工业互联网智能工厂
打造透明工厂- 实现智慧制造
BUILDTEANSPARENTFACTORY REALIZEWISEMANUFACTURE
Industry Solutions行业解决方案
电子行业
Electronic Industry
CONTENTS 目录
中国制造与工业互联网
工业互联网智能工厂
一体化解决方案架构
电子行业工业互联网应用方案
01
02
03
中国制造与工业互
联网
1 ,
工业互联网在中国的应用背景
老龄化社会带来劳动力减少,劳动力成本上升
产业转移带来国内制造业空心化
经济全球化需要对市场做出快速响应
适应个性化与定制化消费需求变化
制造业占据全国GDP的25%、出口总额的60%,影响极大
4
制造个性化:由模块化标准产品向个性化定制产品延展
产品种类
每
类
产
品
数
量
用户需求 产品多样化
缺乏竞争
供给<需求
稳定的需求
市场
多样化需求
供给>需求
竞争更激烈
1850
手工生产
1913
195
5
1980
2000
大规模生产
大
规
模
定
制
个
性
化
定
制
全球化
区
域
化
宝马汽车在线配置
你可以拥有任何颜色的T型车,只要它是黑色。
-----亨利-福特(1885年)
5
驱动方式转变:从资源驱动到信息驱动
工厂
互联
6
资源
优化
工业
软件
动态配
置生产
制造信息
智能
决策
实时数
据采集
制造服务化:全生命周期制造服务
产品制造商 产品制造商+服务提供商
A
B
制造投入服务化
7
制造产出服务化
新技术研发
市场调研和广告
物流服务
原材料供应
技术支撑
信息咨询
销售服务
维修保养
金融租赁
保险服务
工业、、、
工业
机械化
工业
电气化
工业
自动化与
信息化
工业互联网
智能化
伴随着蒸汽机驱动的机械制造设
备的出现,人类进入了“蒸汽时
代” 伴随着基于劳动分工的,电力驱
动的大规模生产的出现,人类进
入了大批量流水线式及“电气时
代”
随着电子技术、工业机器人和IT技
术的大规模使用提升了生产效率,
使大规模生产自动化水平进一步提
高
基于大数据和工业互联网(传感
器)融合的系统在生产中大规模
使用
18世纪末
8
20世纪初 20世纪70年代 现在 时间线
工业互联网的五大特色
01
9
互联
03
集成
05
转型
02
数据
04
创新
工业互联网的九大技术支柱
01
10
02
03
04
05
06
07
08
09
工业互联网
人工智能
虚拟现实
工业网络安全
工业云计算
工业大数据
工业机器人
3D打印
知识工作自动化01
03
04
05
06
0
7
08
09
02
工业互联网核心
智能制造:
本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂” 核心
是动态配置的生产方式
关键是信息技术应用
愿景是解决能源消费等社会问题
11
以CPS为核心的数据价值创造体系架构
弹性化的自重构能力
可变化的自调节能力
多维协同的自优化能力
智能感知层
12
信息挖掘层
网络层
认知层
配置层
一体化模拟与综合分析
进程与交付
评估、预测与决策支持的协同
装备“部件级-系统级”实体网络综合模型
基于Time-machine的变化特征识别与提取
基于数据相似性挖掘的聚类分析
装备健康的智能评估
装备状态的综合分析
多维度的数据关联
衰退与性能的变化趋势与预测
智能传感网络
非接触式采集与传输交互
敏捷、高效、即插即用
工业互联网生态系统
供应商
智能物流
供应商
企业客户
大规模定制
小批量定制
智能物流
客户与市场紧密
相关,客户需求
与生产规模完美
匹配,按需生产
高度灵活
个人客户
小批量定制
单品定制
直接与市场对接,
高度定制化,按
需生产,对于设
计有更高的要求
智能物流
云安全
更强的网络保护和数据保护
云存储 大数据
更强的数据异地存储,备份
数据处理、数据分析/可视化、
协同制造、分析
物联网
设计服务
芯片/传感器 制造管理系统
可预期、可追踪、可回应、零误差
3D扫描
超高速3D打印
CPS系统;生产全数字化管理;
异地工厂/车间网络化,机器间完全互联,完
全自动化,生产过程可追踪。
先进材料
纳米技术
机器人/智能机床
可穿戴技术
自动车辆/轨道
车辆/吊车
快速复制/还原,快
速大规模定制
可持续使用,可塑
性更强,更便于加
工和组装,技术差
异化
生产更加智能实时
和自动化;生产数
据透明化;
生产全程可控
生产更加智能实时
和自动化;生产数
据透明化;生产全
程可控
清洁能源
定制设计
设计工具
向用户提供第三方设
计服务,设计软件向
第三方开放接口
原材料模块化
供货
标准化零配件
供货
13
工业互联网智能工厂 一
体化解决方案架构
2 ,
智能工厂的建立
要素2:真实环境
机器对机器(M2M)
资源利用效益
网络基础设施
要素4:人的因素
人-机交互(MMI)
验收与安全
数据和隐私保护
培训和教育
法律条款
要素3:经济环境
商业模式
服务内容
企业管理软件
要素5:技术因素
系统工程/建模 通
信技术
智能工程
智能生产技术
传感器和执行器
要素1:智能化工厂
智能生产—智能产品
连网(内部/外部/全球)
互操作性
信息
过程
能源
材料
15
XXXX信息提供智能工厂两大体系一体化解决方案服务
智能制造战略与流程咨询
基于工业互联网模式的管理咨询服务
智能制造标准体系咨询
两化融合贯标咨询;智能制造体系标准咨询
IT与自动化规划咨询
IT与自动化一体化整体规划咨询
行业化应用方案规划与实施
IT与自动化解决方案;软件产品及自动化实施
16
智
能
管
理
体
系
智能制造体系
智慧制造战略咨询
战略驱动因素分析
适应个性化与定制化消费需求变化
经济全球化需要对市场做出快速响应
劳动力资源减少,劳动力成本上升
企业能力现状分析
企业业务战略分析
企业自动化/IT战略分析
企业自动化/IT能力分析
愿景
力争用5-10年的时间,实现工业自动化和信息化
的融合,打造企业成为智慧制造的行业标杆
使命
响应中国智造2025,推动柔性制造、大规模个性
定制等制造模式创新试点,促进由基于产品的传
统制造模式向基于消费者个性需求的新模式转变
战略定位
充分发挥互联网+和大数据分析的建设,成为柔
性生产和智慧制造的引领者
目标分解
通过“夯实基础”、“精益运作”、“引领提升” 三个阶
段的演进,实现战略意图
企
业
智
慧
制
造
内
外
部
条
件
17
XXXX信息将从企业的战略驱动因素着手,结合企业能力现状,来确定企业智慧制造的战略,设计详细规划和变革路径
企
业
智
慧
制
造
战
略
设
想
两化融合管理体系咨询
4个基本要素
数据
技术
业务流程
组织结构
4个管理域
管理职责
基础保障
实施过程
评测与改进
输入——与企业战略相匹配的可持续竞争优势对打造信息化环境下
新型能力的要求
输出——通过两化融合实施过程所形成的信息化环境下的新型能力
两化融合管理体系GB/T23020标准
现状调研评估阶段 管理体系执行阶段管理体系设计阶段贯标准备阶段
项目启动
体系知识培训
现状调研
现状评估与诊断
识别新型能力与
确定两化融合目标
体系设计
与文件编写
体系审核发布
体系培训
体系执行支持
18
智能工厂自动化/IT规划咨询
业务对自动化/IT
的需求分析
业务需求分析
企业战略理解
业务流程调研
前期资料准备
调研模板设计
调研计划排定
差距分析
技术需求分析
自动化/IT现状调
研
最佳实践分析
自动化/IT规划
自动化/IT
设计规划
业务重点分析
业务发展
重点分析
后续支持
成果汇报
后续支持
工
作
内
容
启动准备
•人员到为和项目宣讲
•客户前期相关规划资料
的准备
•调研问卷的设计和准备
•拟定调研名单,约定访
谈时间安排
技术需求分析
•客户前期规划资料的分
析和整理
•客户自动化/IT现状调
研和分析
•行业最佳实践分析
•自动化/IT现状和需求
的差距分析
19
业务需求分析
•领导层企业战略访谈
•业务部门流程访谈
•访谈资料的整理
•总结现有的业务需求
自动化/IT规划
•智能工厂蓝图设计
•自动化/IT总体规划
业务重点分析
•业务发展重点需求的梳
理,速赢策略分析
•实施路线分阶段规划
后续支持
•最终成果的汇报
•支持客户项目选型
•支持客户供应商选择
自动化/IT规划
启动准备
人员到位启动
XXXX信息的智能工厂自动化/IT规划范围涵盖了从启动准备到后续支持的项目全部工作过程
纵向与横向价值链集成
设备层
监控层
管理层
执行层
服务供应商
分子公司
材料供应商
制造工厂
远程设计师
用户
外协制造商
工业云 大数据分析
20
服
务
协
同
供应链
协同
制造协同
设计协同
用户协同
内
部
协
同
智能工厂的构成
智 能
工 厂
• 智能排程,支持批量为1的生产
• 灵活而柔性化的生产岛
• 拉动式生产,储备最小化
• 生产过程可监控透明化
• 人、机、物、法的有机融合
• 绿色能源,可持续的发展
21
• 产品的个性化与定制化
• 产品与设备可通信
• 产品与顾客可连接
• 涵盖产品生命周期的服务体系
• 传感器、机器人、PLC
• 接口具备可连接
• 设备直接的对话M2M
• 存储、预测、执行与自我管理
• 远程维护
• 预防性维护
• 自动运行的物流仓储系统
• 自动化立体库与RFID标签
• 搬运的智能化AGV
• 从需求到供给的价值链整合
• 库存量最优化
• 更快的流通速度
工业互联网智能工厂整体应用方案
智能服务
个性化定制
智能运营
管理流程智能化
智能车间
设备智能化
定制化平台 智能服务平台 直营与加盟店
工业云
服务大数据
运营大数据
制造大数据
设备大数据
数字化设计
数字化工艺
数字化作业指导
智能研发
虚拟制造
工厂三维仿真
物流仿真
三维工艺仿真
信息共享
发货管理
供应商平台SRM
订单发布确认
发票管理
供应链管理SCM
采购计划 计划协同
仓储管理 销售管理
物流管理 产品数据
制造执行系统MES
目视化管理
数据采集
过程控制
在制品管理
质量追溯
物料管理
计划排程
生产派工
能源调度 能源监控智慧能源 能源分析
规则管理
计划仿真
高级排程APS
工厂排程
车间排程
CCR中央监
控
全厂监控
生产调度
设备控制管理
M2M通信 控制系统 数据集成与转换
数据采集管理
设备配置部署 采集信息关联 信息转换 协议转换
智能生产设备
22
智能物流设备 智能检测设备 智能数据采集设备
电子行业工业互联 网
应用方案
3 ,
电子行业工业互联网解决方案-工厂基础资源建模
功能描述:
1.配置和管理完整的电子厂制造相关人员组织架构
2.配置电子厂工作日历
3.配置完整的生产设施数据:生产设备、包装相关设备、检验设备、动力设
备等配置工装治具、模具、检具、夹具、容器载具、条码列印设备、终端设
备等(等同于设施设备)
4.配置各状态物料信息
5.配置线边仓仓位信息
6.配置工厂布局,在系统中设定工厂、厂房、车间、仓库、工段工位、线边
仓,设备及对应关系,以便实时动态管理
功能目标:
1.将实际业务模型转换为数字模型
2.快速建立精细化生产管理的基础数据
3.对基础数据标准化管理
4.能够快速准确的对基础数据变更管理
制造
组织
工厂
日历
工厂
布局
生产
设施
仓位
信息
物料
信息
BOW
/工艺
客户/
供应商
订单
规则
资源
设置
工作
设置
24
电子行业工业互联网解决方案-工厂基础资源建模展示
工厂建模-制造组织 工厂建模-工作日历与班次 工厂建模-生产设施
工厂建模-物料信息 工厂建模-线边仓信息 工厂建模-工厂布局
25
电子行业工业互联网解决方案-制造标准建模-BOM
BOM管理:
1. ERP维护标准BOM
2.因电子行业小批量,多品种的接单模式,工单下达后,ERP中标准
BOM,通过接口下至MES,MES接收
3.可在MES中对标准BOM 进行变更管理,提供变更、审批、批准作业
4. 变更后的BOM,自动上传SAP
26
电子行业工业互联网解决方案-制造标准建模-生产工艺
在系统中定义产品生产工艺,并对单一工序标准进行设定:
1.用料及数量
2.标准工时
3.检验项目及标准
4.加工程序编码
5.工序标准作业指导书SOP
6.投入产出报工项目设定
数量:良品,不良品,报废品
参数:温度,速度等
操作人ID,使用设备ID,钢网ID,
FEEDER ID,工装治具
7.回报方式:人工输入,扫描,设备连线
8.终端ID
管理功能:
1.提供工艺的制作、变更、审核、批准标准化流程
2.同一产品可设置不同工艺,进行版本管理;工单下达后可根据优先级、客户、
成本最优等条件进行选择工单生产工艺
27
电子行业工业互联网解决方案-业务建模
28
订单处理规则
工作规则设置
资源规则设置
28
电子行业工业互联网解决方案-客户、供应商基础资料
建模
客户供应商(外协)商信息管理
基本资料 料号管理
编码 名称 简称 地址
联系人 电话 网址 传真
料号信息 料号对照
29
电子行业工业互联网解决方案-供应链管理(SCM)
30
电子行业工业互联网解决方案-供应链管理(SCM)
31
电子行业工业互联网解决方案-高级计划与排程(APS)
规则管理
32
电子行业工业互联网解决方案-高级计划与排程(APS)
功能展示
33
电子行业工业互联网解决方案-智能装备(AIE)
自动上板机 自动分板机 自动转板机 自动收板机
自动组装线
自动组装线
机器人应用
吸盘自动移栽
AGV应用插件机 智能立体库 自动检测
34
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
整体框架
35
整体流程
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
1. 批序管理
工单下达 工单拆批 批次转序
条码生成
流程卡生成 流程卡列印
条码列印 条码粘贴
首站投入
上线生产 过点识别
生成规则 生成规则
生成规则
生成规则
APS
36
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
物料配送管理
物料库 配料区
物料需求
齐套发料
AGV呼
叫
AGV配
送
产线接收 产线生产 完工呼叫 成品装载 仓库接收
物料管理 AGV控制系统 工单计划
MES
11
.
1.信息流、物流同步管理
2.提升工作效率
3.降低劳动强度
4.自动完成送料、收料等管理功能
、无线技术、智能安全综合运用
37
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
生产加工程序管理
加工编程 程序校对上传服务器
调用指令选择程序
首件确认下至机台
工艺工序生产工单
数据库
38
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
贴片及其他料防呆管理
仓库配料
发出警报
出库扫描
OK
工序需求 工序选择工单发至工序
配送处理
通知配送
自动
比对
扫描确认
自动
比对
上机/线
NG
通知仓管
仓管处理
OK OK
OK
NG
发出警报X
39
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
批次管理
批次使用次数
回温开始时间点
回温结束时间点
使用次数 冰箱巡检记录
回温巡检记录选择锡膏批次
冷藏开始时间点
质量管理
冷藏结束时间点
规则管理
回温时间
搅拌时间
冷藏温度
搅拌开始时间点
搅拌结束时间点
开封时间点
退库时间点
报表管理
锡膏履历报表
批次规则
预警报表
出入记录
锡膏管理
40
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
6.维修管理
SMT工序
DIP工序
FATP工
序
生产不良 让步接收
报废
品管
判定
报废品箱
流入下工序
不良 指定维修工序 扫码 生成维修单 产品维修
维修完成送至工序
维修记录
扫码 扫码
41
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
7.外协管理
.工单外协管理
.工序外协管理
适用:SMT\DIP\FATP
适用:SMT\DIP\FATP
工单外协计划 检验工序外协工单 外协物料拉动 物料发放 外协商生产 送货
入库
OK
N
G
工序外协计划 内部工单转外协单 半成品入库 物料领用 外协商生产
入车间库
送货 检验
外协工单转内部工单选择新工艺上线生产
N
G
OK
42
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
8.人员管理
2
工资审核 第三阶段
各级主管审核
43
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
9.质量管理
质量标准
检
验
数
据
库
维
护
抽
样
标
准
维
护
IQC
来
料
检
验
单
生
成
来 来
料 料
检 检
验 验
数 结
据 果
维 判
护 定
IPQC
制 制
程 程
检 检
验 验
数 结
据 果
维 判
护 定
成 成
品 品
检 检
验 验
数 结
据 果
维 判
护 定
电子厂质量管理系
FQC OQC
出 出
货 货
检 检
验 验
数 结
据 果
维 判
护 定
QCC
小
选 组 制 处 效 择 现 定 理 果
异 状 对 回 验 常 分 策 复 证
析
标
准
化
收货 测试仓储 生产
工单
IQC
检验
维修
IPQC抽检
包装 仓储FQC OQC 出货
SP
C
X
R
A
-
R
c
h
ar
t
正
态
分
布
44
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
10.设备管理
45
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
点检项目定义
逐项
点检
点检规则定义 终端刷读 进入点检画面 点检表 开机生产
OK
适用:生产、测试、搬运设备、工装夹具、工具等
点检
通知设备人员设备人员处理
NG
自行简单处理
NG OK
保养 保养计划制定 创建保养工单 定期提醒 保养执行 保养记录 记录存档
备品备件需求计
划
维修 柱灯提示 IO模组 设备看板 响应维修 维修完成 生产审核创建维修工单
终端呼叫
柱灯转换 IO模组 变换时间记录 实时记录
可动率统
计
设备
OEE
效能
合格率统
计
性能开动
率
10.设备管理
46
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
11.客退管理
.客诉管理
.客退管理
客户投诉 判定 立案 客诉报告单 客诉分析记录 改善对策
回复客户
成立
信息接收
不成立
内部整改
效果
判定
NG
OK
内部结案结案
客户退货 判定 立案 退货处理单 退货点收
回复客户
信息接收
不成立
内部整改
效果
判定
NG
OK
内部结案结案
成立
质量
确认
47
电子行业工业互联网解决方案-制造执行系统(MES)
12.报表管理
周报、月报
季报、年报
48
日常用统计类报表
报表格式变更,自定义
形象直观图形化展示
电子行业工业互联网解决方案-监控系统(CCR)
49
电子行业工业互联网解决方案-仓储管理系统(WMS)
EW-WMS整体框架
附属门
户
供应商管理门户
承运商管理门户
外部应
用
ERP
自动化设备
统计分析层
MES
电子标签
LES
监控设备
执
行
层
入库通知 收货管理 出库通知 移位管理拣货管理 盘点管理
检验管理
临库管理 翻箱管理
上架管理
补货管理 库位预约
系统功能
出库复核 发货管理
库存调整
调拨管理
加工管理
库存锁定
物料变更
货权转移
装箱管理 越库管理
波茨计算排序拉动
策
略
应
用
层
手持
应用
层
数
据
层
上架策略
拣货策略 拣货库位计算库存预分配
手动补执行定时补货计算补货策略上架线路上架库位计算库位预留
拣货线路 波茨策略 波茨计算 波茨作业
手持收货 手持上架 手持拣货 手持发货 手持移位 手持盘点
入库通知 入库通知
入库通知 入库通知
入库管理 库存管理出库管理 统计报
表
库存分
析
月结报
表
决策支
持
库存台
账
周转率
绩效考
核
加工管理 监控平台 任务管理 权限管理 系统管理
合同数据
仓储数据 运输商数据
…… 操作型数据
存储ODS
财务数据
企业数据仓库
EDW
50
电子行业工业互联网解决方案-仓储管理系统(WMS)
51
电子行业工业互联网解决方案-能源管理(EMS)-能耗
52
电子行业工业互联网解决方案-能源管理(EMS)-污水处理
53
电子行业工业互联网解决方案-数据采集(DNC)
C,远程IO模块数据采集A.开放性接口采集
A.开放性接口:设备自身有开放性接口,可通过系统接口进行数据集成,实时获取数据
B.设备控制电脑上部署MES客户端,客户端实时扫描“D:\DATA\年\月”文件目录,当发现新的文件生成时,自动将该 文件
上传服务器,进行数据的解析、存储、展示
C.远程IO:可通过采集设备关键传感器的输入信号,借助远程IO模块进行设备数据采集。
54
B.设备控制电脑数据采集