智慧工厂信息化建设方案

智慧工厂信息化建设方案
智慧工厂信息化系统建设需要将现代管理理论、智慧制造理论与最新信息技术、自动化技术、网络通信技术、信息物理系统、大数据技术、云计算技术等深度融合，通过科学规划和全面集成企业设备单元、生产监控、制造执行、企业管理、设计研发等各类系统，最终构建由智慧设计、智慧经营、智慧生产、智慧决策组成的智慧工厂。

1.规划范围
基于智慧工厂所需的主要业务系统进行规划建设，主要有：
（1）ERP（企业资源计划系统）：它是企业信息化的核心系统，管理销售、生产、采购、仓库、质量、成本核算等。

（2）PLM（产品生命周期管理系统）：它负责产品设计的图文档、设计过程、设计变更、工程配置的管理，为ERP系统提供最主要的数据源BOM表，同时为MES系统提供最主要的数据源工艺路线文件。

（3）MES（制造执行系统）：它负责车间中生产过程的数字化管理，实现信息与设备的深度融合，为ERP系统提供完整、及时、准确的生产执行数据，是智慧工厂的基础。

（4）WMS（仓库管理系统）：它具备入库业务、出库业务、仓库调拨等功能，从ERP系统接收入出库物料清单和MES系统中接受入出库指令，协同AGV小车完成物料配送的自动化，实现立体仓库、平面库的统一仓储信息管理。

2.智慧工厂信息化总体架构
基于企业系列标准的支持和企业级别的信息安全要求，在信息物理融合系统（CPS）的支持下，构建智慧设计、智慧产品、智慧经营、智慧服务、智慧生产、智慧决策六大系统。

其中，通过服务网、物联网将企业设施、设备、组织、人互通互联，集计算机、通信系统、感知系统一体化，实现对物理世界的安全、可靠、实时、协调感知和控制；同时，通过企业信息门户（EIP）实现与客户、供应商、合作伙伴的横向集成（如协同商务和信息共享），以及实现企业内部的纵向集成（如不同系统之间的业务协同）。

构建的智慧化工厂总体框架如图1所示。

根据信息化系统规划范围及建设相关要求，本文参照智慧化工厂的总体框架，构建符合企业业务特点的信息化系统架构。

3.信息化系统规划的主要内容
3.1ERP系统
3.1.1功能和目标
ERP系统着重解决物料台账、合同、计划、采购、成本等相关管理目标，具体如下：
（1）提升管理概念。

由定性管理转变为定量管理；由单一的职能式管理转变为资源式管理。

（2）理顺管理流程。

理顺和制定适应单件小批量加工装配型企业的生产管理流程，规范生产流程环节中的各类票据，根据岗位说明
书制定相应的操作制度及条例。

（3）实现物料配送，建立缺件报警制度。

将领料制仓库变成配送制仓库，在装配前做缺件分析，推行缺件报警制度。

（4）有效控制库存。

提出配套库存的管理思想，努力降低库存中长短件的比例。

（5）降低成本。

从限额发料、控制库存、缩短生产周期等方面降低生产成本。

（6）缩短生产周期。

通过提高设计及生产环节对工程变更的反应速度、提高装配中物料的齐套率、减少生产装配中停工待料的时间和缩短采购周期等措施，实现缩短成品的生产周期。

（7）建立生产的可预见性机制，包括销售预测、库存预测、缺件预测、生产过程预测、客户订单交货期预测、采购到货期预测、生产成本预测等。

（8）建立生产计划的控制和反馈体系，实现各类生产计划的闭环管理。

（9）建立价格管理和多层次成本控制体系。

建立原材料基准价管理体系、零部件/外协件的定额成本价、合同的实际成本计算体系等，形成完善的销售报价审计、采购合同价格审计、设计成本审计和完工审计制度。

（10）建立高速、专业、准确的报价体系。

（11）最终实现公司生产、运营、财务一体化管理。

3.1.2系统架构规划
3.2PLM系统
3.2.1功能和目标
PLM系统着重解决工艺设计、图纸管理、设计变更等相关管理目标，具体如下：
（1）建立统一、高效、规范的控控体系，实现企业资料的有效沉淀和有序管理。

（2）建立企业物料标准库，规范管理物料。

（3）搭建图文档管理平台和工艺信息管理平台，前端支持各类CAD数据的集成，包括常用的AutoCAD、SolidWorks等数据格式，实现对CAD数据的信息提取、在线浏览等。

（4）通过图文档管理系统平台，实现产品数据安全共享、产品结构化管理，在审批流程方面，实现电子审批。

（5）通过工艺信息管理平台，实现工艺卡片图文混排编制、工艺路线的编制，通过汇总报表实现各类BOM的输出，支撑生产。

4.结语
企业信息化建设可采取“总体规划、分步实施”的原则，避免出现信息孤岛，ERP、PLM、MES和WMS系统是智慧工厂信息化建设的重点，各系统的架构和功能设计以及系统间数据的接口设计是信息化规划的关键，各系统应实现信息的无缝集成和数据交互，以实现企业“智慧制造”的最终目标。