三个维度构建企业智能制造体系

发布时间：2016-03-29 作者：沈皓玮来源：机器人产业

关键字：工业4.0 智能工厂

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“三维”智能工厂是集绿色、智能等新兴技术于一体，构建一个高效节能、绿色环保、环境舒适的生产制造管理控制系统，其核心是将生产系统及过程用网络化分布式生产设施来实现。同时，企业管理包括生产物流管理、人机互动管理，以及信息技术在产品生产过程中的应用，形成新产品研发生产制造管理一体化。

　　三维智能工厂的“大脑”—ERP

　　“互联网+制造”的浪潮席卷全球，移动、社交、云、物联网、纳米技术、3D打印等先进技术的整合，使制造业成为所有行业中发展最成熟的行业之一。为了更好地适应这种变化，制造企业正把目光转向新一代的ERP。研究报告表明，ERP对80%的公司都起着至关重要的作用——ERP提高了企业的工作效率，并帮助企业处理更为复杂的情况，同时还能协助管理者做出更好的决策。

　　制造资源(计划层)ERP系统整合企业流程，强调整个物流、资金流、信息流贯穿整个流程始末，环环相扣。注重部门与部门之间的衔接，员工充分知道本职岗位在企业整个流程中的重要作用，以及不规范操作所带来的后果。

　　ERP通过链接价值链纵向、横向、端到端的所有信息，实时监控、远程控制、数据分析及预测，拉近消费者与企业的距离，协助企业在互联网产业环境下快速建立大规模个性化、定制化的智能制造模式。

　　在“三维”智能工厂框架中，ERP系统居于计划层，也就是“领导层”，还能够体现企业事前计划、事中控制的思想，并可以将设计、制造、销售、运输通过智能化集成来并行地进行各种相关的生产作业，为企业提供了对产品质量、客户满意等关键问题的实时分析能力。同时，ERP系统可以将企业生产过程中涉及到的各种内外部资源、有形无形资源进行很好的整合，如技术研发资源与生产流程的整合、外部协作企业/机构、供应商、客户、渠道资源与企业本身生产资源的整合等，通过资源整合，实现协同制造，提高企业生产效率，提高生产柔性，不断强化企业的核心竞争力。

　　“三维”智能工厂通过生产底层(控制层)SFC、制造过程(执行层)MES、制造资源(计划层)ERP等软件系统的支撑，促使制造企业从最开始的追求低成本、高质量、高效率，升级到互联网时代要求的高速度，再到探索创新商业模式。在这个阶段，工业软件的应用成为核心，协助企业实现纵向、横向的全面整合，形成从研发到销售再到售后服务的完整价值链闭环。

　　实践出真知

　　国内某制造型企业，拥有先进的数字化精密机械制造、特种工艺、计量检测能力和信息化管理手段。该企业先后为多个型号的航空发动机研制生产了近200种、数十万套燃油附件。随着中国两化融合的快速推进，企业想要通过管理信息化与设备自动化的深度融合，利用各种传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化生产线，构建设计制造一体化、管理智能化、数据信息化、控制自动化的智能工厂体系。

　　三维智能工厂，始于生产底层。该企业生产控制层SFC项目在于搭建一个设备层(数控机床)的车间级分布式控制网络，并实时采集机床数据和其他生产类数据，实现数控程序及相关联的生产要素(零件图纸、加工工艺、刀夹量具列表等)的有效管理，同时实现机床状态等的可视化展示，为接下来MES、ERP平台的有效搭建奠定下良好的基础，因此需先行实施。

　　通过盖勒普生产底层(控制层)SFC项目的实施，该企业完成了以下目标：

　　第一，建立覆盖加工车间的分布式控制网络，实现数控(NC)程序的有效调用、稳定有效传输和在线加工，实现刀补参数文件从对刀仪到机床端的有效传输。

　　第二，实现对数控机床的实时数据和其他生产类数据的有效采集，并将采集的数据以报表或统计图表的形式供决策者参考分析。同时，采集的数据对之后MES平台的生产调度和管理起到有效地指导作用。

　　第三，实现对NC程序的统一流程管理，并且在系统内实现NC程序与其关联生产要素文件统一管理。

　　第四，在实现机床数据采集的基础上，对车间机床进行三维建模，通过现场的展示大屏幕、数控设备旁的触摸屏，以及相关管理人员的PC终端对设备状态、设备开机率、零件完工率等进行有效展示。

　　底层SFC项目的建设，是推行智能制造技术的基础，为企业推行“三维”智能工厂建设起到了举足轻重的作用。

　　在制造过程(执行层)MES项目的建设过程中，企业借鉴SFC项目的成功经验，继续选择与盖勒普深入合作，达到以下效果：

　　第一，通过条码技术跟踪订单从物料投产到成品入库的整个生产流程，实时采集生产过程中发生的所有事件，让整个工厂车间完全透明化。

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