離散制造企業(yè)智慧工廠解決方案

智慧工廠解決方案建設背景建設背景高度離散制造企業(yè)的困局造行業(yè)的深度發(fā)展，這種制造模式顯然不能滿足企業(yè)高質量的發(fā)展需求。為破解這一困局，積極工程機械企業(yè)多品種、高效率、高質量、低成本工業(yè)4.0與中國制造2025別是新一代信息技術與制造業(yè)的深度融合，以促進制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)的深刻變革，改變全球制造業(yè)的發(fā)展續(xù)出臺“互聯(lián)網(wǎng)+”、綠色制造、工業(yè)強基、智能制造、服務性制造、智能硬件等相關產(chǎn)業(yè)政策，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展、制造企業(yè)轉國家智能制造標準體系建設指南2021年11月份頒布《國家智能制造標準體系建設指南》建設目標建設目標重要意義重要意義1、實現(xiàn)智能制造技術引領和創(chuàng)新驅動；2、是智能制造實現(xiàn)互聯(lián)互通的必要條件；3、是產(chǎn)品、裝備、生產(chǎn)管理等實現(xiàn)智能化的技術保障；4、是促進我國制造業(yè)參與競爭國際制高點的重要手段。1、確定了標準化建設的總體目標及建設路徑；2、明確了標準化所涉及的領域，并劃分體系；3、對主要核心標準的建設目標給出了定性的指導；4、從組織、人才、合作等方面提供了保障措施。智慧工廠規(guī)劃智慧工廠規(guī)劃智慧工廠定義智能工廠是一種賽博(cyber)物理深度融合的生產(chǎn)系統(tǒng)，它通過數(shù)字孿生、CPS等的設計與實施，進行工業(yè)4.0的橫向集成、縱向集成和端到端集成的3大集成，實現(xiàn)制造系統(tǒng)構成可定義、可組合，制造工藝流程可配置、可驗證，從而在個性化生產(chǎn)任務驅動下，可自主重構生產(chǎn)過程和場景，構建出高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的個性化工廠，降低生產(chǎn)系統(tǒng)組織難度，提高制造效率及產(chǎn)品質量。智能工廠具有自主能力，可采集、分析、判斷、規(guī)劃；通過整體可視技術進行推理預測，利用仿真及多媒體技術，將實境擴增展示設計與制造過程，系統(tǒng)中各組成部分可自行組成最佳體系結構，具備協(xié)調、重組及擴充特性，具備自我學習、自行實時分析對獲取的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行快速、準實時分析對獲取的實時運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行快速、準確的加工、識別、處理等智能工廠是數(shù)字化工廠的升級，又是智能制造的載體按照數(shù)據(jù)分析的結果，按照設定的規(guī)則，自動做出判斷和選擇狀態(tài)感知準確感知企業(yè)、車間、設備、系統(tǒng)的實時運行狀態(tài)精準執(zhí)行執(zhí)行決策，對設備狀態(tài)、車間和生產(chǎn)線的計劃做出調整智慧工廠總體結構智能工廠總體結構圖智慧工廠技術架構設計智能工廠總體結構圖智慧工廠建設核心要素 核心功能：基于三維仿真的數(shù)字化規(guī)劃在規(guī)劃層面的仿真模型實驗過程中實現(xiàn)產(chǎn)能核心功能：基于三維仿真的數(shù)字化規(guī)劃在項目實施之前：依據(jù)設計、裝備、工藝等數(shù)據(jù)模型，對產(chǎn)品未來的制造、乃至全生命周期的過程進行虛擬仿真，達成對未人工等進行精準的分析與改進，并完成產(chǎn)線布局及信息化模擬,在項目實施之前即對方案做出最優(yōu)化的決策。項目投產(chǎn)之后：將實際生產(chǎn)過程的大數(shù)據(jù)導入虛擬仿真系統(tǒng),通過優(yōu)化的控制方案及經(jīng)驗累積，不斷地加快研發(fā)進度、提升產(chǎn)品質量及生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本及能耗、增強企業(yè)管理決策與生產(chǎn)控制水平。實際制造過程中：虛擬仿真系統(tǒng)通過與實際工廠生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的交互，可展示產(chǎn)品制造流程的全方位、多角度、無限接近真實工況的各項信息，以展現(xiàn)生產(chǎn)過程的透明度、提升對企業(yè)先進制造能力的可信度。核心功能：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與智能產(chǎn)線核心功能：工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與智能產(chǎn)線基于物聯(lián)網(wǎng)平臺集成的現(xiàn)場設備數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)和人工智能等大數(shù)據(jù)分析與挖提供生產(chǎn)工藝與流程優(yōu)化、設備預測性維護、智能排產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)應用結構核心功能：MES和ERP無縫集成下達到生產(chǎn)制造、產(chǎn)品交付以及售后追蹤的全流互?？蛻舻膫€性化需求可以第一時間到達計劃、生產(chǎn)現(xiàn)場以MES系統(tǒng)為主線，輔助智能派工、現(xiàn)場LED看板等可視化信息，集成化計劃/物流作業(yè)標準查詢、質量管理等維度進行在線管控，實現(xiàn)了人員、資源實時調度，生產(chǎn)制造現(xiàn)場與生產(chǎn)管控中心的實時交互MES系統(tǒng)結構圖核心功能：公共資源精細化管理公共資源定位系統(tǒng)是智能工廠的一個重要支撐。公共制造資源定位平臺融合不同的定位方式并滿足不同的業(yè)務需求的同時，實現(xiàn)基礎設施的共用，達到減少重復建設、提高基礎設施利用率的目的。通過物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)對在制品、叉車、人員、設備資源的實時定位、追蹤與監(jiān)控；實時獲取物料和運輸工具的狀態(tài)和位置等信息，并可以通過對這些信息的分析實現(xiàn)對物料的高效調度；綜合運用WSN、RFID和GPS等多種定位技術，滿足不同制造資源的定位需求。核心功能：智能化立體倉庫和物流運輸系統(tǒng)智能化立體倉庫和物流運輸系統(tǒng)實現(xiàn)泵車、拖泵、車載泵裝配線及部裝線所需物料的暫存、揀選、配盤功能，并與AGV配套實現(xiàn)工位物料自動配送至各個工位。倉儲模式采用自動化立體倉庫存儲（主要儲存中小件為主）+垂直升降庫存儲（主要儲存小件為主）+平面?zhèn)}庫儲存（主要儲存大件等其他特殊物資）很大程度地緩和了自動化立體倉庫的出入庫作業(yè)壓力，有效地提高了整個系統(tǒng)的作業(yè)能力。智能化立體倉庫和物流運輸系統(tǒng)結構圖核心功能：生產(chǎn)控制中心PCC核心功能：SPC質量在線檢測與分析通過GSP、MES、CSM及QIS的整合應用，實現(xiàn)了涵蓋供應商送貨、零件制造、整機裝配、售后服務等全生命周期的質檢數(shù)字化，以及SPC系統(tǒng)結構圖SPC應系統(tǒng)用示意圖數(shù)字孿生技術★數(shù)字孿生模型是虛擬現(xiàn)實相結合的全新技術。它是把工廠的物理空間用虛擬空間來展示。建立虛擬樣機★數(shù)字孿生模型是虛擬現(xiàn)實相結合的全新技術。它是把工廠的物理空間用虛擬空間來展示。建立虛擬樣機、虛擬制造的特征，能夠融合集成結構的幾何、物理、行為及規(guī)則四維模型。全域指多粒度的空間域，地理上包含地上、地下、地表，管理上包含工廠、車間、設備系統(tǒng)，構造上包含系統(tǒng)、單元、構件；全要素指全生命周期所有業(yè)務涉及的要素，從產(chǎn)品設計、生產(chǎn)規(guī)劃與生產(chǎn)執(zhí)行的全生命周期不同階段。數(shù)字孿生技術架構體系數(shù)字孿生智慧廠房數(shù)字孿生數(shù)據(jù)底座廠區(qū)廠房、生產(chǎn)車間、辦公樓、室外生產(chǎn)管道、地數(shù)字孿生數(shù)據(jù)底座根據(jù)生產(chǎn)車間相關圖紙及數(shù)據(jù)采集，對內部空間結構進行數(shù)字孿生數(shù)據(jù)制作。數(shù)字孿生數(shù)據(jù)底座純水系統(tǒng)、廢水系統(tǒng)、工藝冷卻水系統(tǒng)、中溫冷卻水系統(tǒng)、排風系統(tǒng)、工藝真空系統(tǒng)、清掃真空系統(tǒng)等生產(chǎn)管線?；跀?shù)字孿生智慧工廠功能應用設備運維管理廠區(qū)可視化管理設備運維管理廠區(qū)可視化管理生產(chǎn)線虛擬演練廠區(qū)安全管控生產(chǎn)線虛擬演練廠區(qū)安全管控廠區(qū)可視化管理監(jiān)測火災報警點設備，監(jiān)測點設備狀態(tài)、報警類別、歷史報警信息產(chǎn)訊。監(jiān)測室內外運行設備，信息發(fā)布屏、公共廣播、電梯、空調通風、網(wǎng)絡設備等，實時展示設備運行狀態(tài)。監(jiān)測安防相關設備視頻、入侵、門禁、巡更、無線對講等，并獲取實時狀態(tài)。監(jiān)測停車場、能耗數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)，并對停車數(shù)量、電力消耗、環(huán)境參數(shù)進行實時展示。廠區(qū)可視化管理廠區(qū)可視化管理設備運維管理設備運維管理對設備運行和管理情況數(shù)據(jù)進行間管理和廠級管理的多層需求提設備運維管理為企業(yè)提供精準、高效的設備管維環(huán)境可視化、設備質量問題可設備運維管理廠區(qū)安全管控廠區(qū)安全管控視頻監(jiān)控集成技術智能視頻融合分析技術生產(chǎn)線虛擬演練生產(chǎn)線虛擬演練生產(chǎn)線虛擬演練生產(chǎn)線虛擬演練生產(chǎn)線虛擬演練生產(chǎn)線虛擬演練生產(chǎn)線虛擬演練生產(chǎn)線虛擬演練生產(chǎn)線虛擬演練實施方案規(guī)劃實施方案規(guī)劃實施路徑階段劃分通過改造、升級、研發(fā)、新增等方式實現(xiàn)車間關鍵重大工藝節(jié)點制造設備的自動化、數(shù)通過改造、升級、研發(fā)、新增等方式實現(xiàn)車間關鍵重大工藝節(jié)點制造設備的自動化、數(shù)建立一套符合企業(yè)未來智能工廠生產(chǎn)管控需求、功能全面、集成性高、技術先進及運行穩(wěn)定的智慧工廠智能工廠建設實施步驟數(shù)字化車間計劃排產(chǎn)信息碼應用數(shù)字化車間計劃排產(chǎn)信息碼應用生產(chǎn)可視化自動化物流精細化成本工藝\質量分析能源\排放管理兩化融合信息化\自動化基礎數(shù)字化研發(fā)生產(chǎn)資源信息化工藝\裝備建模精益化生產(chǎn)智能裝備升級工藝\質量數(shù)據(jù)采集物聯(lián)網(wǎng)\工業(yè)總線智能工廠智能工廠MES(3)\PLM(1)智能排產(chǎn)工藝\材料導入智能診斷智能物流成本優(yōu)化工藝\質量優(yōu)化供應鏈優(yōu)化智能制造智能制造MES(4)\PLM(2)智能設計智能優(yōu)化柔性制造深度協(xié)同智能決策遠程運維遠程服務10-15%15-30%30-60%60-100%信息化實施方案及規(guī)劃信息化實施方案及規(guī)劃信息化實施方案及規(guī)劃基礎信息平臺智能制造信息平臺數(shù)字化制造信息平臺基礎信息平臺智能制造信息平臺數(shù)字化制造信息平臺