國產(chǎn)自主智能制造整體解決方案

智能制造數(shù)字化車間國產(chǎn)自主智能制造整體解決方案“可編程控制器（PLC）制造數(shù)字化車間”是國家發(fā)改委 2014年智能制造裝備專項，由和利時公司自主完成總體規(guī)劃、設計與實施，實現(xiàn)和利時電子工廠、PLC產(chǎn)品線全生命周期內(nèi)的協(xié)同智能制造。一、用中國制造“制造中國”采用和利時自主的MES、SCADA、PLC、MC等智能制造關(guān)鍵軟硬件產(chǎn)品和系統(tǒng)，實現(xiàn)“用和利時控制系統(tǒng)生產(chǎn)和利時產(chǎn)品”，并向制造企業(yè)推廣智能制造整體解決方案。PLC“可編程控制器（PLC）2014PLC升大型PLC的研發(fā)、設計、制造和服務能力。ERPMESWMSAGVSCADAPLC/MC間的無縫集成，優(yōu)化制BOM過程，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃、執(zhí)行和控制的閉環(huán)管理，增強生產(chǎn)的智能化和柔性化。多品種小批量、客戶定制，國產(chǎn)PLC實現(xiàn)全自動化PLC生產(chǎn)和全制造流程信息集成，有效減少原器件和產(chǎn)成品庫存、提高PLC產(chǎn)量和質(zhì)量、降低制造成本，并實現(xiàn)多批次小批量及用戶定制化生產(chǎn)，從而提升國產(chǎn)PLC的市場競爭力，為更多的國產(chǎn)裝備安裝一顆“中國心”。二、全互聯(lián)智能工廠項目面向PLC和節(jié)能環(huán)保各環(huán)節(jié)，綜合運用采集、檢測、識別、控制、計算、存儲、通信等新一代工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建一個全互聯(lián)、高效運轉(zhuǎn)的數(shù)字化虛擬工廠，實現(xiàn)物理生產(chǎn)的快速響應、高效集約、多品種柔性制造，通過為客戶提供更加靈活多變的個性化功能和服務提升國產(chǎn)PLC的競爭力。面向管控一體化的縱向集成構(gòu)架和利時電子公司智能制造是一個縱向集成系統(tǒng)，可劃分成現(xiàn)場層、生產(chǎn)執(zhí)行層和經(jīng)營管理層三層?，F(xiàn)場層主要有生產(chǎn)設備、工業(yè)機器人、掃描錄入設備、產(chǎn)AVGSCADAWMSMES系統(tǒng)，以及分布在車間各處的看板系統(tǒng)；經(jīng)營管理層主要有ERP、CRM和SCM。圖1 PLC數(shù)字車間系統(tǒng)集成架構(gòu)主要內(nèi)容有：PLC自動化柔性生產(chǎn)線。主要由智能電子看板、PCBA自動化裝配測試線和自動化物流倉儲系統(tǒng)等四部分組成。智能電子看板。采用和利時自主研發(fā)的數(shù)據(jù)集成平臺/線看板和手持移動終端。PLCMC設備、自動上下料及傳送裝置等。其中PLCMC和全自動測試設備采用和利時自有產(chǎn)品，其它通用設備外購。PCBA/AOI/XOIRFID讀寫器等設備，具備雙向通信接口，接收來自MES的產(chǎn)品數(shù)據(jù)和生產(chǎn)調(diào)度指令，采集設備運行狀態(tài)。AVG系統(tǒng)等部分。MES產(chǎn)作業(yè)管理、批次管理、質(zhì)量管理、設備管理和能源管控等功能。ERPSAPR/3生產(chǎn)計劃、庫存管理等。CADBOMPCBACAD照生產(chǎn)計劃的要求及時、準確地向生產(chǎn)線發(fā)放生產(chǎn)數(shù)據(jù)。其它智能化系統(tǒng)：包括智能工業(yè)電視系統(tǒng)、室內(nèi)精確定位系統(tǒng)、電能計X射線輻射監(jiān)測系統(tǒng)、手持移動應用、增強現(xiàn)實系統(tǒng)等。通過各種物聯(lián)理提供基礎(chǔ)支撐。基于CPS運用信息技術(shù)對工廠中各類對象進行建模，采用最先進的通信方式和協(xié)議實現(xiàn)對象間的互聯(lián)互通，建設全互聯(lián)的工廠CPS系統(tǒng)。信息流：數(shù)字工廠集成軟件平臺，基于OPC-UA工業(yè)標準，支持異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成，實現(xiàn)現(xiàn)場各類設備、各種系統(tǒng)的互聯(lián)，可擴充的業(yè)務邏輯建模，集SCADA、APS、MES、WMS、看板等生產(chǎn)管控功能于一體；采用智能看板、手持終端、云技術(shù)，用戶隨時隨地獲取生產(chǎn)信息；物流全電子化高效管理、產(chǎn)品質(zhì)量生產(chǎn)可追溯性；控制流：自動化裝配測試線采用工業(yè)機器人、機器視覺、自動上下料、信號自動加載測試及記錄系統(tǒng)、全自動打包裝箱機，實現(xiàn)無人化生產(chǎn)；ZigBeeUWBPOE車間內(nèi)網(wǎng)絡和電源布線，增強移動性；安全：采用工業(yè)智能視頻分析系統(tǒng)ICT、室內(nèi)精確定位系統(tǒng)U，實現(xiàn)基于機器視覺和位置/軌跡的安全防護與監(jiān)視。圖2 基于CPS的全互聯(lián)架構(gòu)HOLLiSCADA系統(tǒng)軟件是和利時自主研發(fā)的自動化系統(tǒng)集成平臺，定義為模和應用開發(fā)工具、現(xiàn)場設備接入、工業(yè)數(shù)據(jù)服務、控制運算引擎、規(guī)則引擎、工作流引擎、大數(shù)據(jù)引擎和可視化展示等組件。SCADA系統(tǒng)在工業(yè)控制領(lǐng)域傳統(tǒng)的角色定位為數(shù)據(jù)的采集與監(jiān)控、提供開放的協(xié)議與第三方系統(tǒng)互聯(lián)、數(shù)據(jù)存儲和分布式計算等，但是隨著互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)不再僅僅限制在做數(shù)據(jù)提供者上，其與GIS、大數(shù)據(jù)、HOLLiSCADA不僅支持生產(chǎn)過程實時數(shù)據(jù)、報警、事件和歷史數(shù)據(jù)，還擴展了對產(chǎn)品數(shù)據(jù)、設備數(shù)據(jù)、設計數(shù)據(jù)、地理位置數(shù)據(jù)、音視頻多媒體數(shù)據(jù)的支持，實現(xiàn)與多種類型子系統(tǒng)的集成融合。系統(tǒng)提供快速二次開發(fā)功能，通過擴展實現(xiàn)HOLLiMES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，支持特定行業(yè)的應用功能定制開發(fā)；支持C/S和B/S方式的PC、移動設備、看板、大屏幕等多種圖形化展示方式，可以實現(xiàn)在異構(gòu)環(huán)境下的協(xié)同制造、生產(chǎn)監(jiān)控、生產(chǎn)調(diào)度和生產(chǎn)管理，適合于制造業(yè)智能工廠和數(shù)字化車間自動化集成應用。PLC制造數(shù)字車間項目主要目的是為了解決協(xié)同制造能力、提高信息可靠性、提高生產(chǎn)效率、柔性制造、提高自動化管理水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量，是一個集數(shù)存管理、視頻監(jiān)控、人員管理等功能于一體的高度信息化、智能化系A(chǔ)DA在其中起著承上啟下的核心作用，對現(xiàn)場生產(chǎn)設備、產(chǎn)品、環(huán)境和人員進行實時監(jiān)控；基于SCADA平臺之上構(gòu)建MES、WMS，實現(xiàn)車間生產(chǎn)集成管控；與CAD/PDM、ERP等系統(tǒng)進行對接，打通產(chǎn)品數(shù)據(jù)和企業(yè)經(jīng)營信息。圖3 HOLLiSCADA綜合集成平臺項目中綜合運用了以下措施和設備進行安全防御：防火墻：生產(chǎn)網(wǎng)與管理網(wǎng)之間、公司內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間審計等企業(yè)級安全殺毒軟件、安全漏洞升級OPCUA：訪問規(guī)范采用標準安全模型，通過數(shù)字證書進行安全認證軟件系統(tǒng)：采用用戶權(quán)限、安全認證、數(shù)據(jù)加密傳輸和訪問控制LKPLC/MC控制器：具有抗網(wǎng)絡攻擊設計三、自主創(chuàng)新，合作共贏本著開放合作共贏的目的，聯(lián)合更多有自主產(chǎn)品的國內(nèi)廠商，首先在3C、家電等行業(yè)形成適合中國企業(yè)特色的智能制造垂直解決方案，實現(xiàn)用中國自主的智能制造方案實施“中國制造2025”，提升國產(chǎn)裝備制造業(yè)的競爭力。實施工業(yè)云服務針對廣大中小型制造企業(yè)普遍欠缺實施智能制造的資金、技術(shù)和人力這一事術(shù)實現(xiàn)低成本線下實體工廠與線上虛擬工廠的雙向映射與對接，提供公共資源租用、供應鏈對接、運維服務外包等服務，助力中小制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。圖4 智能制造工業(yè)云服務四、自主技術(shù)創(chuàng)新，高效柔性定制在自動化控制、生產(chǎn)工藝技術(shù)等操作技術(shù)（OT）互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)等新一代信息技術(shù)（I，并實現(xiàn)兩者的完美融合。采用自主軟硬件產(chǎn)品實現(xiàn)智能制造高度自動化裝備和生產(chǎn)流水線高效率車間倉儲與物流系統(tǒng)有線、無線多種通信網(wǎng)絡綜合運用綜合數(shù)據(jù)集成和業(yè)務開發(fā)平臺靈活的對象建模與業(yè)務邏輯編排工具信息流轉(zhuǎn)自動化和調(diào)度智能化多類型異構(gòu)數(shù)據(jù)融合與綜合數(shù)據(jù)分析高效、柔性、協(xié)同制造支持云端部署，拓展應用