国产欧美日韩精品a在线观看-国产欧美日韩精品一区二区三区-国产欧美日韩精品综合-国产欧美中文字幕-一区二区三区精品国产-一区二区三区精品国产欧美

北京和利時(shí)智能技術(shù)有限公司

1　項(xiàng)目背景

目前國內(nèi)電子產(chǎn)品制造企業(yè)基本采用分散式組裝、測試、包裝的生產(chǎn)方式，存在效率低、周期長、生產(chǎn)穩(wěn)定性差以及在產(chǎn)物料、在制品的滯留時(shí)間長、數(shù)量多、管理難度大的問題，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的多品種、小批量、高效率、高可靠性的生產(chǎn)需求。

針對這種產(chǎn)業(yè)化的劣勢，和利時(shí)通過引入智能制造概念，建設(shè)和利時(shí)自主控制系統(tǒng)產(chǎn)品制造的智能工廠，實(shí)現(xiàn)訂單管理、產(chǎn)品管理、物料管理、生產(chǎn)作業(yè)管理、設(shè)備管理、能源管控、質(zhì)量管理、生產(chǎn)過程可視化等功能，使得控制系統(tǒng)產(chǎn)品的生產(chǎn)達(dá)到了敏捷生產(chǎn)、透明生產(chǎn)、可視化生產(chǎn)和智能化生產(chǎn)，為“中國制造2025”提供國產(chǎn)自主的核心控制裝備與系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“用中國心實(shí)施中國制造”。

2　項(xiàng)目實(shí)施與應(yīng)用情況

自動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)品制造智能工廠的建設(shè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)ERP、MES、WMS、SCADA、PLC/MC和智能傳感器/執(zhí)行器等不同生產(chǎn)層次之間的信息集成，形成制造決策、執(zhí)行和控制等信息流的閉環(huán)；提高生產(chǎn)設(shè)備的智能化水平和生產(chǎn)過程管控與優(yōu)化的能力，使控制系統(tǒng)產(chǎn)品制造過程的效率最大化，將制造過程的浪費(fèi)降低到最小程度，實(shí)現(xiàn)靈活的小批量、多批次均勻連續(xù)生產(chǎn)。

整個(gè)智能工廠的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可劃分為五層：

（1）第一層，是生產(chǎn)現(xiàn)場層，包括儀表、機(jī)械設(shè)備、在線感知傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電機(jī)和機(jī)器人/手臂等生產(chǎn)設(shè)備和檢測設(shè)備，分布在現(xiàn)場生產(chǎn)線的各個(gè)工位；

（2）第二層，是產(chǎn)線控制層，采用可編程控制器（PLC/MC）對現(xiàn)場各個(gè)設(shè)備/機(jī)械、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與控制操作，對生產(chǎn)線生產(chǎn)自動(dòng)化運(yùn)行起過程控制作用；

（3）第三層，是數(shù)據(jù)采集與操作層，采用SCADA系統(tǒng)對設(shè)備專機(jī)、PLC系統(tǒng)、工業(yè)視覺系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)控視頻等生產(chǎn)裝置或生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視數(shù)據(jù)的綜合收集與集成工作，并提供HMI可視化界面進(jìn)行人機(jī)交互與監(jiān)視，同時(shí)，下達(dá)生產(chǎn)指令給生產(chǎn)線控制系統(tǒng)；

（4）第四層，是車間管理信息系統(tǒng)，包括MES系統(tǒng)和WMS系統(tǒng)，MES系統(tǒng)完成車間執(zhí)行系統(tǒng)的管理自動(dòng)化，WMS系統(tǒng)完成物料的綜合管理；

（5）第五層，是企業(yè)資源計(jì)劃ERP系統(tǒng)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，完成整個(gè)企業(yè)的產(chǎn)、供、銷、人、財(cái)、物的綜合總體管理以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。

通過5層的規(guī)劃建設(shè)，縱向集成ERP系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)、SCADA/MES/WMS信息化系統(tǒng)、用戶操作層、控制層以及現(xiàn)場生產(chǎn)線設(shè)備，達(dá)到打通工廠上下層之間的信息孤島，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，從而有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從訂單到生產(chǎn)的智能制造。

和利時(shí)控制系統(tǒng)產(chǎn)品智能工廠的組成主要包括以下內(nèi)容：

（1）PLC自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線。主要由PCBA自動(dòng)化生產(chǎn)線、自動(dòng)化裝配測試線、智能電子看板和自動(dòng)化物流倉儲系統(tǒng)等四部分組成。

自動(dòng)化PCBA生產(chǎn)線。主要包括自動(dòng)上/下板機(jī)、焊膏印刷機(jī)、高速貼片、回流焊、AOI、波峰焊機(jī)等標(biāo)準(zhǔn)的電子產(chǎn)品SMT和THT生產(chǎn)工藝設(shè)備，這部分設(shè)備具備網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊接口，具備設(shè)備運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)程整定的能力，可以接受來自產(chǎn)品數(shù)據(jù)平臺的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，同時(shí)具備設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)采集功能，可以向SCADA系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。

自動(dòng)化柔性裝配測試線。采用PLC、MC、智能傳感器等智能化生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)PLC產(chǎn)品生產(chǎn)過程的控制和檢測，正確、及時(shí)地執(zhí)行來自生產(chǎn)執(zhí)行層的控制指令，達(dá)成生產(chǎn)計(jì)劃目標(biāo)；同時(shí)獲取制造裝備狀態(tài)、生產(chǎn)過程進(jìn)度以及質(zhì)量參數(shù)控制的第一手信息，并傳遞給生產(chǎn)執(zhí)行層，實(shí)現(xiàn)制造過程透明化，為敏捷決策提供依據(jù)。

智能電子看板。采用可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)狀態(tài)的實(shí)時(shí)掌控，快速處理生產(chǎn)過程中常見的延期交貨、物料短缺、設(shè)備故障、人員缺勤等各種異常情形，解決制造過程中的各類異常，保證生產(chǎn)有序進(jìn)行。

自動(dòng)化物流倉儲系統(tǒng)。主要包括物料識別系統(tǒng)、貨位管理系統(tǒng)、自動(dòng)分揀系統(tǒng)、物料傳輸系統(tǒng)，以及立體倉庫和AGV系統(tǒng)等部分。

（2）車間制造執(zhí)行系統(tǒng)MES。主要包括生產(chǎn)過程管理、計(jì)劃管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、能源管控等功能。這是車間執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，承上啟下打通ERP到操作層的業(yè)務(wù)邏輯處理，實(shí)現(xiàn)智能化管理。

（3）企業(yè)資源計(jì)劃ERP。ERP系統(tǒng)是一個(gè)基于客戶機(jī)/服務(wù)機(jī)架構(gòu)的開放的、集成的企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)。其功能覆蓋與PLC生產(chǎn)制造和銷售相關(guān)的供應(yīng)鏈管理、訂單管理、生產(chǎn)計(jì)劃、庫存管理等方面。

（4）產(chǎn)品數(shù)據(jù)平臺：采用配置管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理電子CAD系統(tǒng)生成的BOM與PCBA數(shù)據(jù)、機(jī)械CAD生成的三維產(chǎn)品信息和裝配數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)版本控制并按照生產(chǎn)計(jì)劃的要求及時(shí)、準(zhǔn)確地向生產(chǎn)線發(fā)放生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

3　項(xiàng)目創(chuàng)新、重點(diǎn)與難點(diǎn)問題及解決思路介紹

3.1　主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

（1）對工廠內(nèi)部產(chǎn)品信息、原材料信息、設(shè)備信息、人員信息、工藝過程信息等進(jìn)行全面的數(shù)字化改造，使之滿足智能工廠的基本要求。

（2）生產(chǎn)過程全面數(shù)字化，對產(chǎn)品的生產(chǎn)信息、設(shè)備信息、工藝信息、質(zhì)量信息等進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集。

（3）建立全面的產(chǎn)品追溯系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、原材料批次、生產(chǎn)過程和質(zhì)量級的全方位追溯，包括正向追溯和反向追溯。

（4）建立全面的過程防錯(cuò)體系。實(shí)現(xiàn)程序糾錯(cuò)、原材料糾錯(cuò)、上料過程糾錯(cuò)、設(shè)備程序使用糾錯(cuò)、自動(dòng)化設(shè)備防錯(cuò)防呆等防錯(cuò)體系，生產(chǎn)數(shù)據(jù)可防止人工篡改。發(fā)生重大故障時(shí)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)不丟失。

（5）建立透明的生產(chǎn)現(xiàn)場管理體系。生產(chǎn)進(jìn)度、狀態(tài)、報(bào)警、產(chǎn)品履歷、物料流動(dòng)等過程數(shù)據(jù)可視、可及時(shí)通知。

（6）建立可量化的人員績效體系、設(shè)備綜合效率（OEE）。

（7）高效自動(dòng)排產(chǎn)。可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，并實(shí)時(shí)更新到生產(chǎn)線和管理看板，易用性好。

（8）質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)化。事先設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)管控執(zhí)行流程；事后自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析原因，實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)，提高直通率和質(zhì)量。

（9）全面信息無縫集成和貫通，實(shí)現(xiàn)與ERP、研發(fā)系統(tǒng)、OA系統(tǒng)之間的縱向數(shù)據(jù)交互。

（10）設(shè)計(jì)開發(fā)了一套全自動(dòng)化封閉的智能裝配測試生產(chǎn)線，滿足柔性和混線生產(chǎn)的高要求。混線柔性生產(chǎn)，即可以在一條線上生產(chǎn)不同型號、不同品種的產(chǎn)品，最多可同時(shí)生產(chǎn)50多種產(chǎn)品。混線生產(chǎn)方式的好處是快速響應(yīng)、靈活制造，通過生產(chǎn)管控，能夠進(jìn)行小批量、多批次的連續(xù)生產(chǎn)，從而最小化待售產(chǎn)品量，極大減少庫存，規(guī)避貨品積壓問題。同時(shí)混線生產(chǎn)也可以實(shí)現(xiàn)單件產(chǎn)品生產(chǎn)，滿足個(gè)性化定制化的生產(chǎn)要求。因此，混線生產(chǎn)就是一種自動(dòng)化和信息化程度高，精益效果明顯的柔性生產(chǎn)模式。

3.2　難點(diǎn)問題及解決思路

智能工廠的建設(shè)過程中遇到的最大難點(diǎn)就是產(chǎn)品身份的數(shù)字化問題。

為了準(zhǔn)確收集生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)，可編程控制器系列每一個(gè)產(chǎn)品都有自己的“身份證”。在智能工廠內(nèi)，整個(gè)生產(chǎn)過程中，無論元件、半成品還是待交付的產(chǎn)品，均有各自編碼，在制品一旦在生產(chǎn)線啟動(dòng)生產(chǎn)之后，可全程自動(dòng)確定每道工序；生產(chǎn)的每個(gè)流程，包括焊接、裝配測試或物流包裝等，一切過程數(shù)據(jù)和質(zhì)量數(shù)據(jù)都被系統(tǒng)自動(dòng)采集記錄，以供追溯和數(shù)字化集成；更重要的是，在柔性裝配測試流水線上，根據(jù)工單信息，可自動(dòng)裝配不同元件，流水生產(chǎn)出各具特性的產(chǎn)品，這一切都依賴于所有信息的數(shù)字化，這是智能工廠建設(shè)的基礎(chǔ)。

為此，需要在產(chǎn)品生產(chǎn)加工的第一道工序就為每一個(gè)產(chǎn)品的PCB電路板鐳刻條碼。由于有大量各種各樣的老產(chǎn)品，其PCB電路板內(nèi)條碼粘貼的位置只有一個(gè)，且在PCB內(nèi)完全是隨機(jī)的，有的位于Top面，有的位于Bottom面，位置均不固定，這樣就導(dǎo)致產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的自動(dòng)識別將會非常困難。產(chǎn)品識別困難對后續(xù)所有生產(chǎn)工序都會造成致命影響，并將嚴(yán)重影響生產(chǎn)的效率，甚至對智能工廠整個(gè)建設(shè)造成嚴(yán)重阻礙。

為解決上述問題，并與ERP系統(tǒng)和現(xiàn)有產(chǎn)品體系保持兼容，通過增加另一種條碼，即PCB模板上刻印兩種規(guī)格的DM碼：

（1）一種是PCB板內(nèi)的4mm×4mm DM碼，稱為板內(nèi)SN碼。

這個(gè)條碼在現(xiàn)有條碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，一方面與原有條碼保持兼容性，另一方面將原來的一維碼改為現(xiàn)在的二維碼，提高條碼的可識別性。

（2）新增一種：工藝邊上的6mm×3mm DM碼，稱為板邊SN碼。

板內(nèi)SN碼與板邊SN碼的作用與區(qū)別如表1所示。

表1 板內(nèi)SN碼與板邊SN碼的作用與區(qū)別

因此，解決的思路是修改PCB設(shè)計(jì)規(guī)范，完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，使之滿足智能工廠產(chǎn)品識別的要求。

4　效益分析

控制系統(tǒng)產(chǎn)品制造智能工廠，經(jīng)過“精益化、自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化”的智能制造綜合建設(shè)，覆蓋了產(chǎn)品從研發(fā)設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造的全過程，優(yōu)化了產(chǎn)品制造過程信息的傳遞過程，實(shí)現(xiàn)了ERP系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、WMS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、PCBA柔性生產(chǎn)線系統(tǒng)、自動(dòng)柔性裝配測試生產(chǎn)線系統(tǒng)、物流控制系統(tǒng)等縱向?qū)哟沃g的數(shù)字化信息集成，形成制造決策、執(zhí)行和控制等信息流的閉環(huán)；提高了生產(chǎn)線的智能化水平和生產(chǎn)過程管控與優(yōu)化的能力，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的管控能力，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理質(zhì)量問題，杜絕因質(zhì)量缺陷流入下道工序，從而提升了產(chǎn)品的整體生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量，縮短了制造周期，降低了生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了多品種、小批量、多批次的用戶定制化制造。

和利時(shí)智能工廠經(jīng)過實(shí)際的運(yùn)行檢驗(yàn)，效果如表2所示。

表2 智能工廠建設(shè)效果

和利時(shí)智能工廠還將在實(shí)踐中進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化，未來將會在質(zhì)量、交期和成本方面的改善，為企業(yè)創(chuàng)造持續(xù)的價(jià)值

5　項(xiàng)目意義

智能制造是制造業(yè)發(fā)展的趨勢，也是中國未來的產(chǎn)業(yè)升級之路。

以自動(dòng)控制系統(tǒng)產(chǎn)品為代表的智能裝備是我國制造業(yè)升級的關(guān)鍵設(shè)備，通過“智能工廠”的建設(shè)，不但可以有效降低和利時(shí)自主產(chǎn)品的制造成本，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，降低庫存，提高國產(chǎn)控制系統(tǒng)產(chǎn)品的市場競爭力；而且可以作為制造業(yè)智能工廠解決方案的典型案例在中國制造業(yè)推廣應(yīng)用，推進(jìn)《中國制造2025》的落地實(shí)施，提升中國制造業(yè)的國際競爭力。

后記

和利時(shí)始創(chuàng)于1993年，是中國領(lǐng)先的自動(dòng)化與智能制造解決方案提供商，公司二十多年來一直堅(jiān)持自主創(chuàng)新，以自主技術(shù)為國內(nèi)外超過1萬家工業(yè)生產(chǎn)和制造業(yè)客戶提供了數(shù)萬套智能控制系統(tǒng)和智能制造解決方案，并能為客戶的生產(chǎn)設(shè)備和工廠運(yùn)行提供全生命周期的服務(wù)，和利時(shí)的自動(dòng)化和智能制造解決方案所管理的客戶資產(chǎn)達(dá)到數(shù)萬億，以自主可控技術(shù)為我國制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)安全提供了保障。

和利時(shí)的智能制造解決方案，堅(jiān)持以自主核心技術(shù)為基礎(chǔ)，開辟“立地頂天”的發(fā)展路徑，依次涵蓋了智能裝備、智能工廠、以工業(yè)云服務(wù)平臺為基礎(chǔ)的智能服務(wù)三個(gè)層次。解決方案基于自主可控的核心技術(shù)，包括：智能控制器、現(xiàn)場總線和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)數(shù)據(jù)庫、工廠建模軟件和仿真軟件、生產(chǎn)計(jì)劃軟件、能源管理軟件、數(shù)據(jù)分析軟件、設(shè)備管理軟件、基于工業(yè)云平臺的運(yùn)營優(yōu)化APP軟件等。和利時(shí)的解決方案，采用“云+端”的架構(gòu)。在工業(yè)終端方面，依托于HOLLiAS智能控制系統(tǒng)平臺，發(fā)展新一代高端高速DCS、PLC、SCADA系統(tǒng)，推進(jìn)傳統(tǒng)裝備向智能裝備升級，實(shí)現(xiàn)裝備的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，推進(jìn)裝備互聯(lián)互通；在工業(yè)云方面，依托HiaCUBE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)集成開發(fā)平臺和HiaCloud工業(yè)云運(yùn)行平臺，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成、信息集成和知識集成，推進(jìn)工業(yè)知識軟件化、服務(wù)化，解決裝備門類眾多造成的工業(yè)知識分散和行業(yè)知識信息過于碎片化、不易共享的問題，最大化發(fā)揮工業(yè)知識的價(jià)值。

和利時(shí)提供的智能制造解決方案，著力兩大方面為制造業(yè)客戶創(chuàng)造價(jià)值：一是提升客戶設(shè)備資產(chǎn)的利用率，二是提升客戶設(shè)備資產(chǎn)的投入產(chǎn)出率。綜合這兩方面，提升制造業(yè)客戶資產(chǎn)的運(yùn)營效率和產(chǎn)品質(zhì)量，提升企業(yè)的盈利能力，最終提升客戶資產(chǎn)的投資回報(bào)率。為此，解決方案要保證工業(yè)制造業(yè)客戶的功能安全、信息安全以及365天×24小時(shí)連續(xù)可靠運(yùn)行，并在此基礎(chǔ)上通過大數(shù)據(jù)分析、智能決策來提升設(shè)備的運(yùn)行效率。對于以重資產(chǎn)高能耗為特征的流程型工廠，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的綠色制造；對于離散制造業(yè)，可實(shí)現(xiàn)高效率低成本的個(gè)性化定制。

摘自《自動(dòng)化博覽》2018年1月刊