1 行業(yè)競爭與挑戰(zhàn)
喜利得是面向世界的一站式建筑服務(wù)供貨商。致力于為建筑行業(yè)研發(fā)及提供最尖端先進(jìn)的技術(shù)、軟件和服務(wù),為客戶提供軟件設(shè)計(jì)、施工用產(chǎn)品和工具、培訓(xùn)、維修、測試以至咨詢等服務(wù),全方位照顧顧客的需要。
隨著業(yè)務(wù)和公司規(guī)模的發(fā)展擴(kuò)大,逐漸顯現(xiàn)一些問題:
1.加工周期長
2.工時浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重
3.紙質(zhì)化流程繁縟
4.產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊
5.設(shè)備可靠性低
6.數(shù)據(jù)錄入時間長
企業(yè)對上述問題的解決以及對產(chǎn)能和效率的要求也越來越高。生產(chǎn)模式,管理模式的升級與革新勢在必行,當(dāng)前生產(chǎn)和管理工作中需要通過多種系統(tǒng)性的方法和工具去改善,以實(shí)現(xiàn)更高層次的工業(yè)能力。喜利得通過對比分析市場上智能制造解決方案的幾大供應(yīng)商,最終確定使用凌犀-車間級無線工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案,來解決公司所存在的問題,以及實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、質(zhì)量優(yōu)等等目標(biāo)!
2 解決方案主要目標(biāo)和總體概述
車間級無線工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案屬于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用,工業(yè)車間做為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要領(lǐng)域,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與工業(yè)過程的深度融合,可大幅提高生產(chǎn)效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量,降低產(chǎn)品成本和能源消耗,將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能工業(yè)的新階段。
該解決方案主要針對先進(jìn)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化控制、自動化操作、信息化指揮和精益化管理的車間物聯(lián)網(wǎng)工廠系統(tǒng)級解決方案。本項(xiàng)目將生產(chǎn)過程中的人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(5M1E)幾大要素進(jìn)行數(shù)字化整合和互聯(lián)互通,實(shí)現(xiàn)人機(jī)互聯(lián)、智能調(diào)度、管理監(jiān)控及整體設(shè)備效能最優(yōu)化。是以精益6西格瑪、持續(xù)改善、整體設(shè)備效能等生產(chǎn)管理思想為理論基礎(chǔ),以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、制造執(zhí)行系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)安全為技術(shù)手段的生產(chǎn)制造管控一體化平臺。
鑒于喜利得項(xiàng)目,從生產(chǎn)車間異常及時響應(yīng),生產(chǎn)排程流程化,設(shè)備維護(hù)計(jì)劃管理、質(zhì)量巡檢計(jì)劃管理及崗位審核計(jì)劃管理化方面,采用該系統(tǒng),著力實(shí)現(xiàn)喜利得項(xiàng)目目標(biāo):
縮短加工周期
減少工時浪費(fèi)
減少紙質(zhì)流程
改善產(chǎn)品質(zhì)量
提高設(shè)備可靠性
減少數(shù)據(jù)錄用時間
3 解決方案的系統(tǒng)架構(gòu)
該系統(tǒng)解決方案包含感知層(數(shù)據(jù)采集、輸入輸出設(shè)備),網(wǎng)絡(luò)層(無線工業(yè)物聯(lián)網(wǎng),企業(yè)內(nèi)部以太網(wǎng)及公有云/運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)),平臺層(應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲,接口程序等)及應(yīng)用層(異常管理、生產(chǎn)計(jì)劃排程、設(shè)備維護(hù)等)4個方面:
1)基礎(chǔ)控制與全面感知:在生產(chǎn)過程中內(nèi),以傳感器技術(shù)與計(jì)算機(jī)集成控制技術(shù)為基礎(chǔ),運(yùn)用嵌入式設(shè)備控制技術(shù)形成的生產(chǎn)集散控制與監(jiān)測系統(tǒng),達(dá)到智能化控制與自動化操作的目標(biāo);使用關(guān)鍵崗位指令指示系統(tǒng)來控制或收集相應(yīng)設(shè)備的狀態(tài),保障生產(chǎn)設(shè)備控制和信息采集的實(shí)時性;
2)集成無線數(shù)據(jù)通訊:使用包括Internet、GPRS、Zigbee和工業(yè)現(xiàn)場總線等多種通信手段在生產(chǎn)管理活動中對人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(5M1E)進(jìn)行互聯(lián)互通,形成統(tǒng)一協(xié)同工作的信息化生產(chǎn)和管理的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。集成生產(chǎn)過程關(guān)鍵數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)流程優(yōu)化以及生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測等模塊,提供控制單元的工業(yè)總線通訊,基于控制單元(生產(chǎn)指令指示系統(tǒng))的中控員與關(guān)鍵崗位人的指令通訊,生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)流程優(yōu)化、故障檢測及報(bào)警等功能,從而提高生產(chǎn)效率、降低設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的生產(chǎn)信息化管理平臺。
3)工業(yè)過程建模與運(yùn)行監(jiān)控:該層為計(jì)算層,根據(jù)目標(biāo)工業(yè)過程的實(shí)際工藝流程和各工藝環(huán)節(jié)所需的信息交互需求,自動配置適應(yīng)于該工業(yè)過程的信息流模型,并基于通訊層所采集的信息進(jìn)行實(shí)時處理并輸出反饋指令。
4)知識管理及決策支撐:該層為信息處理與應(yīng)用層,基于精益生產(chǎn)管理思想,對工業(yè)過程中的實(shí)時海量信息進(jìn)行存儲和處理,得到所需要的結(jié)果,再通過人機(jī)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移和指令的下達(dá),同時對企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)作管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,進(jìn)而為企業(yè)決策層提供相關(guān)決策依據(jù)的商業(yè)智能數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
4 系統(tǒng)硬件平臺
(1)Super Andon主機(jī)(工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基站):控制著整個系統(tǒng)的運(yùn)行,其主要負(fù)責(zé)對外界輸入數(shù)據(jù)的接收、運(yùn)算和分析,并根據(jù)不同的分析結(jié)果輸出不同的控制信息到系統(tǒng)的外圍設(shè)備。接收呼叫觸發(fā)信號,分類信息分級上報(bào)及系統(tǒng)接口數(shù)據(jù)存儲
與服務(wù)器采用以太網(wǎng)通訊;
有效無線通訊距離半徑200-500m,可通過中繼擴(kuò)展通訊范圍;
可支持?jǐn)?shù)百個外圍設(shè)備的同時并發(fā)控制。
(2)平板:觸發(fā)異常,解除、簽到--異常響應(yīng)管理。
(3)腕表:震動、信息顯示。
(4)電子看板:顯示企業(yè)實(shí)時狀態(tài)信息。
(5)短信推送;支持聯(lián)通,移動及電信 ;可將異常信息分級推送到管理人員手機(jī)上,不受距離限制。
5 系統(tǒng)軟件平臺
(1)凌犀制造流程控制系統(tǒng):iMake:
為喜利得項(xiàng)目整體解決方案提供核心支撐。主要包括配置功能模塊、記錄功能模塊和簡易報(bào)表分析系統(tǒng)。
(2)設(shè)備管理監(jiān)控系統(tǒng):
實(shí)現(xiàn)人機(jī)互聯(lián)的關(guān)鍵部件,通過公司專業(yè)研發(fā)的通用設(shè)備管理控制器,實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的連續(xù)監(jiān)控,記錄設(shè)備的使用狀態(tài),過程參數(shù)并將相關(guān)數(shù)據(jù),結(jié)合設(shè)備管理維護(hù)規(guī)范,提供設(shè)備整體效能最優(yōu)化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐,持續(xù)提高喜利得生產(chǎn)制造過程能源效率。
(3)Super Kanban系統(tǒng):
依據(jù)精益生產(chǎn)管理的拉動原理,將生產(chǎn)任務(wù)智能分析各個子工序的工作任務(wù),并通過崗位指令指示模塊將工作任務(wù)信息發(fā)送到實(shí)際工作車間的各個關(guān)鍵崗位上,同時實(shí)現(xiàn)人機(jī)互聯(lián)的實(shí)時反饋,追蹤執(zhí)行情況。企業(yè)通過電子看板查看實(shí)時生產(chǎn)動態(tài)。
(4)TPM OEE的精益生產(chǎn)管理系統(tǒng):
實(shí)現(xiàn)TPM OEE精益生產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)庫管理軟件,主要包括配置功能模塊、記錄功能模塊和報(bào)表分析系統(tǒng)。配置功能模塊對系統(tǒng)中應(yīng)用的事件觸發(fā)終端和顯示終端進(jìn)行配置和管理,形成對事件觸發(fā)終端、事件執(zhí)行終端和事件響應(yīng)終端進(jìn)行關(guān)系映射的事件編碼對應(yīng)事件列表并保存到數(shù)據(jù)庫中,同時將該列表配置和更新到對應(yīng)的系統(tǒng)主機(jī)中。記錄功能模塊將所有從系統(tǒng)主機(jī)發(fā)送來的編碼信息實(shí)時記錄并加上對應(yīng)的時間戳,然后根據(jù)終端編碼對應(yīng)事件列表形成對應(yīng)的終端事件記錄,并將該記錄保存到數(shù)據(jù)庫中。報(bào)表分析系統(tǒng)是指基于精益生產(chǎn)管理規(guī)范,根據(jù)系統(tǒng)事件數(shù)據(jù)庫形成的各種管理功能的報(bào)表分析工具,該部分可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制和裁剪。實(shí)時記錄生產(chǎn)過程,系統(tǒng)事件統(tǒng)計(jì)分析,OEE指標(biāo)分析和豐富功能報(bào)表。
6 安全措施
本系統(tǒng)的傳輸安全通過在應(yīng)用系統(tǒng)中增加身份認(rèn)證、加密以及網(wǎng)絡(luò)隔離手段來保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼鎸?shí)性、完整性和保密性。
(1)數(shù)據(jù)存儲的安全性:
跟核心數(shù)據(jù)源隔離,防止篡改。系統(tǒng)中涉及的關(guān)鍵數(shù)據(jù)根據(jù)具體情況加密存放,防止數(shù)據(jù)泄露。
(2)網(wǎng)絡(luò)的安全性:
利用實(shí)時審計(jì)提高網(wǎng)絡(luò)安全性,采用確認(rèn)查驗(yàn)安全策略的正確實(shí)施及實(shí)時監(jiān)測異?,F(xiàn)象和入侵檢測的機(jī)制。以及使用正版網(wǎng)絡(luò)殺毒、防毒軟件和防火墻等。
(3)數(shù)據(jù)中心安全性:
對數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù),增刪改操作全部在系統(tǒng)工作表中進(jìn)行;對重要數(shù)據(jù)、敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,用密碼存儲數(shù)據(jù),在存入時需加密,在查詢時需要解密。
系統(tǒng)采用密文形式進(jìn)行保存,且采取設(shè)置分級管理,不同級別的操作員,對應(yīng)不同的操作權(quán)限,操作權(quán)限可以修改和收回。
7 方案價(jià)值
7.1 喜利得項(xiàng)目整體規(guī)劃:
各類基礎(chǔ)信息維護(hù)工作,方便易操作,支持表格導(dǎo)入導(dǎo)出批量管理;
排班管理和排產(chǎn)管理功能界面,支持表格導(dǎo)入導(dǎo)出批量操作,結(jié)合現(xiàn)場掃碼觸發(fā)訂單,形成數(shù)據(jù)聯(lián)動;
安排設(shè)備保養(yǎng)計(jì)劃周,定期提醒,對接設(shè)備維護(hù)工單系統(tǒng),現(xiàn)場智能終端互動;
質(zhì)量巡檢內(nèi)容與工單管理,崗位審核計(jì)劃管理,定期提醒功能,現(xiàn)場智能終端無紙化辦公;
定制豐富的電子看板界面,實(shí)時顯示各類生產(chǎn)狀態(tài)信息。
7.2實(shí)際效果:
(1)效率提升:促使各職能部門人員提高發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力效率;
(2)實(shí)時監(jiān)督 :信息實(shí)時、多通道傳遞,讓相關(guān)訂閱者實(shí)時地了解生產(chǎn)狀態(tài);
(3)追蹤存儲:存儲事件處理過程的完整信息,如發(fā)生時間、解除時間、問題處理、人員信息及響應(yīng)時間等;
(4)品質(zhì)提升:通過實(shí)時的對每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控,有效的降低產(chǎn)品的不良率;還可找出質(zhì)量問題關(guān)鍵所在,及時的調(diào)整加工工藝從而提高產(chǎn)品質(zhì)量;
(5)降低成本:通過數(shù)據(jù)分析和預(yù)警,實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)現(xiàn)場異常情況的實(shí)時處理,及時修正和調(diào)整,從而縮短生產(chǎn)周期,最大程度的提高設(shè)備利用率;
(6)接口開放:提供WEB API接口,和各類自主研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)智能硬件底層邏輯控制軟件以及數(shù)據(jù)庫 。
7.3 價(jià)值闡述
(1)為喜利得企業(yè)提供針對性定向研發(fā)、智能維保等服務(wù);
(2)喜利得設(shè)備出現(xiàn)故障的時間可提前告知,生產(chǎn)排程計(jì)劃可預(yù)先安排,并提供避免事故發(fā)生的解決方案,消除設(shè)備故障停機(jī)等給客戶帶來的損失;
(3)客戶體驗(yàn)度而言,喜利得通過企業(yè)建立的移動端宣傳平臺,LED/LCD 目視化界面以場景化的方式參與產(chǎn)品的認(rèn)知,無形之中也增加了品牌的傳播效果;
(4)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新而言,制造企業(yè)可以借助平臺的專家經(jīng)驗(yàn)共享、智能決策庫等內(nèi)容,提高環(huán)保運(yùn)維領(lǐng)域的裝備管理水平,降低喜利得企業(yè)運(yùn)營成本;
(5)更為重要的是,企業(yè)主可通過數(shù)據(jù)集的切分和規(guī)律查找到最優(yōu)化的數(shù)據(jù)集,以實(shí)現(xiàn)人員投入及控制過程的節(jié)能提效。