智 慧 工 厂 蓝 图(信息化篇)教学提纲
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目前工厂的很多设备独立运行并不相连，设备运行状态、生产周期数据无法流动导 致形成信息孤岛，无法对数据进行系统的分析和优化。借助物联网技术实现对人员（权限管 理）、机器（监控设备）、物（数据采集）、生产环境（监测和能耗）的互联互通链接和智 慧管理；在智慧工厂的建设中结合物联网技术，可以有效的降低生产成本、节能降耗、优化 工艺流程，是由制造向智造的必然选择。
新建工厂时，可以通过数字化工厂仿真软件，进行设备和产线布局、工厂物 流、人机工程等仿真，确保工厂结构合理。在推进数字化转型的过程中，必须 确保工厂的数据安全和设备和自动化系统安全。在通过专业检测设备检出次品 时，不仅要能够自动与合格品分流，而且能够通过 SPC（统计过程控制）等软 件，分析出现质量问题的原因。
三. 智慧工厂的建设
设备智能化与信息化系统集成化是企业智能化的基础，网络基础建设是信息化系统集成与 设备智能化的基础；建设快速、安全、简单、易维护的网络环境是智慧工厂必备的条件。
1.网络基础建设
1.1 综合布线 按标准的、统一的和简单的结构化方式编制和布置各种建筑物(或建筑群)内各种系统的通
信线路，包括网络系统、电话系统、监控系统、电源系统和照明系统等。因此，综合布线系 统是一种标准通用的信息传输系统。综合布线是智慧工厂建设基础设施,是将所有语音、数据 等系统进行统一的规划设计的结构化布线方式，用来支持语音、视频、数据、图文、多媒体 等综合应用。详情如下图：
RFID 是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，它既可支 持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或瞄准；可自由工作在各种恶劣环境 下：短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，用在智慧工厂流水 线上物流跟踪、立体仓库的物料快速识别等。详情如下图
（网络建设拓扑图） 1.2 无线认证覆盖
智慧工厂需要稳定的无线流量、可靠的安全策略、可视化集中管控、移动 APP 运维，去支 持物联网扩展，实时监测、自动调控办公室温度、湿度、光照等环境因素，助力企业打造舒 适的智慧办公环境，能方便及时地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、网络故障等信 息；可以实现移动管理整个厂区网络，随时随地网络运维。统一管理全区的无线 AP、楼层交 换机、IoT 传感器等，实现万物互联；中心控制器集无线 AC、身份认证、大数据收集分析、 上网行为管理和审计、无线有线运维、物联网平台于一体；员工办公、访客网络和无线生产 实现三网安全隔离，确保网络安全性；无线生产网采用同频组网技术，接入无线扫码枪、无 线摄像头、移动叉车、AGV 无人搬运车等，不允许其他终端接入，保证生产网络的正常运 行；员工办公和访客移动终端使用不同的 SSID，内部员工通过账号密码接入无线网络，PDA 等办公移动终端使用 PSK+MAC 地址白名单接入网络，保证只允许受信任的终端接入。详情 如下图
5. 注重环境友好，实现绿色制造。能够及时采集设备和产线的能源消耗，实现 能源高效利用。在危险和存在污染的环节，优先用机器人替代人工，能够实现 废料的回收和再利用。
6. 可以实现实时洞察。从生产排产指令的下达到完工信息的反馈，实现闭环。 通过建立生产指挥系统，实时洞察工厂的生产、质量、能耗和设备状态信息， 避免非计划性停机。通过建立工厂的 Digital Twin（数字映射），方便地洞察 生产现场的状态，辅助各级管理人员做出正确决策。
（无线 AP 网络拓扑图）
1.3.RFID 射频覆盖： FRID 中文名射频识别技术:是一种利用射频信号通过空间耦合(交源自文库磁场或电磁场)实现无接
触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的自动识别技术技术。它通过射频信号自动识别 目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID 技术可识 别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
二 主要特征：
1. 设备互联。能够实现设备与设备互联（M2M），通过与设备控制系统集成， 以及外接传感器等方式，由 SCADA（数据采集与监控系统）实时采集设备的状 态，生产完工的信息、质量信息，并通过应用 RFID（无线射频技术）、条码 （一维和二维）等技术，实现生产过程的可追溯。
2. 广泛应用工业软件。广泛应用 MES（制造执行系统）、APS（先进生产排 程）、能源管理、质量管理等工业软件，实现生产现场的可视化和透明化。在
智慧工厂蓝图 (信息化篇)
智 慧 工 厂 蓝 图（信息化篇）
一 概述：
智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基础上利用物联网技 术和设备监控技术加强对信息的管理和服务；达到对产销流程的清楚掌握、提高对生产过程 的可控性、减少对生产线人工的干预、达到即时正确地采集生产线数据以及合理的编排生产 计划与生产进度的控制。加上采用绿色智能系统等新兴技术，构建一个高效节能的、绿色环 保的、环境舒适的人性化工厂。
3. 充分结合精益生产理念。充分体现工业工程和精益生产的理念，能够实现按 订单驱动，拉动式生产，尽量减少在制品库存，消除浪费。推进智慧工厂建设 要充分结合企业产品和工艺特点。在研发阶段也需要大力推进标准化、模块化 和系列化，奠定推进精益生产的基础。
4. 实现柔性自动化。结合企业的产品和生产特点，持续提升生产、检测和工厂 物流的自动化程度。产品品种少、生产批量大的企业可以实现高度自动化，乃 至建立黑灯工厂；小批量、多品种的企业则应当注重少人化、人机结合，不要 盲目推进自动化，应当特别注重建立智能制造单元。工厂的自动化生产线和装 配线应当适当考虑冗余，避免由于关键设备故障而停线；同时，应当充分考虑 如何快速换模，能够适应多品种的混线生产。物流自动化对于实现智慧工厂至 关重要，企业可以通过 AGV、行架式机械手、悬挂式输送链等物流设备实现工序 之间的物料传递，并配置物料超市，尽量将物料配送到线边。质量检测的自动 化也非常重要，机器视觉在智慧工厂的应用将会越来越广泛。此外，还需要仔 细考虑如何使用助力设备，减轻工人劳动强度。
新建工厂时，可以通过数字化工厂仿真软件，进行设备和产线布局、工厂物 流、人机工程等仿真，确保工厂结构合理。在推进数字化转型的过程中，必须 确保工厂的数据安全和设备和自动化系统安全。在通过专业检测设备检出次品 时，不仅要能够自动与合格品分流，而且能够通过 SPC（统计过程控制）等软 件，分析出现质量问题的原因。
三. 智慧工厂的建设
设备智能化与信息化系统集成化是企业智能化的基础，网络基础建设是信息化系统集成与 设备智能化的基础；建设快速、安全、简单、易维护的网络环境是智慧工厂必备的条件。
1.网络基础建设
1.1 综合布线 按标准的、统一的和简单的结构化方式编制和布置各种建筑物(或建筑群)内各种系统的通
信线路，包括网络系统、电话系统、监控系统、电源系统和照明系统等。因此，综合布线系 统是一种标准通用的信息传输系统。综合布线是智慧工厂建设基础设施,是将所有语音、数据 等系统进行统一的规划设计的结构化布线方式，用来支持语音、视频、数据、图文、多媒体 等综合应用。详情如下图：
RFID 是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，它既可支 持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或瞄准；可自由工作在各种恶劣环境 下：短距离射频产品不怕油渍、灰尘污染等恶劣的环境，可以替代条码，用在智慧工厂流水 线上物流跟踪、立体仓库的物料快速识别等。详情如下图
（网络建设拓扑图） 1.2 无线认证覆盖
智慧工厂需要稳定的无线流量、可靠的安全策略、可视化集中管控、移动 APP 运维，去支 持物联网扩展，实时监测、自动调控办公室温度、湿度、光照等环境因素，助力企业打造舒 适的智慧办公环境，能方便及时地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、网络故障等信 息；可以实现移动管理整个厂区网络，随时随地网络运维。统一管理全区的无线 AP、楼层交 换机、IoT 传感器等，实现万物互联；中心控制器集无线 AC、身份认证、大数据收集分析、 上网行为管理和审计、无线有线运维、物联网平台于一体；员工办公、访客网络和无线生产 实现三网安全隔离，确保网络安全性；无线生产网采用同频组网技术，接入无线扫码枪、无 线摄像头、移动叉车、AGV 无人搬运车等，不允许其他终端接入，保证生产网络的正常运 行；员工办公和访客移动终端使用不同的 SSID，内部员工通过账号密码接入无线网络，PDA 等办公移动终端使用 PSK+MAC 地址白名单接入网络，保证只允许受信任的终端接入。详情 如下图
5. 注重环境友好，实现绿色制造。能够及时采集设备和产线的能源消耗，实现 能源高效利用。在危险和存在污染的环节，优先用机器人替代人工，能够实现 废料的回收和再利用。
6. 可以实现实时洞察。从生产排产指令的下达到完工信息的反馈，实现闭环。 通过建立生产指挥系统，实时洞察工厂的生产、质量、能耗和设备状态信息， 避免非计划性停机。通过建立工厂的 Digital Twin（数字映射），方便地洞察 生产现场的状态，辅助各级管理人员做出正确决策。
（无线 AP 网络拓扑图）
1.3.RFID 射频覆盖： FRID 中文名射频识别技术:是一种利用射频信号通过空间耦合(交源自文库磁场或电磁场)实现无接
触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的自动识别技术技术。它通过射频信号自动识别 目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID 技术可识 别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
二 主要特征：
1. 设备互联。能够实现设备与设备互联（M2M），通过与设备控制系统集成， 以及外接传感器等方式，由 SCADA（数据采集与监控系统）实时采集设备的状 态，生产完工的信息、质量信息，并通过应用 RFID（无线射频技术）、条码 （一维和二维）等技术，实现生产过程的可追溯。
2. 广泛应用工业软件。广泛应用 MES（制造执行系统）、APS（先进生产排 程）、能源管理、质量管理等工业软件，实现生产现场的可视化和透明化。在
智慧工厂蓝图 (信息化篇)
智 慧 工 厂 蓝 图（信息化篇）
一 概述：
智慧工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基础上利用物联网技 术和设备监控技术加强对信息的管理和服务；达到对产销流程的清楚掌握、提高对生产过程 的可控性、减少对生产线人工的干预、达到即时正确地采集生产线数据以及合理的编排生产 计划与生产进度的控制。加上采用绿色智能系统等新兴技术，构建一个高效节能的、绿色环 保的、环境舒适的人性化工厂。
3. 充分结合精益生产理念。充分体现工业工程和精益生产的理念，能够实现按 订单驱动，拉动式生产，尽量减少在制品库存，消除浪费。推进智慧工厂建设 要充分结合企业产品和工艺特点。在研发阶段也需要大力推进标准化、模块化 和系列化，奠定推进精益生产的基础。
4. 实现柔性自动化。结合企业的产品和生产特点，持续提升生产、检测和工厂 物流的自动化程度。产品品种少、生产批量大的企业可以实现高度自动化，乃 至建立黑灯工厂；小批量、多品种的企业则应当注重少人化、人机结合，不要 盲目推进自动化，应当特别注重建立智能制造单元。工厂的自动化生产线和装 配线应当适当考虑冗余，避免由于关键设备故障而停线；同时，应当充分考虑 如何快速换模，能够适应多品种的混线生产。物流自动化对于实现智慧工厂至 关重要，企业可以通过 AGV、行架式机械手、悬挂式输送链等物流设备实现工序 之间的物料传递，并配置物料超市，尽量将物料配送到线边。质量检测的自动 化也非常重要，机器视觉在智慧工厂的应用将会越来越广泛。此外，还需要仔 细考虑如何使用助力设备，减轻工人劳动强度。