件方案说明通讯管理:

为保障数据稳定,前置采集器到数据中心采用光纤环网结构,根据就近布线经济方便的原则，采用单模光纤方式组网。5个站点的前置采集器分别连接光纤交换机，由现场光纤交换机与中心光纤交换机组成环网，保证网络可靠性；

现场层的串口服务器负责将RS232或RS485链路转换成以太网链路，通过透明传输连接到前置采集器，方便现场布线。工业计算机SCADA服务器:

中控室配置2台研华ACP4000工业计算机服务器，互为冗余系统,采用双1000G硬盘冗余存储结构。WINDOWS7专业版/SEVER系统.配置SQL数据库存储所有数据，并提供给远程客户端进行记录、查询。数据库保存结构上位WEBACCESSSCADA软件功能介绍,及SQLSEVER数据库.软件功能规划如下1:设备状态实时监控画面及分布图：未提供2:设备当前运行状态及时间记录更新3:设备历史运行状态及时间记录4:产量统计WEBACCESS设备管理实时界面

OEE计算方法:OEE=

时间开动率×性能开动率×合格品率时间开动率

=

开动时间/负荷时间

负荷时间

=

日历工作时间-计划停机时间开动时间=

负荷时间

–故障停机时间–设备调整初始化时间（包括更换产品规格、更换工装模具、更换刀具等活动所用时间）

性能开动率

=

净开动率×速度开动率净开动率

=

加工数量×实际加工周期/开动时间速度开动率=

理论加工周期/实际加工周期合格品率=

合格品数量/

加工数量ADAM通过采集开/停机类型区分开机时间与调整时间。ADAM与扫描枪也可以通过计数器采集产量及合格率信息TPC/FPM/WOP部分信息（故障原因工单信息等）需要人工录入方式采集

案例：中山华帝/双林汽配设备组网需求:一:冲压车间50多台冲床，20台注塑机，中控管理，绩效分析，档机时间追溯统计有效冲压次数,判断换模,换料,模具维修,顺利生产,计划停产,设备故障,损坏维修,计划停机,生产停机,新模调试等十二种设备状态,并统计各班次状态代码,计算累积运行时间与单次运行时间.能精确统计每条线每天的工件生产数量及合格率，为OEE提供数据分析。二:具备中控软件对以上信息进行实时监控,实时报警,并实现历史信息追溯查询,报表记录,OEE分析.开停机追溯甘特图，操作用户管理.并提供统一标准数据库SQL接口表关联SAP系统三:现场使用者便于操作,判断,可实时知道冲床当前状态,减

少手动录入工作量,保证数据稳定传输.

目标:信息实时性,稳定性,系统易操作性,易维护案例：冲压/注塑设备物料数采及录入AP：WebAccessDB：SQLIPCEKIWOP+UNO+ADAMSCADA-WEBACCESS设备利用率分析案例界面：设备产能评估-设备及时维护-排产管理OEE展示-按月计量设备稼动率OEE报表设备开停机分析(大量空闲损耗)研华企业介绍全世界最大的工业电脑厂商生产产能-小批量多样化生产iFactory数字化工厂关键系统MES:manufacturingexecutionsystem

制造执行系统工厂制造SPC:StatisticalProcessControl

统计过程控制产品质量OEE:OverallEquipmentEffectiveness全局设备效率生产设备产能WMS:WarehouseManagementSystem

仓库管理系统仓库物流AGV/RGV:AutomatedGuidedVehicle/RailGuidedVehicle

自动导引运输车/有轨制导车辆产线/仓库物流ADON:日语按灯音译

安灯系统生产异常（设备故障/缺料/产品不合格）报警响应FMCS:FacilityMonitoringControlSystem

厂务监控系统设备综合管理EMS:Energy

managementsystem

能源管理系统降低生产消耗研华制造执行系统研华昆山制造园区研华工厂产品制造流程原料仓主要负责芯片,IC元器件,结构件等外购料验收料,半成品存放机加工厂五金件加工，清洗，喷淋，装配，检验，入库。板卡厂SMT工序送板,印刷,点胶,贴片,回流焊,目检,波峰焊,AOI,手动接插件,组装,组装厂整机组装震动测试,烧机测试(高温房),成品终检,包装入库IC物料原料仓储基于WEBACCESS的恒温恒湿控制系统二：机加工车间

设备集群监控管理SCADA

OEE设备生产绩效分析机箱模组制造工艺流程车间多样化生产设备-需知关键采集参数钣金模组件机械加工车间小批量试样--数控加工量产冲压钻孔，冲/攻牙折弯工艺SOP机械手喷涂机壳清洗线多样型控制器接口信息整合采集关键参数设备开停机信息故障信息类型单次累计运行时间加工数量及合格率加工设定工艺参数研华加工车间数采方案拓扑图电子制造设备联网解决方案DEMO系统SCADA系统-设备状态群控联网设备工业通讯状态SCADA管理软件三：电子产品板卡制程工艺MES（ERP数据结合工单管理

流程追溯检测作业）SMT线生产设备监控PCB板卡生产制造工艺流程SMT线生产设备联网监控印刷贴片波峰焊回流焊AOI检测DIP工艺AGV入库基于WA+ADAM6018的炉温监控系统检测QC机器视觉外观检测条码记录板卡烧机检测烧机检测监测系统MES系统功能介绍（基础数据交互）（生产制令单管理）（生产作业计划）（现场作业执行）ERP基础资料数据—到MES系统货品基础资料：所有基础资料均可由ERP系统中导入，不再需要繁琐的基础数据整理工作，简化企业上线时间和上线人力。甚至是最繁杂的BOM以及工序资料均可从ERP中直接导入仓库资料：BOM资料：工序资料：MES-生产制令单在生产性企业，生产任务下发相关信息的载体主要包括：要生产的物品、生产的工位或机台、生产用时、工期要求、要生产工件的数量物料使用等；工单的创建主要是针对设备，内容涉及到具体的设备，包括成本代码、预计成本、操作、原因、停机成本、停机工时、设备可用性、临时修复预计完成日期、工单提供者、服务种类、服务问题、工作地址、需求人数、报告人、报告日期、指派主管、工单负责人、班次、项目预算、服务申请、工单作业行等等。工序生产单从ERP生产通知单动态转入，若ERP中不体现工序和生产通知单，可在转入MES后自动生成工序明细与指令单相关的加工任务明细，在转入后自动生成，并将加工资源自动写入当半成品为组装生产时，最好将工序设定为一个工序‘组装’，也就是说成品半成品都需要至少一个加工工序，这样方便统一管理。加工过程中，当为单件管理或批次管理时，进行参数的指定。

指令单功能画面如下：MES-生产作业计划作业计划作用为调整指令单加工顺序（采用加工时段调整来实现）将新增的生产单导入，将结案的生产单据标志写入MES将变更过成品代号，数量，订单号码的单据更新到MES删除ERP中不存在的指令单工序生产单生成，任务表生成，工序生产单关系表生成MES-作业执行上料验证及作业执行直接与ERP系统进行关联，无须做多套数据，节省人力。直接与设备相连，设备中的数据通过WEBACCESS与MES系统直接关联，数据同步反映到ERP系统中。生产人员根据物料及工单信息生成SOP（作业指导书）作业执行：上料验证：MES-检验作业不合格处理：1继续生产、2终止生产、3返工检验数据可通过WEBACCESS从检验测试设备直接读取组装检测智能化ADON防呆+看板系统物料拉动（AGVWMS）整机测试组装厂整机组装测试现场验料组装及测试工位MES应用组装线检测作业-防呆与防错追溯根据各工位组装工艺设置不同的工作时效.作业超时自动报警,生产维护人员及时响应处理.ADAMGCL功能远程IO之间可以在每个工位关联逻辑生产实时检测,巡检作业,终检结果分析。AGV在流程性行业与离散行业的应用AGV小车的用途：AutomatedGuidedVehicle，即自动导引运输车，不需要驾驶员，能够自动沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能。主要应用于工厂车间内按AGV用途来划分，AGV产品一般可分为搬运(牵引)型和装配型两种，前者主要是利用AGV将货物运输到指定的目的地点，对运输过程没有特殊的要求;而后者则是将AGV作为一种“运输+装配”的工具，需要AGV在输送过程中直接参与一些复杂的生产及装配过程。汽车生产线物料搬运电子制造车间物料搬运食品化工配料称重搬运AGV拉动系统研华解决方案WebAccessAGV移动车AGV移动车AGV移动车EKI-1351EKI-1351EKI-1351以太网线串口线802.11b/g802.11b/g802.11b/gEKI-6311GN(APRepeaterMode)EKI-6311GN(APRepeaterMode)EKI-6311GN(APRepeaterMode)IPCWEBACCESS-AGV自动上料软件管理系统车间看板与仓储看板

按灯叫料/故障/生产信息结合看板LANDVI/HDMI智慧生产看板信息系统原料仓到产线的物料拉动过程59LogisticCenter物流中心WMS1.Theassembler

noticesthatsomematerialisgoingshortorachievedtheminimumquantity.装配工发现物料短缺2.ThenheturnsonthelightsignaltotransfertheinformationandtoordertheparttotheRDC.装配工按灯，系统传递零件信息，同时向RDC拉动3.TheoperatorgetthereplenishmentrequestformWMSthroughVMT.WMS发送补货需求到铲车工的车载终端。4.Thenscansthelabelandpicksthematerial.铲车工拣货5.Theoperatortakesthematerialtotheline,theassemblerturnsoffthelightsignal,theLCshipthesameproducttotheplant.铲车工运送需要的物料进行上线，装配工按灯，同时LC安排车辆将需要的物料运送到内库6.Thestockisreplenished,finishingacycle.库存填充完毕，完成整个物料上线流程AssemblyLine组装线!Needapart6Y189238ALNeedapart6Y189238ALforlocationBC-23-2Needapart6Y189238ALRecieve!MostDifference:CallbuttonLEDshowsreplenishmentrequestisdoneornot仓储叉车车载系统应用-出入库搬运智能化仓储系统仓储看板系统分享五：厂务设施监控动力辅助设备监控及能源管理案例二:研华昆山厂A+TCWEBACCESS能源管理系统案例二:研华昆山厂A+TCWEBACCESS能源管理系统厂务能源管理系统（FEMS）企业能源管理系统采用分层分布式系统体系结构，对建筑的电力、燃气、水等各分类能耗数据进行采集、处理，并分析工业设施能耗状况，实现设施节能应用等。通过能源计划，能源监控，能源统计，能源消费分析，重点能耗设备管理，能源计量设备管理等多种手段，使企业管理者对企业的能源成本比重，发展趋势有准确的掌握，并将企业的能源消费计划任务分解到各个生产部门车间，使节能工作责任明确，促进企业健康稳定发展。案例二:研华昆山厂A+TCWEBACCESS能源管理系统FMCS系统结构图对各种工业设施的运行状态进行集中监视和远程控制的自动化管理系统，一般包含电力、纯水、污水处理、中央空调、气体或化学品储罐、压缩机、洁净室、锅炉供热等系统。通过数据采集和通讯模块将各个工业设施的运行数据连接至中央监控室或者管理人员电脑，形成一个网络化监控系统。研华工业自动化完整解决方案研华产品-工业网络通讯篇LinkYourDevicestotheEthernetwitheConnectivitySolutions多串口通讯卡串口服务器

工业无线AP工业以太网交换机

请牢记：研华工业通讯家族的4类产品SUSIAccess-NMS研华工业以太网产品EKI-1000系列:

串口与以太网转换

(串口服务器)、通用控制器EKI-2000系列:

入门级非网管型

工业以太网交换机及光电转换器EKI-4000系列:

机架式安装方式三层、二层网管型工业以太网交换机EKI-7000系列:

高性能网管型和非网管型工业以太网交换机三层工业交换机、万兆互联—EKI-9000系列EKI-9428EKI-9728总控中心分控中心分控中心健康状况，了若指掌

——物美价廉型的新一代工业以太网交换机可兼容几乎所有的设备管理与网络管理软件!SNMP(MIB)与Modbus/TCP合为一体设备工程师IT工程师(SCADA)客户业务管理(NMS)网络设备管理

专业网管软件——SUSIAccess-NMSVisualizeNetworkCentralizedConfigurationEasyToUseQuickDiagnosticMonitorReal-TimeNetworkstatus可视化实时集中管理快速诊断模式:TCPServer(轮询)由主机发起连接应用:OPCservers等RS-232/422/485SerialNetworkEthernetPanel/LabelPrinterADAM-5000TCPFrameMarqueeDisplayEKI-152X

硬件概览电源极性反接双电源输入(12~48VDC)‏保护

为外部报警器或PLC/Controller提供继电器输出IP30金属机壳

工作温度(0~60°C)

串口保护:

15kV

ESD

‏

电源保护:1KV脉冲

(EFT),0.5KV浪涌以太网保护:内置1.5KV电磁隔离保护2x10/100Base-TX以太网端口1,2or4DB9连接器EKI-152X

硬件概览IP30金属机壳

工作温度(0~55°C)

串口保护:15kV

ESD

‏以太网保护:内置1.5KV电磁隔离2x10/100Base-TX以太网端口8or16RJ-45连接器UnmanagedGigabitEthernetNetworking工业以太网产品EKI-2525EKI-2528EKI-2525MEKI-2526M/SEKI-2541M/SEKI-7629CEKI-7626CEKI-2725EKI-2828EKI-2741SX/LX/LXIEKI-2741FEKI-4654REKI-7654CEKI-7659CEKI-7657CEKI-7656CEKI-7758FEKI-7656CFrontView电源

&继电器千兆电光组合Combo端口坚实的金属外壳导轨/壁挂安装RS232ConsoleLED10/100MbpsRJ45portsPoE产品展示PoE分离器-EKI-2701PSI:千兆PoE分离器宽温:-40~75-EKI-2525P:5端口

PoE交换机-EKI-2525PA5端口

PoE交换机,支持

24/48Vdc电源输入IEEE802.af-EKI-2528PAI8端口

PoE交换机,支持

24/48Vdc电源输入宽温:-40~75-EKI-2525PHI:5端口PoE交换机

支持25W

PoE输出宽温:-40~7524/48Vdc电源输入IEEE802.3at10端口及以上-EKI-7659CPI:8xPoE+2千兆

网管型工业以太网交换机宽温型-EKI-2526PI:6端口

PoE交换机,宽温型-EKI-2525SPI:5端口

PoE交换机,含1个光纤接口，宽温型-EKI-7559MPI-EKI-4654PI-EKI-2529PI美国知名工控媒体争相报道ProView研华产品--工业总线分布式采集家族-多总线分布式IO全面以太网I/O解决方案-大势所趋！！Ethernet移动设备ADAM-T200ADAM-T100ADAM-6000ADAM-6200ADAM-6200WLANPortI/OptsOpt.Temp.ADAM-T10011~8-40~85ºCGenericI/OorSensorADAM-600017~18-20~70ºCGenericI/OADAM-620026~16-10~70ºCGenericI/OIEEE802.3u10/100Base-T(X)IEEE802.11b/g/n2.4GHzwithWPA2and256-bitAESWLAN优势容易结合有线或无线以太网设备,只需要无线路由器或AP你可以通过移动设备直接访问该模块成千上万的配件在市场上可用精巧型数据采集方案，物联网及自动化广泛应用

2015,Q32015,Q1ADAM-T100Series4-ch4~20mA4-chDOADAM-T1104-chDI4-chDOADAM-T1504-chDI4-chRelayADAM-T160FacilityRoomMonitoringReadyADAM-T1xxEquipment/MachineMonitoringReadyADAM-T2xxBuilding/EnergyMonitoringReadyADAM-T2xx2015,Q12015,Q4ADAM-T200Series4-ch4~20mA4-chDOADAM-T2104-chDI4-chDOADAM-T2504-chDI4-chRelayADAM-T260FacilityRoomMonitoringReadyADAM-T2xxEquipment/MachineMonitoringReadyADAM-T2xxBuilding/EnergyMonitoringReadyADAM-T2xx

通用I/O到行业I/O转变第一阶段：ADAM-T系列通用I/O在第一阶段。下一阶段,传感器领域也将列入ADAM-T系列I/O空间2015.22015.2WIFII/OEthernetI/O宽操作温度/宽范围电源输入<85oC-40oC<宽操作温度<48VDC10VDC<宽范围电源输入灵活的现场指示灯AddressModeNodeIDIndicator(Switchtoinitialmode)NormalModeChannelStatusIndicatorModeSwitch前面板方便获取通道状态及地址信息！！双协议支持ADAM-4000ModbusI/O

ADAM协议HostPCWithUser’sAPsADAMASCIICommands如：#01ADAM4572ModbusControllerHMIServer(Modbus/RTU)ModbusEthernetDataGatewayModbus/TCPModbus/RTU

Modbus协议HMIS/Wwith…ModbusDriverModbusOPCServerADAM-4100坚固型系列

ADAM-4117Channels:8differentialAIResolution:16-bit200VDCHighcommonmodelnputType:mV,V,mASamplingRate:10/100samples/secDualWatchdogTimerTVS/ESDProtectionADAM-4118Channels:8differentialAIResolution:16-bitInputtype&range:Thermocouple:J/K/T/E/R/S/BVoltagemode:mV,VCurrentmode:mASamplingRate:100samples/sec.DualWatchdogTimerTVS/ESDProtectionADAM-4150Channels:7DI/8DODigitalInput:-SupportDry/WetContact:-Support1KHzcounterDigitalOutput:-Opendrainto40V,0