智能制造解决方案

• 关键词：力控,智能制造
• 摘要：智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。

智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节，具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。具有以智能工厂为载体，以关键制造环节智能化为核心，以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征，可有效缩短产品研制周期、降低运营成本、提高生产效率、提升产品质量、降低资源能源消耗。

力控智能工厂解决方案核心是将工厂的大量的人、信息和机器通过ICT技术完成互连，将全部生产要素联成统一的工业互联网。在企业智能管控一体化的业务需求推动下，管控一体化工业软件朝着智能化、分布式、集成化、网络化、平台化、综合管理等方向发展。通过云计算平台，智能工厂能够从信息共享上升到知识业务的高度共享和传承，打破条块分割，实践面向绩效目标的发展模式。

力控智能制造解决方案重点领域以智能生产、智能服务两大方面，涉及包括流程型智能制造、离散型智能制造、远程生产运维等系统建设。

智能工厂建设整体解决方案

智能工厂系统集成架构图

1.流程型智能制造:

流程型智能制造系统用于调整生产过程、快速分析和协同决策的制造执行与运营管理系统，它可与企业的其它管理系统无缝衔接，实现从市场需求、工艺及流程设计，到产品生产、交付的全过程闭环管理；实现从生产计划到生产执行过程中，对人员、设备、物料、质量、资源和能源的管控。

实现企业内部各种生产资源的统一协调，制定合理、有效的生产计划。

实现对生产过程、装置及设备运行情况、产品质量及生产成本的实时监控。

实现各部门在生产管理方面的业务协同，加快计划的下达、物料的供应、生产异常情况的反馈与处理。

通过规范化的管理流程，落实并跟踪生产计划的执行情况，减少损失和消耗。

实现物料数据的完整性、一致性、准确性管理，有效监控物料平衡，并降低生产成本。

实现从原材料进厂、到生产过程中的半成品，到最终产品出厂的全过程的质量检验，严格控制产品批次及质量管理。

根据生产计划制定有效的设备检维修计划，做好设备日常维护与保养，提高设备的生产能力和综合效率。

提高生产数据传递的及时性、准确性，并且通过对大量生产相关数据的统计、分析，为生产过程改进提供数据支撑。

力控流程制造业解决方案以实时数据库为基础、生产执行制造系统MES为核心及生产装置安全为保障实现系统建设，实时数据库系统技术的应用实现了企业范围内各种不同厂家、各种不同设备控制系统的数据实时集成，提供了企业范围生产过程现状的快照，为生产过程的实时集成提供了数据与事件管理基础。基于实时数据库与关系数据库的MES集成平台将实现生产现场过程数据与管理信息的有机整合，为生产过程的集成优化提供有效的工作平台。由于流程型企业是连续不间断生产企业，充分考虑确保生产控制系统的安全，工控信息安全是作为生产装置的信息安全保障。

流程型制造业解决方案软件组成包括力控安全隔离网关pSatetylink、企业级实时历史数据库pSapce、生产实时信息门户集成平台FinforWorx。

整体系统架构图如下所示：

2.主要功能包括：

生产过程实时监控对整个生产过程进行监控，主要包括：生产总貌图、生产装置流程图、公用工程流程图、装置物料监控画面、配电系统监控画面等。

生产执行过程与监控把生产过程各个环节的工艺参数、生产计量数据、设备运行状态、原辅料消耗及供给情况、产品质量数据，实时、准确、集中的传送到生产、调度、维修等部门，从而及时掌握生产状况，进行生产运维及质量、安全监控，不断调整、优化生产过程。

智能报警管理系统能够识别、并减少无效报警，为操作人员提供快速的操作指导，明显缩短报警管理周期。

生产调度管理实现生产运行状态跟踪、标准调度指令模板维护及调度指令制定、下达。

计划排产管理依据经营计划制定详细生产计划，支持各种计划制定，包括：年生产计划、月生产计划、周生产计划、日计划、操作指令、开停车计划等，实现计划的自动分解。

物料移动与平衡对生产全过程的物料移动、存储进行管理、计量及跟踪，并进行物料平衡管理与分析。

能源管理系统根据生产计划确定能源计划，再按照能源计划控制生产过程的能耗；同时，对能源实绩进行管理，并对能源数据进行统计、分析，进而为能源优化及节能降耗提供数据依据。

生产统计与分析七类基础报表，包括：原料消耗报表、产量及质量报表、公用工程报表、运行分析报表、库存报表、三废处理报表、关键参数报表。六类统计报表，包括：装置负荷月统计报表、原料消耗月统计报表、物耗能耗月统计报表、装置产量月统计报表、装置库存月统计报表、三废处理月统计报表。

设备管理设备档案管理、设备运行管理、设备运维及检维修、设备故障预警、设备运行效率及能耗分析。

质量管理实现从原材料入厂、生产过程的半成品，到最终产品出厂全过程的质量管理。

生产绩效管理基于企业关键绩效指标（KPI）体系，以生产管理、工艺管理、物料管理、设备管理、质量管理等业务数据为依据，按照KPI指标模型自动统计计算，实现对生产过程中各类关键指标（技术、产能、质量、能耗等）的量化考评

3.离散型制造业：

离散型制造的特点是设备分散、工序不连续，设备单元孤岛特征明显，而实现数据的自动、有序流动是实现智能制造的基础。要实现数据的自由流动，需建立物与机、机与机、人与机、人与人以及企业与企业之间信息充分交互基础，信息交互本质上是各种数据的获取、传输、分析和反馈，可以说数据是企业智能制造的血液。

离散型制造解决方案主要是围绕生产过程实现数字化改造：在数据采集层、网络层部署RFID、智能传感器、网络设备等物联网基础节点；在执行设备层引入工业机器人、采用数控机床等智能制造装置；在控制层、管理层引入管理和控制系统，如MES、ERP、PLM等系统同时搭建各种开放信息服务平台，共享数据资源，不断夯实智能制造的数据基础。

力控离散制造业解决方案以工业设备互联以柔性生产线监控为目标解决生产现场 “信息孤岛”的问题，并逐步形成以MES系统为核心的信息化管理平台，在这个平台上实现拉动式物料配送方式和供应链体系的监控管理、构建质量问题快速处理和预警机制、对生产过程中“人、机、料、法”全过程进行全面追溯和控制，使得生产监控实时化、生产工艺结构化、现场作业电子化、计划排产均衡化、生产过程透明化、异常事件可控化，质量管理标准化。

离散型制造业解决方案软件组成包括力控工业数据采集网关pFieldcomm、力控数据采集与监控软件eForceCon、企业级实时历史数据库pSapce、生产实时信息门户集成平台FinforWorx等组成。

整体系统架构图如下所示：

4.主要功能包括：

基础数据管理要素的构成是MES系统管理的基础，公共数据管理、资源管理、物料数据管理、产品数据管理、工艺数据。

计划管理针对ERP生产订单、车间有限设备、生产资源展开细部排产，将生产订单进行分解，提供生产作业任务甘特图，跟踪和管理生产准备状况，确认组批次计划在设计、生产等环节的人、机、料、法、环等各方面的准备情况，方便生产管理者对生产计划可行性做多方面的评估。

车间物料管理对车间库房物料及生产过程中在制品活动进行管理， 实现从毛坯、 外协外购件入车间到成品出车间全过程物流的管理。

生产执行模块反馈车间生产完成情况，对关键操作环节监控防错，管理操作日志，方便对车间现场工人操作的协助、指导支持，提高车间现场效率。 包括作业计划执行，作业计划跟踪、防错预警、工作日志功能。

设备管理包括设备基础信息、设备运用管理、备件管理、设备故障管理、设备维修、统计分析功能构件。

质量管理通过对车间生产节点的质量管控，提供符合用户要求的成品，实现从毛坯入车间到成品出车间的全过程质量管理，包括质检计划管理、质检执行管理、质检信息采集、质检决策分析、质检跟踪追溯 。

绩效管理实现绩效管理包括生产绩效管理、质量绩效管理、库存绩效管理、维护绩效管理功能。包括统计过程控制(Statistical Process Control)、设备运行效率OEE、平均故障时间MTBF等。

在智能制造领域，力控科技目前已经完成和正在进行包括齐翔腾达生产调度系统、云天化MES系统、博源化工MES系统、中电科技二所、四十八所的MES系统、浙江天能锂电池MES系统（合作）、卫华纽科伦MES系统、天虹纺织、新疆利泰丝路纺织MES系统等制造企业的系统建设。

5.典型案例：

国家2016锂电池智能制造示范项目

本系统实现物料信息、人员信息、设备运行、质检、环境数据的高效、快速采集，将产品制造流程中的“人、机、料、法、环”信息自动地进行集成和关联，由此加强对生产过程的正向管控与反向问题追溯与定位，不断优化生产管理的组织和协调，提高生产效率，降低生产成本，提升产品品质，增强对市场的响应能力。

天虹纺织集团MES系统

天虹纺织在国内华东和越南一共有6大生产基地，力控科技MES系统包括数据采集系统、APS系统等环节，针对天虹纺织生产集控管理实际需要，实时采集远端各纺机设备和生产基地的动力设备的工艺运行参数，实现对设备运行情况进行自动、连续的监视，管理和数据统计，实现对全集团的自动化生产运行管理及计划管理。

星船水泥厂生产调度管理系统

该调度中心实现总部及下辖六家子公司共7条生产线过程的监控,并能对各厂的产量、质量、能耗、设备状况等数据进行分析统计，达到对生产过程进行全面监控及预测。以提高产品质量、降低生产成本、帮助企业管理人员管理和决策。