数字化智能工厂总体架构、基于MES的数字化车间架构解决方案

科技事得有方案 2024-05-30 21:24:52

智能制造系统通过生命周期、系统层级和智能功能三个维度构建,形成智能装备、智能工厂、智能服务、工业软件和大数据、工业互联网智能制造体系。

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一、数字化智能工厂发展路径

1、工业互联软硬一体化

各制造设备自主智能、通过网络协议和通信技术进行集成和互联,信息系统是中枢、控制设备运行。

2、工业大数据分析

制造现场会基于信息物理系统、物联网和各类互联服务,将产生大量的大数据流,这些大数据能够被搜集和分析用于指导高效高品质生产。

3、制造自动化、人性化、柔性化

企业会在生产执行层投入更多,现场越来越智能化、自动化,柔性化、企业必须具备设备柔性改造和信息全面集成能力。

4、制造互联网化

C2M,C2B,产品智能化、客户大数据分析,如行为、习惯、爱好等,用户将广泛参与到产品价值创造各个环节。

5、增强现实和协同

1.客户将广泛、实时参与到产品生产、各种增强现实技术会采用;2.、现场无纸化 3、现场信息实时反馈、各类智能防呆防错。

二、数字化智能工厂总体规划框架

在总体架构方面,数字化智能工厂通常可以划分为几个主要层级,包括基础设施层、智能设备层、智能产线层、智能车间层和工厂管控层。这些层级之间相互关联,共同支撑起工厂的数字化运营。基础设施层为整个工厂提供稳定的网络、计算和存储资源,是数字化工厂运行的基础。智能设备层则包含各种智能生产设备、检测设备和物流设备,它们通过自动化和智能化技术实现高效、精确的生产。智能产线层和智能车间层则通过对这些设备的集成和优化,实现生产过程的协同和智能化管理。最后,工厂管控层通过MES等核心系统,对整个生产过程进行监控、调度和优化,确保工厂的高效运行。

数字化智能工厂总体架构

智能制造系统确实是通过生命周期、系统层级和智能功能三个维度构建的,这样的构建方式有助于形成包含智能装备、智能工厂、智能服务、工业软件和大数据、工业互联网等在内的智能制造体系。

在生命周期维度,智能制造系统涵盖了设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动。这些活动相互关联、相互影响,共同构成了智能制造的生命周期链式集合。

在系统层级维度,智能制造系统自下而上分为设备层、控制层、车间层、企业层和协同层。这种层级结构体现了装备的智能化和互联网协议(IP)化,以及网络的扁平化趋势,确保了从单个设备到整个企业层面的协同工作。

在智能功能维度,智能制造系统包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态等五层。资源要素涵盖了物理实体、能源以及人员等;系统集成则通过信息技术将各种制造资源集成在一起;互联互通和信息融合则实现了数据的实时共享和处理;新兴业态则代表了智能制造在商业模式和业态创新方面的潜力。

基于这三个维度的构建,智能制造体系得以形成并不断发展。智能装备作为制造过程的基础,通过高度自动化和智能化提高了生产效率;智能工厂则通过集成先进的信息物理系统,实现了生产过程的可视化和优化;智能服务则通过大数据分析和人工智能技术,提供了个性化的产品和服务;工业软件和大数据为智能制造提供了强大的数据支持和分析能力;而工业互联网则作为连接各个环节的纽带,实现了信息的实时传递和共享。

三、基于MES的数字化车间总体规划

基于MES的数字化车间架构

基于MES的数字化车间架构解决方案是数字化智能工厂建设的核心部分。MES系统作为制造执行系统的核心,负责协调和管理车间内的各种生产活动。该解决方案通常包括以下几个关键部分:

1. 数据集成与可视化:MES系统能够实时收集来自各种设备和系统的数据,并通过可视化的界面展示给管理人员。这使得生产过程中的关键指标和异常情况能够迅速被识别和处理。

2. 生产计划与调度:基于实时数据和预测模型,MES系统能够自动生成和优化生产计划,并实现对生产资源的精确调度。这有助于提高生产效率、降低生产成本。

3. 质量管理与追溯:MES系统能够实现对产品质量的全面监控和追溯。通过收集和分析生产过程中的质量数据,可以及时发现和解决质量问题,提高产品质量和客户满意度。

4. 协同与集成:MES系统能够与其他关键系统(如ERP、PLM、CRM等)进行集成和协同工作,实现数据共享和业务协同。这有助于打破信息孤岛,提高整个企业的运营效率。

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