工业互联网优秀案例：和利时智能制造数字化车间——国产自主智能制造整体解决方案

    【面向管控一体化的纵向集成构架】

    和利时电子公司智能制造是一个纵向集成系统，可划分成现场层、生产执行层和经营管理层三层。现场层主要有生产设备、工业机器人、扫描录入设备、产线主控制器、立体库房、AVG小车、视频监控和精确定位系统等；生产执行层主要有生产监控SCADA系统、物料管理WMS系统和生产执行MES系统，以及分布在车间各处的看板系统；经营管理层主要有ERP、CRM和SCM。

    图1 PLC数字车间系统集成架构

    主要内容有：

    1）PLC自动化柔性生产线。主要由智能电子看板、PCBA自动化生产线、自动化装配测试线和自动化物流仓储系统等四部分组成。

    a)智能电子看板。采用和利时自主研发的数据集成平台SCADA，实现对生产过程数据的实时采集和生产运行监控，应用于车间/工厂监控系统、生产线看板和手持移动终端。

    b)自动化装配测试线。主要包括PLC、MC、装配机器手、全自动测试设备、自动上下料及传送装置等。其中PLC、MC和全自动测试设备采用和利时自有产品，其它通用设备外购。

    c)自动化PCBA生产线。主要包括自动上/下板机、焊膏印刷机、点胶机、高速贴片回流焊机、波峰焊机、AOI/XOI、RFID读写器等设备，具备双向通信接口，接收来自MES的产品数据和生产调度指令，采集设备运行状态。

    d)自动化物流仓储系统。主要包括物料识别、货位管理、自动分拣、物料传输，以及立体仓库和AVG系统等部分。

    2）智能制造车间制造执行系统MES。采用和利时自主研发的MES，实现生产作业管理、批次管理、质量管理、设备管理和能源管控等功能。

    3）企业资源计划ERP。采用SAP R/3系统，实现订单管理、供应链管理、生产计划、库存管理等。

    4）产品数据平台：采用配置管理数据库系统管理电子CAD生成的BOM与PCBA数据、机械CAD生成的三维产品信息和装配数据等，实现版本控制并按照生产计划的要求及时、准确地向生产线发放生产数据。

    5）其它智能化系统：包括智能工业电视系统、室内精确定位系统、电能计量系统、X射线辐射监测系统、手持移动应用、增强现实系统等。通过各种物联网、移动互联网技术对生产、环境和人员全面感知，为实现基于大数据的精细化管理提供基础支撑。

    【基于CPS的全互联架构】

    运用信息技术对工厂中各类对象进行建模，采用最先进的通信方式和协议实现对象间的互联互通，建设全互联的工厂CPS系统。

    信息流：数字工厂集成软件平台，基于OPC-UA工业标准，支持异构数据的集成，实现现场各类设备、各种系统的互联，可扩充的业务逻辑建模，集SCADA、APS、MES、WMS、看板等生产管控功能于一体；采用智能看板、手持终端、云技术，用户随时随地获取生产信息；

    物料流：物料、在制品、产成品、托盘采用条码、二维码、RFID，实现物流全电子化高效管理、产品质量生产可追溯性；

    控制流：自动化装配测试线采用工业机器人、机器视觉、自动上下料、信号自动加载测试及记录系统、全自动打包装箱机，实现无人化生产；

    无线网：采用WiFi、ZigBee、UWB无线和POE以太网供电技术，简化车间内网络和电源布线，增强移动性；