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智-慧-工-厂-蓝-图(信息化篇).doc
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智-慧-工-厂-蓝-图(信息化篇).doc
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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。
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。
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。
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。
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。
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:
(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
(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(交变磁场或电磁场)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,
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