文档介绍：1 总则
总体框架
智能工厂应实现多个数字化车间的统一管理与协同生产,应将车间的各类生产数据进行采集、分析与决策,并将优化信息再次传送到数字化车间,实现车间的精准、柔性、高效、节能的生产模式。智能工厂包括“A 离散型”、“B流程型”、“C拓展应用”、“D 新型技术应用”、“E 绩效优化”、“F 模式创新”;智能工厂的总体框架如图1示。
图1 智能工厂总体框架图
具体而言,A离散型或B流程型包括智能生产、智能装备/产线、智能管理、智能物流、集成优化、信息安全;C拓展应用包括智能设计(离散型)、智能工艺优化(流程型)、售后服务;D新型技术应用包括工业互联网、工业云平台、工业大数据、人工智能应用;E绩效优化包括生产效率提高30%以上、运营成本降低30%以上、产品研制周期缩短30%以上、产品不良品率降低30%以上、能源利用率降低10%以上。F模式创新包括大规模个性化定制、远程运维、网络协同制造、全生命周期服务。
基本要求
智能工厂的基本要求如下:
(1) 设施全面互联
建立各级标识解析节点和公共递归解析节点,促进信息资源集成共享;建立工业互联网工厂内网,工业以太网、工业现场总线、IPv6等技术,实现生产装备、传感器、控制系统与管理系统的互联;利用IPv6、工业物联网等技术实现工厂内、外网以及设计、生产、管理、服务各环节的互联,支持内、外网业务协同。
(2) 系统全面互通
工厂的总体设计、工艺流程及布局均已建立数字化模型可进行模拟仿真,应用数字化三维设计与工艺技术进行设计仿真;建立制造执行系统(MES),实现计划、调度、质量、设备、生产、能效等管理功能;建立企业资源计划系统(ERP),实现供应链、物流、成本等企业经营管理功能;建立产品数据管理系统(PDM),实现产品设计、工艺数据的管理;在此基础上,制造执行系统(MES)、企业资源计划(ERP)与数字化三维设计仿真软件、产品数据管理(PDM)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)等系统实现互通集成。
(3) 数据全面互换
建立生产过程数据采集和分析系统(SCADA),实现生产进度、现场操作、质量检验、设备状态、物料传送等生产现场数据自动上传,并实现可视化管理。制造执行系统(MES)、企业资源计划(ERP)与数字化三维设计仿真软件、产品数据管理(PDM)、供应链管理(SCM)、客户关系管理(CRM)等系统之间的多元异构数据实现互换。建有工业信息安全管理制度和技术防护体系,具备网络防护、应急响应等信息安全保障能力。建有功能安全保护系统,采用全生命周期方法有效避免系统失效。
(4) 产业高度互融
构建基于云计算的集成共享服务平台,实现从单纯提供产品向同时提供产品和服务转变,从大规模生产向个性化定制生产转变,促进制造业与服务业相融合。
2 共性标准
智能车间是智能工厂的基础,智能车间标准参见《江苏省智能车间认定方法》。
共性标准是智能工厂的必备条件,解决智能工厂共性关键问题,包括智能生产、智能装备/产线、智能管理、智能物流、集成优化、信息安全。
智能生产(离散型)
建立制造执行系统(MES),实现生产计划管理、生产过程控制、产品质量管理、车间库存管理、项目看板管理智能化,提高企业制造执行能力。建立企业资源计划系统(ERP),实现供应链、物流、成本等企业经营管理功能。建立工厂内部通信网络架构,实现设计、工艺、制造、检验、物流等制造过程各环节之间,以及制造过程与制造执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)的信息互联互通。
生产排程柔性化
建立高级计划与排产系统(APS),通过集中排程、可视化调度及时准确掌握生产、设备、人员、模具等生产信息,应用多种算法提高生产排程效率,实现柔性生产,全面适应多品种、小批量的订单需求。
生产作业数字化
生产作业基于生产计划自动生产,工单可传送到机台,系统自动接收生产工单,并可查询工艺图纸等工艺文件。
质量控制可追溯
建立数据采集与监视控制系统(SCADA),通过条形码、二维码或无线射频识别(RFID)卡等识别技术,可查看每个产品生产过程的订单信息、报工信息、批次号、工作中心、设备信息、人员信息,实现生产工序数据跟踪,产品档案可按批次进行生产过程和使用物料的追溯;自动采集质量检测设备参数,产品质量实现在线自动检测、报警和诊断分析,提升质量检验效率与准确率;生产过程的质量数据实时更新,统计过程控制(SPC)自动生成,实现质量全程追溯。
生产设备自管理
设备台账、点检、保养、维修等管理实现数字化;通过传感器采集设备的相关工艺参数,自动在线监测设备工作状态,实现在线数据处理和分析判断,及时进行设备故障自动报警和预诊断,部分设备可自动调试修