【数字化】国产自主智能制造数字化车间

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Դ未知 ڣ2019-08-05 05:15 ()

  和利时公司(HollySys)始创于1993年电子部第六研究所,是中国领先的自动化与信息技术解决方案提供商。公司主要从事自动控制系统产品的研发、制造和服务,核心业务聚焦在工业自动化、轨道交通自动化和医疗自动化三大领域。公司以“用自动化改进人们的工作、生活和环境”为宗旨,致力于提升客户的生产效率和产品品质,并保障客户的生产安全和降低能耗及排放。

  和利时公司在二十余年的发展历程中,始终坚持发展自主技术,走自主产品创新之路,为国家经济建设和民生服务提供强有力支撑。在实施“中国制造2025”促进产业升级过程中,和利时公司提供从智能控制器、智能化装备、自动化产线到生产监控系统、工厂管理系统、企业决策分析系统全套的智能制造整体解决方案,及咨询、规划、设计、实施、运维全方位、全生命周期服务。

  “可编程控制器(PLC)制造数字化车间”是国家发改委2014年智能制造装备专项,由和利时公司自主完成总体规划、设计与实施,实现和利时电子工厂、PLC产品线全生命周期内的协同智能制造。

  采用和利时自主的 MES、SCADA、PLC、MC等智能制造关键软硬件产品和系统,实现“用和利时控制系统生产和利时产品”,并向制造企业推广智能制造整体解决方案。

  “可编程控制器(PLC)制造数字化车间”是国家发改委2014年智能制造装备专项,是针对我国自主大型PLC产业化的劣势,通过全面实施智能制造提升大型PLC的研发、设计、制造和服务能力。

  通过ERP、MES、WMS、AGV、SCADA、PLC/MC间的无缝集成,优化制造过程信息传递,有效管控订单、BOM、生产设备、仓储、元器件、在制品和生产过程,实现生产计划、执行和控制的闭环管理,增强生产的智能化和柔性化。

  实现全自动化PLC生产和全制造流程信息集成,有效减少原器件和产成品库存、提高PLC产量和质量、降低制造成本,并实现多批次小批量及用户定制化生产,从而提升国产PLC的市场竞争力,为更多的国产装备安装一颗“中国心”。

  项目面向PLC制造全过程,针对销售、制造、物流、管理、排产、质量、安全和节能环保各环节,综合运用采集、检测、识别、控制、计算、存储、通信等新一代工业互联网技术,构建一个全互联、高效运转的数字化虚拟工厂,实现物理生产的快速响应、高效集约、多品种柔性制造,通过为客户提供更加灵活多变的个性化功能和服务提升国产PLC的竞争力。

  和利时电子公司智能制造是一个纵向集成系统,可划分成现场层、生产执行层和经营管理层三层。现场层主要有生产设备、工业机器人、扫描录入设备、产线主控制器、立体库房、AVG小车、视频监控和精确定位系统等;生产执行层主要有生产监控SCADA系统、物料管理WMS系统和生产执行MES系统,以及分布在车间各处的看板系统;经营管理层主要有ERP、CRM和SCM。

  1)PLC自动化柔性生产线。主要由智能电子看板、PCBA自动化生产线、自动化装配测试线和自动化物流仓储系统等四部分组成。

  a)智能电子看板。采用和利时自主研发的数据集成平台SCADA,实现对生产过程数据的实时采集和生产运行监控,应用于车间/工厂监控系统、生产线看板和手持移动终端。

  b)自动化装配测试线。主要包括PLC、MC、装配机器手、全自动测试设备、自动上下料及传送装置等。其中PLC、MC和全自动测试设备采用和利时自有产品,其它通用设备外购。

  c)自动化PCBA生产线。主要包括自动上/下板机、焊膏印刷机、点胶机、高速贴片回流焊机、波峰焊机、AOI/XOI、RFID读写器等设备,具备双向通信接口,接收来自MES的产品数据和生产调度指令,采集设备运行状态。

  d)自动化物流仓储系统。主要包括物料识别、货位管理、自动分拣、物料传输,以及立体仓库和AVG系统等部分。

  2)智能制造车间制造执行系统MES。采用和利时自主研发的MES,实现生产作业管理、批次管理、质量管理、设备管理和能源管控等功能。

  3)企业资源计划ERP。采用SAP R/3系统,实现订单管理、供应链管理、生产计划、库存管理等。

  4)产品数据平台:采用配置管理数据库系统管理电子CAD生成的BOM与PCBA数据、机械CAD生成的三维产品信息和装配数据等,实现版本控制并按照生产计划的要求及时、准确地向生产线)其它智能化系统:包括智能工业电视系统、室内精确定位系统、电能计量系统、X射线辐射监测系统、手持移动应用、增强现实系统等。通过各种物联网、移动互联网技术对生产、环境和人员全面感知,为实现基于大数据的精细化管理提供基础支撑。

  运用信息技术对工厂中各类对象进行建模,采用最先进的通信方式和协议实现对象间的互联互通,建设全互联的工厂CPS系统。

  信息流:数字工厂集成软件平台,基于OPC-UA工业标准,支持异构数据的集成,实现现场各类设备、各种系统的互联,可扩充的业务逻辑建模,集SCADA、APS、MES、WMS、看板等生产管控功能于一体;采用智能看板、手持终端、云技术,用户随时随地获取生产信息;

  物料、在制品、产成品、托盘采用条码、二维码、RFID,实现物流全电子化高效管理、产品质量生产可追溯性;

  控制流:自动化装配测试线采用工业机器人、机器视觉、自动上下料、信号自动加载测试及记录系统、全自动打包装箱机,实现无人化生产;

  采用WiFi、ZigBee、UWB无线和POE以太网供电技术,简化车间内网络和电源布线,增强移动性;

  采用工业智能视频分析系统(ICCTV)、室内精确定位系统(UWB),实现基于机器视觉和位置/轨迹的安全防护与监视。

  HOLLiSCADA系统软件是和利时自主研发的自动化系统集成平台,定义为安全、可靠、开放的工业平台软件,支持异构系统集成,可以将各种不同的设备、软件和人无缝地集成为一个协同工作的系统,实现互联互通和互操作,平台主要包括工厂建模和应用开发工具、现场设备接入、工业数据服务、控制运算引擎、规则引擎、工作流引擎、大数据引擎和可视化展示等组件。

  SCADA系统在工业控制领域传统的角色定位为数据的采集与监控、提供开放的协议与第三方系统互联、数据存储和分布式计算等,但是随着互联网等新技术的飞速发展,SCADA不再仅仅限制在做数据提供者上,其与Web、GIS、大数据、智能技术、云计算、移动应用、增强现实、物联网等技术结合,构建企业数字化综合运营平台。

  HOLLiSCADA不仅支持生产过程实时数据、报警、事件和历史数据,还扩展了对产品数据、设备数据、设计数据、地理位置数据、音视频多媒体数据的支持,实现与多种类型子系统的集成融合。系统提供快速二次开发功能,通过扩展实现HOLLiMES生产执行系统,支持特定行业的应用功能定制开发;支持C/S和B/S方式的PC、移动设备、看板、大屏幕等多种图形化展示方式,可以实现在异构环境下的协同制造、生产监控、生产调度和生产管理,适合于制造业智能工厂和数字化车间自动化集成应用。

  PLC制造数字车间项目主要目的是为了解决协同制造能力、提高信息可靠性、提高生产效率、柔性制造、提高自动化管理水平、提高产品质量,是一个集数据采集与监控、生产调度、生产排产、生产监控、产品生命周期管理、能源管理、库存管理、视频监控、人员管理等功能于一体的高度信息化、智能化系统。SCADA在其中起着承上启下的核心作用,对现场生产设备、产品、环境和人员进行实时监控;基于SCADA平台之上构建MES、WMS,实现车间生产集成管控;与CAD/PDM、ERP等系统进行对接,打通产品数据和企业经营信息。

  本着开放合作共赢的目的,联合更多有自主产品的国内厂商,首先在3C、家电等行业形成适合中国企业特色的智能制造垂直解决方案,实现用中国自主的智能制造方案实施“中国制造2025”,提升国产装备制造业的竞争力。

  针对广大中小型制造企业普遍欠缺实施智能制造的资金、技术和人力这一事实,引入物联网、云计算、大数据技术建设公共的工业云服务平台,采用多租户技术实现低成本线下实体工厂与线上虚拟工厂的双向映射与对接,提供公共资源租用、供应链对接、运维服务外包等服务,助力中小制造企业的转型升级。

  在自动化控制、生产工艺技术等操作技术(OT)之外,还大量采用物联网、互联网、移动互联网、云计算和大数据技术等新一代信息技术(IT),并实现两者的完美融合。

  以PLC为代表的智能装备是我国制造业升级的关键设备,通过“PLC制造数字化车间”建设,可以有效降低PLC产品的制造成本、提升产品质量、降低库存,提升国产PLC产品的市场竞争力。

  “人工智能赛博物理操作系统”(新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”:云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能)分支用来的今天,企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中,利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量,实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。

  的真正价值并不来自构成技术或功能,而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化,这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合,没有颠覆现状的意愿,这些将不可能实现。

  无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量,领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位:

  重新行业布局:你的世界观要怎样改变才算足够?你必须对行业典范进行怎样的反思?

  重新构建企业:你的企业需要做出什么样的变化?你准备如何重新定义你的公司?

  重新打造自己:你需要成为怎样的人?要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位,你必须如何去做?

  AI-CPS OS是数字化智能化创新平台,设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端,可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系,实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉,形成了领导力模式,使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置:

  精细:这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切,进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。

  智能:模型随着时间(数据)的变化而变化,整个系统就具备了智能(自学习)的能力。

  高效:企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力,这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。

  不确定性:数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验,其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域:技术、文化、制度。

  边界模糊:数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化,还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。

  虚拟劳动力,承担需要适应性和敏捷性的复杂任务,即“智能自动化”,以区别于传统的自动化解决方案;

  员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说,创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。

  云计算、大数据、物联网、区块链和 人工智能,像君子一般融合,一起体现科技就是生产力。

  在数学空间,建立新的商业文明,从而发现新的创富模式,为人类社会带来新的财富空间。云计算,大数据、物联网和区块链,是进入这个数字空间的船,而人工智能就是那船上的帆,哥伦布之帆!

  AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力,将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量,并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节,形成从宏观到微观各领域的智能化新需求,催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革,深刻改变人类生产生活方式和思维模式,实现社会生产力的整体跃升。

  人工智能赛博物理操作系统”(新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”:云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能),在场景中构建状态感知-实时分析-自主决策-精准执行-学习提升的认知计算和机器智能;实现产业转型升级、DT驱动业务、价值创新创造的产业互联生态链。

  新技术:“云计算”、“大数据”、“物联网”、“区块链”、“人工智能”;新产业:“智能制造”、“智能金融”、“智能零售”、“智能驾驶”、“智能城市”;新模式:“财富空间”、“工业互联网”、“数据科学家”、“赛博物理系统CPS”、“供应链金融”。

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  本标准规定了智能门锁的系统架构、智能门锁终端安全、智能钥匙安全、云服务平台安全、客户端 安全、通用安全、安全等级方法等。 本标准适用于智能门锁设计、生产、管理以及应用系统的建设和运维。

  西门子数字化制造的PPT,主要是针对MES解决方案的详细阐述,内容不错哦!

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