智慧工厂实施方案
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智慧工厂
智慧工厂实施方案
智慧工厂
随着新一轮工业革命的发展，工业转型的呼声日渐高涨。面对信息 技术和工业技术的革新浪潮，美国人出台了先进制造业回流计划，德国 人提出了工业4.0战略，中国加紧推进两化深度融合，并发布了中国制 造2025战略。 如何实现智能化？如何建设智慧工厂？是当前很多企业面临的问题。 就这个问题，在对多家优秀制造企业参观学习后，做如下汇报：
智慧工厂
目 录
一：现状 二：智慧工厂模型 三：智慧工厂核心-MES 四：建设方案
智慧工厂
当前行业特点决定了公司生产模式为多品种小批量的离散型制造，公司产品为机、电、 软集成度较高的系统产品，从零部件机加工制造，电气部件的焊接调试，直至设备的装配 调试均在生产部门内独立完成。智能制造角度上来看，整个生产制造系统在存在以下五点 不足:
智慧工厂
当下，国内很多企业都在炒作智能制造，但是绝大多数企业还处在部分使用应用软件 的阶段，少数企业也只是实现了信息集成，也就是可以达到数字化工厂的水平；极少 数企业，能够实现人机的有效交互，也就是达到智慧工厂的水平。而绝大多数企业距 离智能制造的要求或者工业4.0表述的状态，还相差很远。
智慧工厂
智慧工厂
智慧工厂是在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务，提高生产过 程可控性、减少生产线人工干预，以及合理计划排程。同时，集初步智能手段和智能系统等新兴 技术于一体，构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。 智慧工厂已经具有了自主能力，可采集、分析、判断、规划；通过整体可视技术进行推理预测， 利用仿真及多媒体技术，将实境扩增展示设计与制造过程。系统中各组成部分可自行组成最佳系 统结构，具备协调、重组及扩充特性。已系统具备了自我学习、自行维护能力。因此，智慧工厂 实现了人与机器的相互协调合作，其本质是人机交互。
智慧工厂
智慧工厂是数字化 工厂的升级，又是 智能制造的载体
智能制造系统在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。 通过人与智能机器的合作，去扩大、延伸和部分地取代技术专家在制造过程中的脑力劳 动。它把制造自动化扩展到柔性化、智能化和高度集成化。智能制造系统不只是“人工 智能系统，而是人机一体化智能系统，是混合智能。系统可独立承担分析、判断、决策 等任务，突出人在制造系统中的核心地位，同时在智能机器配合下，更好发挥人的潜能。 机器智能和人的智能真正地集成在一起，互相配合，相得益彰。本质是人机一体化。
智慧工厂
目 录
一：现状 二：智慧工厂模型 三：智慧工厂核心-MES 四：建设方案
智慧工厂
2.1数字化工厂与智慧工厂
数字化工厂的定义是：数字化工厂是在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优 化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式，是现代数字制造技术与计算机仿真 技术相结合的产物，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。 从定义中可以得出一个结论，数字化工厂的本质是实现信息的集成。
智慧工厂
差距
自动化加工设备覆盖率低
装配环节基本依靠手工 质检过程缺乏先进手段 信息化建设存在断层，车间管理成为黑匣子 生产系统各相关环节成为信息“孤岛”
智慧工厂
①自动化加工设备覆盖率低 数控加工设备较少，目前只有两台数控锯床、三台数控车床与数控折弯机 、剪板机各一台，其余均为普通机床；焊接、辅助工具自动化率较低，目前 仅有一套焊接机器人加工板类零件、一台焊接专机加工滚筒辐板，其余焊接 与辅助工作均由人工手动完成。 ②装配环节基本依靠手工 目前装配工作全部依靠手工，定点组装，效率低下，延误交期时不能及时 发现、定位；相关配套的部件装配吊装依靠车间大吊车，等待耗时较长；原 有布局与库房领料模式所限，导致装配用时中领料、等料时间占比过大。 ③质检过程缺乏先进手段 质检手段主要依靠人工使用卡尺或千分尺测量，成品检测也无法做到及时 有效，追溯准确，导致发生问题后无法详细判断事故类别。依靠人工检测判 定合格与否，也存在准确性差、波动性大等问题，无法进行长期可靠、稳定 的检测作业，而且检测数据需要人工统计，进行二次汇总后才向上级汇报， 效率很低、数据整理周期长、准确度低、规范性差、时效性严重滞后。
智慧工厂
智慧工厂Baidu Nhomakorabea
目 录
一：现状 二：智慧工厂模型 三：智慧工厂核心-MES 四：建设方案
智慧工厂
3.1 MES介绍
智慧工厂
3.2 MES功能模块
智慧工厂
目 录
一：现状 二：智慧工厂模型 三：智慧工厂核心-MES 四：建设方案
智慧工厂
④信息化建设存在断层，车间管理成为“黑匣子” 随着企业发展，目前在设计与运营管理阶段，信息化建设初见成效，普遍 实现无纸化办公，保证信息的准确、及时传递。但在生产阶段，信息化建设 较差，与其他部门相比存在显著差异，同时车间管理由于信息化程度不足， 导致上级领导无法准确、及时掌控生产流程与进度，车间“黑匣子”现象明 显。 ⑤供应链各相关环节信息“孤岛” 生产系统是一个由加工、装配、质量、设备、供应、仓储、安全等多个环 节统一协调工作才能正常运转的系统。但在实际运营过程中，不可避免的存 在“部门墙” 这一现象，各环节的信息不能准确及时的传递，造成信息孤岛 的产生。上级领导只得抽出大量时间和精力被动协调部门之间各类信息的流 转与配合，而无法主动发现问题，解决问题。
2.2 智慧工厂顶层设计
智慧工厂
实现全过程的透明化和数字化
智慧工厂
2.3 智慧工厂模型-层级
MES是实现智慧工厂的 核心和中间桥梁，起到 承上启下的关键作用。
MES通过双向的直接通讯在 企业内部和整个产品供应链 中提供有关产品行为的关键 任务信息。
智慧工厂
2.3 智慧工厂模型-数据
MES——制造企业生产过程执行管理系统 MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对 此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减 少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物 料的流通性能，又能提高生产回报率。
智慧工厂实施方案
智慧工厂
随着新一轮工业革命的发展，工业转型的呼声日渐高涨。面对信息 技术和工业技术的革新浪潮，美国人出台了先进制造业回流计划，德国 人提出了工业4.0战略，中国加紧推进两化深度融合，并发布了中国制 造2025战略。 如何实现智能化？如何建设智慧工厂？是当前很多企业面临的问题。 就这个问题，在对多家优秀制造企业参观学习后，做如下汇报：
智慧工厂
目 录
一：现状 二：智慧工厂模型 三：智慧工厂核心-MES 四：建设方案
智慧工厂
当前行业特点决定了公司生产模式为多品种小批量的离散型制造，公司产品为机、电、 软集成度较高的系统产品，从零部件机加工制造，电气部件的焊接调试，直至设备的装配 调试均在生产部门内独立完成。智能制造角度上来看，整个生产制造系统在存在以下五点 不足:
智慧工厂
当下，国内很多企业都在炒作智能制造，但是绝大多数企业还处在部分使用应用软件 的阶段，少数企业也只是实现了信息集成，也就是可以达到数字化工厂的水平；极少 数企业，能够实现人机的有效交互，也就是达到智慧工厂的水平。而绝大多数企业距 离智能制造的要求或者工业4.0表述的状态，还相差很远。
智慧工厂
智慧工厂
智慧工厂是在数字化工厂的基础上，利用物联网技术和监控技术加强信息管理服务，提高生产过 程可控性、减少生产线人工干预，以及合理计划排程。同时，集初步智能手段和智能系统等新兴 技术于一体，构建高效、节能、绿色、环保、舒适的人性化工厂。 智慧工厂已经具有了自主能力，可采集、分析、判断、规划；通过整体可视技术进行推理预测， 利用仿真及多媒体技术，将实境扩增展示设计与制造过程。系统中各组成部分可自行组成最佳系 统结构，具备协调、重组及扩充特性。已系统具备了自我学习、自行维护能力。因此，智慧工厂 实现了人与机器的相互协调合作，其本质是人机交互。
智慧工厂
智慧工厂是数字化 工厂的升级，又是 智能制造的载体
智能制造系统在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。 通过人与智能机器的合作，去扩大、延伸和部分地取代技术专家在制造过程中的脑力劳 动。它把制造自动化扩展到柔性化、智能化和高度集成化。智能制造系统不只是“人工 智能系统，而是人机一体化智能系统，是混合智能。系统可独立承担分析、判断、决策 等任务，突出人在制造系统中的核心地位，同时在智能机器配合下，更好发挥人的潜能。 机器智能和人的智能真正地集成在一起，互相配合，相得益彰。本质是人机一体化。
智慧工厂
目 录
一：现状 二：智慧工厂模型 三：智慧工厂核心-MES 四：建设方案
智慧工厂
2.1数字化工厂与智慧工厂
数字化工厂的定义是：数字化工厂是在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优 化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式，是现代数字制造技术与计算机仿真 技术相结合的产物，主要作为沟通产品设计和产品制造之间的桥梁。 从定义中可以得出一个结论，数字化工厂的本质是实现信息的集成。
智慧工厂
差距
自动化加工设备覆盖率低
装配环节基本依靠手工 质检过程缺乏先进手段 信息化建设存在断层，车间管理成为黑匣子 生产系统各相关环节成为信息“孤岛”
智慧工厂
①自动化加工设备覆盖率低 数控加工设备较少，目前只有两台数控锯床、三台数控车床与数控折弯机 、剪板机各一台，其余均为普通机床；焊接、辅助工具自动化率较低，目前 仅有一套焊接机器人加工板类零件、一台焊接专机加工滚筒辐板，其余焊接 与辅助工作均由人工手动完成。 ②装配环节基本依靠手工 目前装配工作全部依靠手工，定点组装，效率低下，延误交期时不能及时 发现、定位；相关配套的部件装配吊装依靠车间大吊车，等待耗时较长；原 有布局与库房领料模式所限，导致装配用时中领料、等料时间占比过大。 ③质检过程缺乏先进手段 质检手段主要依靠人工使用卡尺或千分尺测量，成品检测也无法做到及时 有效，追溯准确，导致发生问题后无法详细判断事故类别。依靠人工检测判 定合格与否，也存在准确性差、波动性大等问题，无法进行长期可靠、稳定 的检测作业，而且检测数据需要人工统计，进行二次汇总后才向上级汇报， 效率很低、数据整理周期长、准确度低、规范性差、时效性严重滞后。
智慧工厂
智慧工厂Baidu Nhomakorabea
目 录
一：现状 二：智慧工厂模型 三：智慧工厂核心-MES 四：建设方案
智慧工厂
3.1 MES介绍
智慧工厂
3.2 MES功能模块
智慧工厂
目 录
一：现状 二：智慧工厂模型 三：智慧工厂核心-MES 四：建设方案
智慧工厂
④信息化建设存在断层，车间管理成为“黑匣子” 随着企业发展，目前在设计与运营管理阶段，信息化建设初见成效，普遍 实现无纸化办公，保证信息的准确、及时传递。但在生产阶段，信息化建设 较差，与其他部门相比存在显著差异，同时车间管理由于信息化程度不足， 导致上级领导无法准确、及时掌控生产流程与进度，车间“黑匣子”现象明 显。 ⑤供应链各相关环节信息“孤岛” 生产系统是一个由加工、装配、质量、设备、供应、仓储、安全等多个环 节统一协调工作才能正常运转的系统。但在实际运营过程中，不可避免的存 在“部门墙” 这一现象，各环节的信息不能准确及时的传递，造成信息孤岛 的产生。上级领导只得抽出大量时间和精力被动协调部门之间各类信息的流 转与配合，而无法主动发现问题，解决问题。
2.2 智慧工厂顶层设计
智慧工厂
实现全过程的透明化和数字化
智慧工厂
2.3 智慧工厂模型-层级
MES是实现智慧工厂的 核心和中间桥梁，起到 承上启下的关键作用。
MES通过双向的直接通讯在 企业内部和整个产品供应链 中提供有关产品行为的关键 任务信息。
智慧工厂
2.3 智慧工厂模型-数据
MES——制造企业生产过程执行管理系统 MES能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。当工厂发生实时事件时，MES能对 此及时做出反应、报告，并用当前的准确数据对它们进行指导和处理。这种对状态变化的迅速响应使MES能够减 少企业内部没有附加值的活动，有效地指导工厂的生产运作过程，从而使其既能提高工厂及时交货能力，改善物 料的流通性能，又能提高生产回报率。