智能制造系统架构与落地技术

    2015年11月10日，由武汉东湖新技术开发区管委会主办，e-works数字化企业网、制造装备数字化国家工程中心承办，武汉·中国光谷制造业信息化技术创新产业联盟、光谷光电中小企业产业协会协办的主题为“全球制造业的智慧转型之道”的“2015智能制造国际论坛”在武汉华美达光谷大酒店成功召开。会上，明匠智能总裁/执行董事沈善俊先生发表了主题为《智能制造系统架构与落地技术》的演讲。本文根据演讲内容整理而成。

一、明匠的服务领域

    明匠作为一个整体解决方案提供商，为客户提供六大模块以及内外部网络架构解决方案，这六大模块分别是：

    ●企业服务总线（ESB）计算机辅助工艺计划(CAPP)；

    ●制造执行系统（MES）；

    ●实时多业务数据解码器与编码器，工业数据网关(MJ-MultiDAQ)；

    ●设备数字化，工业机器人自动化，多轴联动柔性装备研发或改造；AGV/RGV智能物流系统（MJ-AUTOMATION+MJ-ILS)；

    ●数字化，网络化在线检测技术 (MJ-Inspection On Line)；

    ●合金粉末3D打印设备与预合金粉末（研发阶段）。

    从内部外部信息交互的顶层软件开始，到中间层的MES的多软件交互集成，再到底层设备的信息化交互技术（MultiDAQ），再到最底层的设备交互应用机，把数字化设备、机器人、现场作业实施融合到柔性智能生产中，形成整套的网络构架，为客户解决实际的生产需求。在精益生产技术上，明匠有两项独特的技术集成，包括在线检测技术和多柔性化的金属合金模3D研发技术。

    在整个在线流程中，全面基于生产设备的数字化工序在线检测和成品检测数据自动上传率超过90%，建立产品信息追溯系统，实现企业级资源管理，如ERP，供应链管理，客户管理，物流管理，将全部的横向网络集成成一个大数据平台。提升企业综合生产效率，促成成本大幅下降，生产研发周期缩短。提升在线制造设备的防错能力，同时改良人员的工作效率。

二、智能制造系统架构CPS

    基于明匠智能制造云平台系统架构，我们建设了一个全面信息交互系统。我个人认为，在这个时代，MES智能制造系统在整个制造活动中起到一个承上启下的作用。MES将过程级的数据采集与监视控制系统采集到的数据进行处理分类，形成工厂级的信息仓库，工厂级的制造流程经MES梳理成顶层可以共享的信息仓库。各层的信息仓库通过企业服务总线、企业设备过程总线，形成纵向过程交互，使人、机、料、法、环各个环节实现互联互通。

图1 明匠智能制造云平台系统架构

    在CPS物流信息系统中，将三层的信息映射，通过Orchestration技术实现了一个互联贯通。Orchestration技术，能通过消除孤岛之间的延迟，提高一次性正确率，强化标准和提供投资回报、审计等报告来降低成本。

图2 CPS 信息物流系统

    下图是一个四层的架构，从控制层、监控层、执行层到计划层的一个流程。

图3 全集成的数字化工厂拓扑图