工业控制系统4.0下如何应用MES系统

工业4.0||制造执行系统(MES)的核心功能是什么?
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工业4.0||制造执行系统(MES)的核心功能是什么?
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&培训项目:PLC 系统集成+运动控制+机器人+机器视觉提供专业的自动化项目实施 系统集成项目服务一般来讲,执行执行系统(MES)的功能模块包括过程监控,质量管理,设备监控,计划执行等功能模块,但是最核心的功能是哪个或是哪几个呢?1、资源分配及状态管理(ResourceAllocationandStatus)该功能管理机床、工具、人员物料、其它设备以及其它生产实体,满足生产计划的要求对其所作的预定和调度,用以保证生产的正常进行;提供资源使用情况的历史记录和实时状态信息,确保设备能够正确安装和运转。2、工序详细调度(Operations/DetailScheduling)该功能提供与指定生产单元相关的优先级(Priorities)、属性(Attributes)、特征(Chameterietioa)以及处方(Recipes)等,通过基于有限能力的调度,通过考虑生产中的交错、重叠和并行操作来准确计算出设备上下料和调整时间,实现良好的作业顺序,最大限度减少生产过程中的准备时间。3、生产单元分配(DispatchingProductionUnits)该功能以作业、订单、批量、成批和工作单等形式管理生产单元间的工作流。通过调整车间已制订的生产进度,对返修品和废品进行处理,用缓冲管理的方法控制任意位置的在制品数量。当车间有事件发生时,要提供一定顺序的调度信息并按此进行相关的实时操作。4、过程管理(Process Management)该功能监控生产过程、自动纠正生产中的错误并向用户提供决策支持以提高生产效率。通过连续跟踪生产操作流程,在被监视和被控制的机器上实现一些比较底层的操作;通过报警功能,使车间人员能够及时察觉到出现了超出允许误差的加工过程;通过数据采集接口,实现智能设备与制造执行系统之间的数据交换。5、人力资源管理(Labor Management)该功能以分为单位提供每个人的状态。通过时间对比,出勤报告,行为跟踪及行为(包含资财及工具准备作业)为基础的费用为基准,实现对人力资源的间接行为的跟踪能力。6、维修管理(MaintenanceManagement)该功能为了提高生产和日程管理能力的设备和工具的维修行为的指示及跟踪,实现设备和工具的最佳利用效率。7、计划管理(ProcessControl)该功能是监视生产提供为进行中的作业向上的作业者的议事决定支援,或自动的修改,这样的行为把焦点放在从内部起作用或从一个作用到下一个作业计划跟踪、监视、控制和内部作用的机械及装备;从外部包含为了让作业者和每个人知道允许的误差范围的计划变更的警报管理。8、文档控制(DocumentControl)该功能控制、管理并传递与生产单元有关工作指令、配方、工程图纸、标准工艺规程、零件的数控加工程序、批量加工记录、工程更改通知以及各种转换操作间的通讯记录,并提供了信息编辑及存储功能,将向操作者提供操作数据或向设备控制层提供生产配方等指令下达给操作层,同时包括对其它重要数据(例如与环境、健康和安全制度有关的数据以及ISO信息)的控制与完整性维护。9、生产的跟踪及历史(ProductTracking and Genealogy)该功能可以看出作业的位置和在什么地方完成作业,通过状态信息了解谁在作业,供应商的资财,关联序号,现在的生产条件,警报状态及再作业后跟生产联系的其他事项。10、执行分析(PerformanceAnalysis)该功能通过过去记录和预想结果的比较提供以分为单位报告实际的作业运行结果。执行分析结果包含资源活用,资源可用性,生产单元的周期,日程遵守,及标准遵守的测试值。具体化从测试作业因数的许多异样的功能收集的信息,这样的结果应该以报告的形式准备或可以在线提供对执行的实时评价。11、数据采集(DataCollection/Acquisition)该功能通过数据采集接口来获取并更新与生产管理功能相关的各种数据和参数,包括产品跟踪、维护产品历史记录以及其它参数。这些现场数据,可以从车间手工方式录入或由各种自动方式获取。
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MES系统也叫做制造执行管理系统,是对制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。MES系统可以为企业提供制造数据管理、计划排程管理、生产调度 管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板管理、生产过程控制、底层数据集成分析、上层 数据集成分解等模块,为企业打造一个高效的管理平台。
&&& MES制造执行系统产品特点
&&& 1.MES系统界面友好(UI Friendly)
&&& 2.MES系统基于行业定制化
&&& 3.MES系统组件化、模块化
&&& 4.MES系统支持多组织、多工厂、集团化业务特点
&&& 5.MES系统国际化标准设计、支持多语言(English、CHT、&)
&&& 6.MES系统符合MESA标准、基于消息总线协议
&&& 7.MES系统与计划层ERP及控制层EAP无缝集成
&&& MES制造执行系统的功能
&&& 1.工序详细调度:通过基于有限资源能力的作业排序和调度来优化车间性能
&&& 2.资源分配和状态管理:指导劳动者、机器、工具和物料如何协调地进行生产,并跟踪其现在的工作状态和刚刚完工情况
&&& 3.生产单元分配:通过生产指令将物料或加工命令送到某一加工单元开始工序或工步的操作
&&& 4.文档控制:管理和分发与产品、工艺规程、设计或工作令有关的信息,同时也收集与工作和环境有关的标准信息
&&& 5.产品跟踪和产品清单管理:通过监视工件在任意时刻的位置和状态来获取每一个产品的历史纪录,该记录向用户提供产品组及每个最终产品使用情况的可追溯性
&&& 6.性能分析:将实际制造过程测定的结果与过去的历史记录和企业制定的目标以及客户的要求进行比较,其输出的报告或在线显示用以辅助性能的改进和提高
&&& 7.维护管理:通过活动监控和指导,保证机器和其它资产设备的正常运转以实现工厂的执行目标
&&& 8.过程管理:基于计划和实际产品制造活动来指导工厂的工作流程(这一功能实际上也可由生产单元分配和质量管理来实现)
&&& 9.质量管理:根据工程目标来实时记录、跟踪和分析产品和加工过程的质量,以保证产品的质量控制和确定生产中需要注意的问题
&&& 10.数据采集:监视、收集和组织来自人员、机器和底层控制操作数据以及工序和物料信息,这些数据可由车间手工录入或由各种自动方式获取。
&&& MES制造执行系统的特色
&&& MES系统 特色一:生产扁平化、少人化APS/MES精益制造管理系统能够帮助企业快速实现组织扁平化、反应敏捷化、少人化、让企业高管真正随时随地控制、协调制造 过程,为企业高管拓宽制造过程中信息的深度、广度和透明度,帮助企业提高资金周转速度和市场灵敏度,大幅度降低成本,提高企业反应速度和效率、彻底排除浪 费,以迅速提升核心竞争力。
&&& MES系统特色二:数据动态化APS/MES精益制造管理系统与生产设备、和现场硬件集成,充分发挥其效能,实现数据实时采集、动态分析,动态统计处理,真正达 到实时掌控的目的!无论长期或短期的计划,无论是周计划、日计划、设备计划,APS/MES精益制造管理系统都能给出有最优化计划方式,并持续滚动计算计 划的执行情况。
&&& MES系统特色三:智能反应,形成新计划APS/MES精益制造管理系统是根据生产现场实际情况做出相应反应的智能化系统,它会根据物料、生产能力、工装夹具、设备 异常、出勤人员等等信息变动来自动调整下一步计划,形成新的计划。根据实际情况做出最优的安排,解决制造同步化问题!
&&& 有了MES精益制造管理系统,您可以做到真正随时随地掌握瓶颈工序,各工序在制品,解决制造业制造过程资金流转速度的问题,从而达到高速的资金周转率,更短的交货周期,更少的在制品库存!
&&& MES制造执行系统的工作方式:
&&& 1.新订单的生产计划由APS/MES精益制造管理系统根据产品工艺加工路线、物料、工序、设备、人员、交货时间等自动编排、计算后以最优化的方式下达
&&& 2.超大屏LED生产看板,全彩LCD屏看板让您生产现场的进度更加清晰化和透明化,一目了然。通过有线或无线AP方式达到全方位网络覆盖,生产异常及时 发送到相关人员手机进行处理,生产进度则自动进入主机服务器系统进行分析统计处理,有了它,你可以在全球任何有网络信号的地方查看订单生产信息,满足客户 跟单需求
&&& 3.告别铺天盖地的纸张,告别手工单产生的错误,把任务加工单、QC工程图、加工图纸、汇报单等所有图纸表格单据一并纳入平板电脑触摸屏终端,操作人员可以更快捷、更方便的调出岗位职责内生产所需的资料,减少错误和查找时间,更不会出现资料丢失的现象
&&& 4.信息滞后导致管理人员桌台摆放的往往是昨天或更早时间的汇报单和异常处理申请。通过APS/MES精益制造管理系统,不需要跟单或统计人员重复繁琐的 工作,不需要一级一级上报申请异常处理,而这些都是通过采用世界顶尖级终端硬件采集系统完成,使您坐在办公室几秒之内即可通过主机服务器了解每个订单生产 制造的所有信息!
&&& MES制造执行系统的作用:
&&& 1. 使生产数据即时采集,通过实时数据采集,大大减少系统数据录入。
&&& 2. 实现对生产数据的即时查询、历史查询和精细化数据分析。
&&& 3. 对不良产品追溯管理,一方面即时处理不良产品维修并及时改进减少不良产品另一方面,当已销产品出现不良现象时,及时追溯相关批次,并准确召回不良批次,提高了服务质量,并减少召回成本。
&&& 4. 改进生产工艺,提高产品质量。
&&& 5. 提高生产效率,监控生产工人生产状况,提高工作积极性。
&&& 6. 准确追溯到不合格供应商,减少不必要的损失。
&&& 7. 合理调配生产资源:人员、物料、生产线等。
&&& 8. 按时交货,建立良性的供货关系。
&&& 9. 为降低成本提供有力的数据来源。
&&& 10. 实现零库存管理,提高企业资金流的运转。
&&& MES制造执行系统给企业带来的效益
&&& (一)MES制造执行系统有形效益
&&& 1. 消除纸上作业和因纸上作业所产生的相关错误
&&& 2. 确切掌握生产状况,提高交货准确度,理顺物料流程,减少产能产出的时间
&&& 3. 正确掌握在制品数量,及不良品之追踪,降低在制品成本
&&& 4. 以条形码追踪产品序号,收集完整资料,提高产品之服务水准
&&& 5. 及时反应品质问题,追踪品质历史,提高产品品质
&&& 6. 减少人工统计和手工报表,提高现场管理人员生产力
&&& 7. 上层人员对于现场的控制、沟通更容易,对于即将发生的问题和未来加工的作业监控更易
&&& 8. 对于特定的操作更容易追踪其不良品的产生
&&& 9. 提高现场发生事件的可见度
&&& 10. 即时资讯的取得可以使规划和排程有更佳效果
&&& (二)MES制造执行系统无形效益
&&& 1. 提高企业品质形象以获取客户信心;
&&& 2. 能正确快速制定生产决策;
&&& 3. 公司竞争力的提升。
(格式:区号-号码(分机))
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(1000字内)ERP和MES的集成
&&& 挑战之处在于:在生产制造和计划单元要求不断细化的情况下,把企业层的(ERP)和车间生产管理层(MES)之间的各工艺接口进行集成。控制企业范围的行政管理和商务流程,ME系统则与生产线紧密相关,用于持续优化生产、记录生产过程信息与技术参数。这些数据多种多样:包括时间和数量信息、质量数据、机器和设备状态、故障及其原因。这些信息反映的是生产系统的状态,反过来再对ERP系统中的生产计划产生影响。
&&& 我们希望 ERP和 之间的界限在工业4.0环境下会不断淡化,企业层会不断地整合到车间的生产管理中。MES系统中的一些典型功能将在ERP系统中执行,传统的ERP系统的计划任务将转移到MES系统的详细计划中执行。
&&& 如果是纯粹的报表系统,则整个计划控制权则留在ERP系统中,MES系统也会承担制定部分详细计划的任务。在产能有约束的情况下,有限能力计划方案会提供计划的可选方案,帮助ERP系统执行粗计划。
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工业4.0时代,智能制造依靠ERP、MES等系统提高生产效率
2011年6月,美国启动包括工业机器人在内的“先进制造伙伴计划”;2012年2月,出台“先进制造业国家战略计划”并设立美国制造业创新网络。2013年,德国实施“工业4.0”战略。日本大力发展协同式机器人、无人化工厂。2016年,阿尔法狗打败李世石举世瞩目。这些标志性事件,预示着全球已经快速进入智能制造时代。本文带您了解一下智能制造何以被关注以及相关技术的应用价值、实现路径和投资机遇。
智能制造是什么,为什么值得关注
工业发达国家经历了机械化、电气化、数字化三个历史发展阶段,具备了向智能制造阶段转型的条件,未来必然是以高度集成化和智能化的智能制造系统,取代制造过程中人的脑力劳动。
工业4.0发展过程
智能制造是基于新一代信息技术的先进制造过程、系统与模式的总称。智能制造贯穿“设计、生产、管理、服务”等制造活动各环节,并具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能。智能制造整个过程中将智能装备(包括但不限于机器人、数控机床、自动化集成装备、3D打印等)通过通信技术有机连接起来,实现生产过程自动化;并通过各类感知技术收集生产过程中的各种数据,通过工业以太网等通信手段,以及各类系统优化软件提供生产方案,实现生产方案智能化。
可以说,国内人口红利逐渐消失的社会现实,以进口替代、机器换人为导向的政策趋势,以个性化生产、全球协作加深为突出特征的产业和经济要求,这些构成了智能制造在当前被金融和产业资本重点关注的原因。
智能制造的相关技术有什么应用价值?
在智能制造的关键技术当中,智能产品与智能服务可以帮助企业带来商业模式的创新;智能装备、智能产线、智能车间到智能工厂,可以帮助企业实现生产模式的创新;智能研发、智能管理、智能物流与供应链则可以帮助企业实现运营模式的创新;而智能决策则可以帮助企业实现科学决策。
NO.1.智能产品(Smart Product)
智能产品通常包括机械、电气和嵌入式软件,具有记忆、感知、计算和传输功能。典型的智能产品包括智能手机、智能可穿戴设备、无人机、智能汽车、智能家电、智能售货机、智能装备以及众多智能硬件产品等。
NO.2.智能服务(Smart Service)
基于传感器和物联网(IoT),可以感知产品的状态,从而进行预防性维修维护,及时帮助客户更换备品备件,甚至可以通过了解产品运行的状态,帮助客户带来商业机会。还可以采集产品运营的大数据,辅助企业进行市场营销的决策。此外,企业通过开发面向客户服务的APP,也是一种智能服务的手段,可以针对企业购买的产品提供有针对性的服务,从而锁定用户,开展服务营销。
NO.3.智能装备(Smart Equipment)
制造装备经历了机械装备到数控装备的发展,目前正在逐步发展为智能装备。智能装备具有检测功能,可以实现在机检测,从而补偿加工误差,提高加工精度,还可以对热变形进行补偿。以往一些精密装备对环境的要求很高,现在由于有了闭环的检测与补偿,可以降低对环境的要求。
NO.4.智能产线(Smart Production line)
很多行业的企业高度依赖自动化生产线,比如钢铁、化工、制药、食品饮料、烟草、芯片制造、电子组装、汽车整车和零部件制造等,实现自动化的加工、装配和检测,一些机械标准件生产也应用了自动化生产线,比如轴承。但是,装备制造企业目前还是以离散制造为主。很多企业的技术改造重点,就是建立自动化生产线、装配线和检测线。美国波音公司的飞机总装厂已建立了U型的脉动式总装线。自动化生产线可以分为刚性自动化生产线和柔性自动化生产线,柔性自动化生产线一般建立了缓冲。为了提高生产效率,工业机器人、吊挂系统在自动化生产线上应用越来越广泛。
NO.5.智能车间(Smart workshop)
一个车间通常有多条生产线,这些生产线要么生产相似零件或产品,要么有上下游的装配关系。要实现车间的智能化,需要对生产状况、设备状态、能源消耗、生产质量、物料消耗等信息进行实时采集和分析,进行高效排产和合理排班,显著提高设备利用率(OEE)。因此,无论什么制造行业,制造执行系统(MES)成为企业的必然选择。
NO.6.智能工厂(Smart Factory)
一个工厂通常由多个车间组成,大型企业有多个工厂。作为智能工厂,不仅生产过程应实现自动化、透明化、可视化、精益化,同时,产品检测、质量检验和分析、生产物流也应当与生产过程实现闭环集成。一个工厂的多个车间之间要实现信息共享、准时配送、协同作业。一些离散制造企业也建立了类似流程制造企业那样的生产指挥中心,对整个工厂进行指挥和调度,及时发现和解决突发问题,这也是智能工厂的重要标志。智能工厂必须依赖无缝集成的信息系统支撑,主要包括PLM、 ERP、CRM、SCM和MES五大核心系统。大型企业的智能工厂需要应用ERP系统制定多个车间的生产计划(Production planning),并由MES系统根据各个车间的生产计划进行详细排产(Production scheduling),MES排产的粒度是天、小时,甚至分钟。
NO.7.智能研发(Smart R&D)
离散制造企业在产品研发方面,已经应用了计算机辅助设计、计算机辅助工程、计算机辅助工艺过程设计、计算机辅助制造等工具软件和产品生命周期管理、产品数据管理系统。企业要开发智能产品,需要机电软多学科的协同配合;要缩短产品研发周期,需要深入应用仿真技术,建立虚拟数字化样机,实现多学科仿真,通过仿真减少实物试验;需要贯彻标准化、系列化、模块化的思想,以支持大批量客户定制或产品个性化定制;需要将仿真技术与试验管理结合起来,以提高仿真结果的置信度。流程制造企业已开始应用PLM系统实现工艺管理、配方管理以及实验室信息管理。
NO.8.智能管理(Smart Management)
制造企业核心的运营管理系统还包括人力资产管理系统(HCM)、客户关系管理系统(CRM)、企业资产管理系统(EAM)、能源管理系统(EMS)、供应商关系管理系统(SRM)、企业门户(EP)、业务流程管理系统(BPM)等,国内企业也把办公自动化(OA)作为一个核心信息系统。为了统一管理企业的核心主数据,近年来主数据管理(MDM)也在大型企业开始部署应用。实现智能管理和智能决策,最重要的条件是基础数据准确和主要信息系统无缝集成。
NO.9.智能物流与供应链(Smart logistics and SCM)
制造企业内部的采购、生产、销售流程都伴随着物料的流动,因此,越来越多的制造企业在重视生产自动化的同时,也越来越重视物流自动化,自动化立体仓库、无人引导小车(AGV)、智能吊挂系统得到了广泛的应用;而在制造企业和物流企业的物流中心,智能分拣系统、堆垛机器人、自动辊道系统的应用日趋普及。仓储管理系统和运输管理系统也受到制造企业和物流企业的普遍关注。
NO.10.智能决策(Smart Decision Making)
企业在运营过程中,产生了大量的数据。一方面是来自各个业务部门和业务系统产生的核心业务数据,比如与合同、回款、费用、库存、现金、产品、客户、投资、设备、产量、交货期等数据,这些数据一般是结构化的数据,可以进行多维度的分析和预测,这就是业务智能(Business Intelligence,BI)技术的范畴,也被称为管理驾驶舱或决策支持系统。同时,企业可以应用这些数据提炼出企业的KPI,并与预设的目标进行对比,同时,对KPI进行层层分解,来对干部和员工进行考核,这就是企业绩效管理的范畴。从技术角度来看,内存计算是BI的重要支撑。
各行业是怎样实现智能制造的,有哪些路径或机遇
如下表选取的7个行业,9家领先公司作为案例,列举了智能制造5种驱动战略相应的执行方案,以及所代表的创新和投资关注方向。
不同行业的智能化方案和代表机遇
物流驱动是对仓储及配送的智能化升级,使运输在时间和空间上更加精准。亚马逊的无人机空投快递是智能物流的代表,国内的京东、四通、EMS等,目前的配送则依赖大量快递员,预示着无人机运输解决方案是不可忽视的机遇。
用户驱动是以用户为中心,利用数字化技术实现对用户个性化需求的满足。红领集团的酷特智能C2M平台,基于体型、面料、款式等维度将用户的需求数字化,以实现个性化西服和工装定制,这个案例为全线个人用品定制提供了想象空间。
工厂驱动是对生产设备、生产线、生产车间的数字化、网络化和智能化改造,以机器换人来获得成本领先优势。2015年,飞鹤乳业在美国投资建设了乳粉智能工厂,计划采用全产业链模式实现对乳品生产全过程的自动控制和管理,总投资1亿美元,年产能5万吨。这是美国第一座全部由中资投资建设的乳品加工厂。
R&D驱动是指专注产品的智能部分的研发和设计,通过与众多公司合作,建立起可以依托的生态系统,从而获得竞争优势。苹果的汽车项目已经将重点放在开发类似iOS或macOS的汽车操作系统上,允许现有的汽车厂商使用;谷歌也决定停止自主研发汽车硬件,转而和传统汽车公司扩大合作。除了科技巨头,提供各类技术解决方案的初创团队和高校实验室也在实践R&D驱动战略。
管理驱动包括各类对人员和设备的管理活动的智能化升级。远景能源的阿波罗光伏云平台,可以对光伏电站做第三方数据监控、故障诊断、状态运维,从而指导前期设备选型,形成资产管理闭环。
这些驱动战略也可以结合使用。海尔的“人单合一、互联工厂”,通过顾客参与(用户)和“自主经营体”的管理方式(管理),实现从大规模制造到大规模定制。电气行业中的通用电气和西门子同时从硬件(工厂)和软件(R&D)着手,提高生产的质量和效率。
上海总部:上海市卢湾区斜土路768号致远大厦9楼
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薄工浅谈:MES系统与工业4.0
从2015年开始,国内生产企业及自动化设备供应商都在主动或被迫的关注“工业4.0”。大家正在一头雾水时,国家抛出了“中国制造2025”,这时候所有人都慌不择路的要变革,想紧跟国家的步伐。殊不知“工业4.0”到底是什么都没有弄明白!
生产企业迫不及待的上MES,买Robot,简单粗犷的以为这样就实现了“工业4.0”。
自动化设备供应商更甚,简单的用PLC代替继电器、Robot取代传统式的机械手、加装一两台伺服电机等,然就把机器贴上“智能”的标签;以之迎合客户的胃口。
此文并无抨击之意,而是对“工业4.0”的一点点探究;想以此“药引子”,激发工程技术人员、生产管理人员、信息从业者等诸领域同仁,共同头脑风暴,将其(工业4.0)从概念化,碰撞为可以落地的,实实在在的可执行的一个个思路、标准、规范。
一、 工厂信息系统
现在普遍认同将工厂信息系统分为4级:
Level1,即现场层,包括传感器,仪表,电机、气缸等执行机构,也包括特定的设备及专业仪器,当然也涵盖PLC、PAC、工控机、嵌入式控制单元及HMI。
Level2,即控制层,主要使用高性能的PLC或工控机将分布于全厂的各Level1单元进行联网,数据汇总,集中控制。HMI为标配人机交互系统,其还会有SCADA系统,同一管理,实现人机交互。
Level3,即生产层,一般为MES系统,还会有设备管理系统等。主要面向订单执行、生产计划、排程等。
Level4,即企业层,ERP系统,完成财务、人员、订单等管理。
有些专家会将SCADA系统划分为Level2.5,认为其是Level2和Level3的中间层,完成之间的数据交互。
从上述分层可以看出,Level1和Level2的界限其实很含糊,大体上是依据控制器或仪表执行效率高低、及数据交互量的大小来区分,表征出来的就是网络协议、架构的不同。
面向“工业4.0”的工厂信息系统应具备以下属性:
& &即全厂的各个环节皆应联网,实现网络化,便于信息交互、集中管理及监控。利用总线网络、以太网等技术,实行网络布局。
& &随着工业以太网的发展,我们有足够的理由相信,未来工厂信息系统的网络物理层会趋于同一,一网到底一定是大趋势,即工业以太网,在其基础上根据不同的应有要求(实时性、吞吐量)运行不同的协议(PROFINET、POWERLINK、EtherCAT等)。而不同协议的数据在传输到一个控制节点时,会自行编译,再传输至下一个不同协议需求的控制节点。
& && & ①统一的通讯:实现了从现场级、控制级到管理级协调一致的通讯,实现不论身在工厂的哪一级,都可以访问任意的一个设备、控制单元、仪表、查看订单、设备信息等。
& && & ②统一的数据管理:工厂的所有设备、人员等从统一的全局共享数据库中获取数据。实行统一数据管理机制,所有的系统信息都存储于一个数据库中,实现系统的整体性、提高信息的准确性,从而对工厂的安全稳定运行提供技术保障。
& &①网络的开放性,面向通用的、标准的网络(以太网)。
②对办公系统开放并支持。
③远程访问的开放性(APP/WEB访问)。
二、 生产联动系统
市面上现在存在诸多管理系统,例如:MES、WMS、EMS、EAM、APS、DNC等等,
其最大弊端就是各系统相互独立,无法协调运作,使用者还需要在不同系统间进行纸质流程操作!
当然也有生产企业已经意识到这一点,在上MES系统时,要求供应商在MES基础上增加“高级排程”、“设备管理”等功能,但终究是治标不治本。这也给系统供应商提供了一个契机、指明了一个方向:市场需求的是一个全面的、统一的、无缝的管理系统。
在这提出一个概念:“PCAS” Production continuous action system。生产联动系统!
符合“工业4.0”的管理系统应具有:功能全面性、数据统一性、交互无缝性、操作开放性。
生产联动系统,应涵盖工厂信息化的所有功能,且访问统一的全局数据库,保证各子系统间数据的统一性、完整性、实时性。
生产订单下发过程如下:
生产订单执行过程如下:
从“订单下发”、“订单执行”的过程可以看出:PCAS(生产联动系统)是工厂内所有管理系统的大脑中枢、纽带、中间环节。其用于协调各系统的运作,及各系统间的信息数据交换。所有的数据管理、备份皆由PCAS完成,各管理系统仅作为PCAS的一个标准模块。进而使ERP仅仅面向于一个接口(PCAS),而不是像以前一样, ERP要承担协调功能,面对多个不同的系统。
三、 “智能”机器
“智能”机器,人们理所当然认为就是机器人取代人、现有的机器和设备。
不可否认随着科技的进步,机器人将更加的“智能”,但可以确定是在可预见的时间内,机器人不可能完全的取代人,更无望替换自动化设备。机器人只将会“大规模”的应用在各行各业的自动化设备上。
& &&&我们在大力的倡导研发“智能”机器,但什么样的机器才叫“智能”机器呢?业内缺暂无定论。个人认为在短期之内无法实现所谓“智能”机器的梦想,只会促使现有的自动化设备不停的更新、换代,不断的、持续的提高设备的自动化程度。所以“智能”机器这个梦想不失为一个很好的“催化剂”,鞭策着工程技术人员、研发人员。
自动化设备是由机、电、气、液构成,比喻为一个人:PLC/PAC就是大脑,电、气、液就是肌肉,机械就是骨架。它们相互配合、协同运作,实现既定的功能。若想使其更加的“智能”,那就像军队一样,需要一个强而智慧的指挥官,即“PCAS”。而设备应加强自身的“军事素质”,也就是自动化程度更大。由这样的“士兵”和“指挥官”组成部队,才是我们需要的。
那什么样的自动化设备,才能更进一步的符合“工业4.0”的要求呢?个人认为应从以下几个方面改善、提高!
1、机械部分:设计应趋于模块化、标准化、简单化。;需要同步、凸轮等功能时,尽量使用伺服同步、电子凸轮等伺服系统替换传统的机械部件,减少复杂的传动机构。需要调节部分应尽量采用伺服电机进行自动调节;手动调节部分应尽量使用编码器进行数值反馈提示;不可调节部分应尽量使用快换方式的模具、工装。
2、电气液部分:应参考相关国内、国外标准;还应考虑安全、防爆等标准。
3、程序部分:编写方式应符合PLCopen标准;进行必要的软性安全防护的程序编写;设备信息、生产信息进行分类、汇总,以便于数据采集。开放命令接口,以便MES系统对机器进行控制。
4、人机交互部分:应提供全面的设备、控制器、生产等信息。
“工业4.0”工厂不仅需要对自动化设备进行设备信息、生产信息的数据采集,还要实现对其进行必要的控制。对自动化设备而言也就是信息反馈,任务下行两个功能。
四、 “工业4.0”带给设备供应商的机遇
如前文所述,“工厂信息系统”中Level2和Level3之间存在一个中间层,完成两级之间的数据交互。而就Level3(管理系统)来说,其不仅需要获取Level2(设备/机器)的信息数据(设备信息、生产信息),还需要实现对Level2(设备/机器)的管理(命令控制)。即“信息反馈”,“任务下行”。
但在现行情况下,Level2(设备/机器)相对于Level3(管理系统)是处于“被动式”的角色,不管是“信息反馈”,还是“任务下行”都要依靠中间层的“数据采集”软件来辅助。
现有模式见下图:
这就给生产厂家在构建信息化工厂时,带来很多问题。需要另行购买“数据采集”软件,导致额外的费用支出。
主要是由以下原因导致的:
1、设备供应商采用不同的控制系统(PLC/PAC等),提供不同的协议(数据)接口、不同的网络接口。(信息反馈)
2、设备供应商的设备数据(设备信息、生产信息)无法满足标准接口需求,例如MES、EMS等定义的数据规范。(信息反馈)
3、一般设备供应商开发的设备,并未考虑和MES、EMS等管理系统的对接,也就无法接受上层管理系统的控制命令。(任务下行)
4、设备的程序修改需要额外的资金、人力、时间的投入成本。(任务下行)
上述问题不是生产厂家导致,完全是现有“信息系统”构建方式的弊端。而正因如此,这给设备供应商带来了很大的机遇。即将“信息反馈”、“任务下行”的功能融合在设备/机器里(Level2),给生产厂家带来实惠!
更加自动化的设备应具备:信息反馈,任务下行之属性。未来的自动化设备将会有更加开放的、标准的、规范的数据接口,方便与上层管理系统进行数据、命令的交互。既能“主动式”将设备信息、生产信息抛送至上层管理系统(PCAS、MES、EMS等),又能接受上层管理系统的管理命令(设备的程序预留“管理命令”的接口)。
未来模式见下图:
任务下行:即设备在编程开发时,就预留接受上层命令的接口,以便实现更加“智能”的管理。见下图:
“工业4.0”,“中国制造2025”正在激发我们去改变现在,不管是生产厂家,还是系统、设备供应商,皆应抓住此契机,提高自己,改变世界。
薄祥留童鞋近两年其中两项技术研究成果
智能皮带理料叠料集成线控制装置:通过N≥2条多组皮带(堆积皮带、多组间& &距/相位调整皮带)智能差速堆积计算,控制产品运动间距和产品叠料运动时间,实现袋/片产品自动理料叠料高速装盒装箱;无产品不包装功能和错放产品处理功能,模块化编程,缩短控制系统的开发和调试周期,并方便后期维护。
mes系统设备数据提取与集成系统:通过汇总市场上所有主流的PLC的串口协议与端口配比,实现设备的运行数据主动抛向设备生产线服务器,并进行分类和储存备份,方便MES系统开发商直接与设备生产线服务器索取任意设备的运行数据,无须Mes系统开发商再对设备单机和整线提取采集数据;MES是实现工业4.0的核心,是实现打通物联网在生产执行和追溯环节黑盒子的利器,而MES系统对生产线/设备的数据采集读取工作是打破下图制药工业管理架构中各个环节信息闭塞孤岛现状的重中之重。
薄祥留童鞋自从业以来在钢铁、汽车零部件产线、包装线等行业的自动化和信息化的方面有丰富的实战经验和理论总结。以下依据行业性质列举若干案例;
《攀钢焦化厂四期备MES煤控制系统》
《攀钢攀宏厂全厂MES自动化系统-除尘分系统》
《燕山钢铁有限公司新区(2炉2机发电)项目》
《液洗产品生产线自控项目》
《合肥四方磷复肥有限责任公司 6万吨硫酸、磷酸磷铵技改》
《BOSCH公司 启停—边载、AC电机、AC/DC冲击转耐久试验控制系统》
《浙江金华出入境管理局 电机耐久试验控制系统》
《世宝汽车方向机有限公司 转向控制阀平衡机》
《马瑞利汽车零部件(芜湖)有限公司 歧管装配及检测线》
《广西柳工机械股份有限公司 卡钳装配及检测线、 桥总成测试台》
《欧莱雅化妆品苏州公司 蒸汽冷凝水回收系统》
《百乐嘉利宝食品苏州公司 巧克力管道改造项目》
《小原(南京)机电有限公司 裁料冲孔专机》
《无锡小天鹅股份有限公司 取料专机》
《惠氏营养品(中国)有限公司 自动薄膜缠绕机&&装盒装箱包装线》
《艾博生物&&诊断试剂片装袋装盒机》
《默沙东制药 自动装箱码垛机》
......等等......
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我们公司也准备上MES,目前还在前期梳理中,不懂,来学习一下
鲜花鸡蛋&&在 10:57&&送朵鲜花&&并说:我非常同意你的观点,送朵鲜花鼓励一下
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现在到处说什么工业4.0,我咋一点都没有感觉呢,只要与我的工资增长无关的随它去
上了ERP,都没搞懂,又进入工业4.0了。蒸汽机跑在奴隶社会,就可以是西藏解放进入社会主义了,没搞懂
yangjin7309 发表于
上了ERP,都没搞懂,又进入工业4.0了。蒸汽机跑在奴隶社会,就可以是西藏解放进入社会主义了,没搞懂
学习学习学习
也来关注一下“工业4.0”。
手机清空也找不到哪位朋友私聊要薄工微信的?经得其本人同意公开微信交流,微信号:qq4194041
车川智能科技 发表于
手机清空也找不到哪位朋友私聊要薄工微信的?经得其本人同意公开微信交流,微信号:qq4194041
对了,加的话验证信息:“车川”吧
下载下来,学习学习!
有点高大上的感觉
hongyu 发表于
有点高大上的感觉
顾永强 发表于
下载下来,学习学习!
哈哈荣幸荣幸
现在西安杨森新工厂做的就很好,把MES和ERP,LIMS还有WMS、PLC都结合起来了,是施耐德做的。
我们公司也准备上MES,目前还在前期梳理中,不懂,来学习一下
我们公司也准备上MES,目前还在前期梳理中,不懂,来学习一下
可以加个好友交流一下,我们正在启动项目Q
我们公司也准备上MES,目前还在前期梳理中,不懂,来学习一下
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确实楼主阐述清晰,基本了解了整个框架阶段。
& &&&上周一国产MES公司的技术工程师来公司技术交(tui)流(xiao)。那工程师据说很牛,出过MES的书,交流中说做了很多药厂MES和其他系统,自称只干实事。
& &我问他,MES上线到成功验收要多长时间。他说:MES没有成功之日。尼玛这B装得,够高大上。谈到数据安全和系统网络服务器,他说:没必要,数据运算不大,数据不够重要,只要用成熟的即可。我问:什么是成熟,他说:用户数最多的,永远不要吃螃蟹,稳定第一。这种正确的废话够反胃了。
& &谈到实验室的lims和EL N,他一脸茫然。提到我们计划MES,实验室lims和qms,他说:你们要大而全啊!
& &&&信息化过程中药厂用户还得做些功课,MES是信息化的一环,需要整体考虑规划,详细调研,不然很被动,很容易被这些所谓人,专家的正确的废话给糊弄了!
pukepuji 发表于
确实楼主阐述清晰,基本了解了整个框架阶段。
& &&&上周一国产MES公司的技术工程师来公司技术交(tui)流(xi ...
谨慎谨慎再谨慎,我也问过很多MES系统开发公司,说的天花乱坠,我提起制药企业的mes系统也是吹的有模有样,但是提起工艺流程的各种验证就立马懵逼了。
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