工业4.0与智能工厂:信息物理系统与MES的融合

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工业4.0的理论核心为信息物理系统,即将物理设备连接到互联网上,让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能;将资源、信息、物料以及人紧密联系在一起,从而实现虚拟网络世界与显示物理世界的融合;将销售、设计、开发、物流、生产、售后整个价值链进行整合,并将有关的所有数据采集,大数据分析,将网络空间的高级计算能力有效的运用于现实世界中,从而形成可自律操作的智能系统。

互联工厂的愿景是实现工厂与用户零距离,实现可定制化生产,包含三个互联和三个能力,三个互联指用户互联,整合用户碎片化需求,从大规模制造到大规模定制;网器互联,网器和用户持续交互,体验迭代(场景商务);全流程互联,悠关各方全流程与用户零距离,共创共享。三个能力指柔性,基于不同用户的定制需求,快速响应、快速交付;智能,基于用户使用习惯的大数据采集、建模、分析、决策;可视,全流程体验可视化,用户实时体验产品创造过程。

 

云工厂(共享工厂)的愿景是实现工厂与设计者零距离,实现生产能力共享。具备智能的柔性化生产能力,实时共享了的生产负荷。工厂跟人一样,变成一种资源,“出卖”自己的生产能力,为其他需要的人去进行生产。创业者专注于创新设计,不必为生产烦恼。

 

MES是智能工厂的核心系统,MES能通过信息传递,对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂中有实时时间发生时,MES能对此及时作出反应、报告,并用当前准确的数据对它们进行约束和处理。这种对状态变化的迅速响应使得MES能够减少企业内部那些没有附加值的活动,有效地知道工厂的生产运作,同时提高了工厂及时交货的能力、改善了物料的流通性能,提高生产回报率。MES打破了资源管理层与现场执行层之间的信息鸿沟,更加关注现场,能与DCS/PLC、设备系统等直接连接获取信息,并可将生产结果上传给资源管理层。

 

MES可以提升产品制造和质量的执行力,使车间透明化,让车间信息透明、协同制造、提高效率。能让产品质量提升,具体为提高产品质量、降低不合格率、最大化客户满意度、质量信息可追溯。MES有更好的资源调度,可以加强资源调度、提高设备利用率、减少生产准备时间。还可以进行决策分析,MES提供数字看板和报表,为决策层提供完备、精确的支撑。

 

MES可与多个系统集成,通过与PLM系统的集成可以获取制造BOM、3D模型、制造资源、工艺流程、NC程序、工时生产BOM、生产实际运行参数等信息。通过与ERP系统集成可以获取物料主数据、工厂日历、其他基础数据、生产订单、产品产量、物料消耗、人员工时等数据。通过与WMS系统集成可获取BOM、领料单、原材料出库单、原材料库存、产品库存等信息。同时进行物料数据采集时,需要用到条码或RFID采集标签,然后通过PDA、RFID芯片、RFID接收天线、条码等实时采集产品在各流程中的数据并上传到MES系统。通过所有系统和设备的通力合作,才能打造更为先进高效的智能工厂。

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