打造互联网时代的智能工厂
用友离散制造行业智能工厂解决方案
用友网络科技股份有限公司
贾大鹏
2016年10月
用友网络科技股份有限公司 U9事业部 产品总监
教育经历
~ 西安交通大学 会计学 本科
~ 西安交通大学 计算机科学与技术 辅修
~ 西安交通大学 会计学 硕士
工作经历
~ 用友 U9产品线 产品经理、产品总监
~ 西安凯迈企业咨询公司 咨询顾问
~ 平高电气 会计
2005~2008 财务领域需求经理，参与U9产品线原型版本M1、M2及正式产品、版本的产品研发
2008~2010 制造领域需求经理，参与U9产品线、、、版本的产品研发
2010~2013 制造领域产品经理，参与U9产品线、版本的产品研发，主导版本产品发版，2013年通过用友集团离散制造专家认证
2013~ U9产品总监，主导U9产品线、、版本的产品发版
用友工作经历
贾大鹏
电话：13439546256
E-mail：jdp@
目录
背景介绍
智能工厂解决方案
系统架构及技术选型
实施推进策略
案例分享
您是否有这样的需求？
用友智能工厂解决方案
质量
追溯
生产
排程
进度
跟踪
计件
统计
物流
驱动
条码
应用
设备
监控
设备
取数
MES
发生质量事故时，我想知道哪个环节出了问题
我想上条码系统，简化操作
生产计划发布到车间后，就不知道进展了
我想在车间实行物料配送该怎么做
ERP系统已经用了几年，但总是在车间门口不能深入
我使用了CNC、机器人等新设备，能否记录设备的运行状况
车间里数字化设备很多，但数据完全分散无法整合
我新建工厂，想配套上MES系统
我从政府申请了专项资金，能否提供配套的实现方案
从上到下都在提智能制造，我们工厂应该做什么
……
中国制造2025与智能制造
中国制造2025
智能
制造
产品
智能化
服务
智能化
生产
智能化
管理
智能化
装备
智能化技
术深度
融合的
数字
化网络
化智能
化制造
体现信
息技术
与制造 数字化是基础
网络化是手段
智能化是目标
智能工厂——数字化/透明化
目录
背景介绍
智能工厂解决方案
系统架构及技术选型
实施推进策略
案例分享
离散行业智能工厂解决方案概览
RFID IC/ID 条码/二维码
信息载体
手持终端
采集终端
工业平板 组态软件PLC/DCS
控制系统
WMS TCP/IP 串口/USB Wifi
接口协议
智能数据采集平台
工程
设计
工艺 有限能力
排程
高级排程 任务分配
调度
进度收集 供应
物流
生产 防错
品质
巡检 售后
服务
E-SOP 计量
智能运营管理
监控
品质监控
设备监控
进度监控
监控看板
分析
生产分析
成本分析
预测模拟
业务预警
质量SPC
产能预测
追溯
生产追溯
品质追溯
商业智能分析平台
生产
现场
CNC/DNC 设备传感器 计量器具 摄像设备 工业仪表机器人 现场工人
应用基础-智能数据采集平台
数据采集手段
设备设备直直连连 读读取取终终端端
传传感器感器 视觉识别视觉识别
采集
手段
物料标识
条码/二维码
RFID标签
IC/ID卡
设备改造
配置数字化设备、机器人、AGV、立体仓库等硬件设备
对现有传统设备做数字化改造（传感器、平板电脑等）
在传统设备机位旁设置智能终端
终端设备
手持PDA
工业平板
RFID读头/条码枪
新兴技术
传感器（计数、光电等）
视觉识别
……
相关软硬件技术
硬件接口程序
• 串口连接：RS232/RS485
• 嵌入式软件或PLC数据输出
• 实时数据库及组态软件数据
衔接
• CNC、DNC、DCS数据联通
数据存储
• 大数据量（单表亿条/年）
• 高并发
• 对数据存储的读写效率有更
高的要求
端应用
• 轻量化
• 碎片化
• 移动化
• 交互友好
• 快速迭代
后台系统
• 支持私有化部署
• 支持公有云
• 互联网化
智能数据采集平台：后端系统
智能数据采集平台：系统集成
物料标识
• 条码/二维码
• RFID标签
• IC/ID卡
• NFC标签
联接技术
• 串口
• USB
• TCP/IP
• 无线接入
控制系统衔接
• 实时数据库
• PLC/DCS
• 嵌入式系统
• 组态软件
• WMS
终端设备
• 工业平板
• 扫描枪
• PDA
• RFID读写设备
• 计量设备&检验设
备等
系统
集成
智能数据采集的应用目标
人的一生 商品的一生
Unique identification
产品全生命周期信息采集共享解决方案
Information collection & sharing
智能运营管理
系统管理 基础设置 生产准备 生产作业 品质管理 设备管理 异常管理 物流驱动
用户
终端绑定
用户上岗 工单上线 质检指标容器档案
工位绑定
单品档案 操作记录 检验标准料品档案
工单列表
批次绑定 不良类型
工位
工单打印
检验作业
不良位置
终端
品质特裁作业
品质判定
工艺路线
首件检验
部门
库存记录
卷制测量
品质记录
芯片注册
单品汇报菜单
角色
组织
批次档案
参数设置
权限
交接确认
备货看板
要货看板
交接检查
车间仓库
成品完工
巡检核查
设备档案
设备监控
运行记录 异常呼叫
异常响应
异常记录
维修记录
异常处置
批次汇报
…
派工卡
流转卡
派工汇报
标识更换
E-SOP
关键应用
品质管理
及追溯
智能排程
智
能
调
度
&
进
度
采
集
智
能
物
流
驱
动
异
常
管
理
设
备
监
控
管
理
智能
运营
关键应用-1：轻量化排程工具
轻量化排程工具的特色
独立的排产工具包，可以和U9及其它第三方系统集成。
可针对生产订单（执行阶段）或计划订单（计划阶段）做有限能力排程。
基于有限能力的自动及手动排程。
可根据生产状况自动修正排产数据。
拖拽式排程技术，采用类似Excel的交互方式进行排程。
前端采用HTML5技术，支持各类主流浏览器。
系统预置开发接口，可根据企业实际业务需求或复杂排程算法做定制开发。
关键应用-2：生产调度与进度采集
现场数据采集模式1：单品身份证
产品
标识
产品
关系绑定
附着
植入
现场数据采集模式2：工艺流转卡
随物料转移
转移时采集
完成后回收
加工完记录
按工序加工
现场数据采集模式3：派工报工（工票）
机台生产
完工汇报（报工）
领卡处（派工）
卡片回收复用
现场数据采集模式4：固定地点/流水线 装配
装配关系表
物料 数量 批号 序列号 标识码
A 1 L01 SN0001 L01-SN0001
--A1 1 L02 L02
--A2 1 PSN0001 PSN0001
--A3 1 L03 PSN0002 L03-PSN0001
… … … … …
生产辅助：E-SOP（电子化作业指导书）
智能数据采集平台
关键应用-3：智能物流驱动
作业信息
作业物流调度
作业信息
作业信息
供应物流调度
WMSWMS
生生产线产线
AGVAGV
AGVAGV
E:/IPAD%E8%A7%86%E9%A2%91%E9%9B%86%E9%94%A6/%E5%B7%B7%E9%81%93%E6%9C%BA%E5%99%A8%E4%BA%BA%E5%8F%8AAGV%E9%85%8D%E9%80%
智能物流驱动-看板需求
备货看板 要货看板
智能物流驱动-物流交接
智能物流驱动-扫码入库
智能物流驱动交互流程
下
游
工
序
上
游
工
序
1
2 3
4 5 6
下游要货
上游备货 备货完毕，检查确认，通知下游取货
看板显示待取货，人工驱动
AGV取货
AGV取货 AGV取回货，收货确
认
关键应用-4：品质管理及追溯
品质管理-基础设置
品质管理：日常业务
首件质检
日常检验
检测计量
品质管理：异常处理
品质特裁不良判定
品质追溯-制程追溯
关键应用-5：设备运行监控及管理
设备
档案
设备
监控
运行
记录
维修
记录
设备管理
设备监控
关键应用-6：现场异常管理
后台系统
异常呼叫
异常通知
异常响应
维修工A
巡检员
维修工B
异常处置
结果记录
日常巡检
生产防错
智能运营管理
智能运营管理
智能数据采集平台
管理手段与现场数据
闭环
更重要
U9智能制造解决方案概览
RFID IC/ID 条码/二维码
信息载体
手持终端
采集终端
工业平板 组态软件PLC/DCS
控制系统
WMS TCP/IP 串口/USB Wifi
接口协议
智能数据采集平台
工程
设计
工艺 有限能力
排程
高级排程 任务分配
调度
进度收集 供应
物流
生产 防错
品质
巡检 售后
服务
E-SOP 计量
智能运营管理
监控
品质监控
设备监控
进度监控
监控看板
分析
生产分析
成本分析
预测模拟
业务预警
质量SPC
产能预测
追溯
生产追溯
品质追溯
商业智能分析平台
生产
现场
CNC/DNC 设备传感器 计量器具 摄像设备 工业仪表机器人 现场工人
生产订单执行看板
动态排程实时刷新
智能制造监控中心
智能监控及异常预警
质量缺陷趋势分析 生产状况统计 管理仪表板
电子看板 员工加工工时统计各车间、工序加工状态图
智能分析平台
智能分析平台-自助分析
自助分析产品模块-可视化
• 拖拽选择维度、指标
• 可视化支持26种标准图表类型
• 支持高级地图，用户可基于百度地图和自定义地图，定制可视化展现
目录
背景介绍
智能工厂解决方案
系统架构及技术选型
实施推进策略
案例分享
云+端的系统架构
公有云
/
私有云
数据层
数据分析工具
持久化
良率分析
生产执行数据
稼动分析 交期达成分析
物流执行数据 品质数据
…
…
服务层 …
移动端
/
Web端
应用层
基础数据 材料出库 工序报工 产出汇报
成品入库 质检作业 巡检 首件质检 …
新增服务 查询服务 修改服务 删除服务
系统层 IOS Android Windows Linix …
采集层
智能终端 信息载体
PDA 工位机 读写器 … 一维码 二维码 RFID …
后端系统-主页
终端应用
推荐硬件设备
摩托罗拉 MC3200 手持PDA
ZEBRA MC36 手持PDA
NORCO PPC-3315C 工业级安卓平板电脑
HTK-1047PT 工业级安卓平板电脑
系统部署-私有化部署
系统部署-公有云部署
方案特色
全新体验的离散智能制造解决方案
移动化
安卓终端
安卓
平台
碎片
化应
用
交互
体验
好
轻量
化快
迭代
互联网
后端系统
灵活
部署
大数
据量
大并
发量
可视化
监控分析平台
监控
分析
及追
溯
预警
预测
模拟
技术选型
•业务逻辑相对简单，而业务数据量大
•并发点多，并发量大
•相对于ERP系统的逻辑复杂度，MES系统的数据I/O更重要
•单点的业务需求简单，而操作频次高
•操作者文化层次相对低，不能要求复杂操作
车间应用特点
•系统架构：B/S架构
•数据库：MongDB
•服务端：NodeJS
•前端页面：Html5+AngularJS
•终端设备：Android 以上
技术选择
•整个系统的技术选型均采用当前成熟应用的开源框架体系
•在实现方式上，前后端系统都使用JavaScript，无需其他开发语言，学习成本较低，上手快
•提供了各种轻量级控件以及UI数据收集、缓存处理及统一的持久化机制
•数据读写基于对象关系映射（ORM）思想，开发速度快，维护容易，扩展简单
总结
与传统MES的比较
用友离散智能工厂
•架构及部署
•采用B/S架构，部署简单。
•多工厂时，只需部署一套，数据集中。
•支持云部署，维护更为简单。
•后端系统
•采用互联网的流行技术，有效保证大规模并发时的数据高
效传输及存储。
•终端
•采用安卓终端，类似智能手机的交互体验，学习成本低。
•开源系统，无授权问题。
• ERP集成
•与U9ERP的集成效果优秀
传统MES
•架构及部署
•采用C/S架构，部署维护工作量大。
•多工厂时，需要每个工厂部署一套，数据分散。
•后端系统
•采用传统的关系型数据库存储采集数据。当并发量大时，
并发效率很难保证。
•终端
•常用WinCE终端，交互体验差。
•终端系统都需要考虑正版授权。
• ERP集成
•与ERP系统的集成取决于MES厂商对ERP系统的理解及
ERP系统本身的开放程度。
与U9-ERP系统的集成关系
基础数据、BOM、工艺、生产订单
完工申报
材料领用
生产在制量
计件统计量
设备运行记录
……
智能工厂
目录
背景介绍
智能工厂解决方案
系统架构及技术选型
实施推进策略
案例分享
智能制造项目实施的各方责任划分
内容
实现阶段 责任归属
阶段一 阶段二 阶段三 客户方 用友方 第三方伙伴/供应厂商
产品的智能化改进（生产、物流）
生产物流设备升级改造
设备衔接及接口调试
第三方系统数据衔接
基础网络建设
物料标识方案确定
数据采集系统实施
智能设计
智能排程
智能物流驱动
品质管理及溯源
计量插件（地磅、电子称等）
看板及监控
智能分析体系建设
项目交付模式
原型项目
专项团队
标杆建设
标准服务
+
个性前端
方案支持
客户化开发
本地化交付
目录
背景介绍
智能工厂解决方案
系统架构及技术选型
实施推进策略
案例分享
厦门侨兴数字化智能工厂
实时监控、统计分析
中控室
研发部
设计制造一体化
实时在线、全球接单
营销部
海外客户
在线下单、实时跟踪
卷制测量 要货看板 看板驱动AGV
工单上线，植入芯片
看板驱动
出货检查
检验快捷、实时监测
智能提醒
驱动物流
主动采集、计件计时 串口联接，实时数据同步
批次绑定、完工统计车间现场
智慧服务、打通全产业链
商品标识服务云平台
厦门恒耀：现场数据采集
现场现场数据采集手段持数据采集手段持续续改改进进
广东鸿图：有限排程结合现场智能化
皇爷食品：全流程移动化车间现场解决方案
编制生产计划
制造部
打印身份证条码 粘贴条码 撩籽 电磁 真空罐
扎籽上罐发制
DCS采集
下罐烤籽上闷香罐闷香
DCS采集
下闷香罐
送检 打印送检条 质检 录入质检结果
压籽选籽滚胶
发货 打印发货卡
派工 打印物料标识卡 分发 统计
加工分厂
切片 去肺 选片 点卤
烤片 包装
制造分厂
