研华智能工厂之设备联网解决方案
研华智能工厂 之设备智联解决方案赵海平 13825031119 业务经理 工业自动化事业群 研华科技内容研华公司简介工业4.0时代的制造业转型研华设备联网解决方案设备联网案列分享研华概况成立时间1983年5月全球员工数约7, 300 全球营收USD $1,169M (2014)研华的企业使命是 “驱动智慧城市创新 共建物联产业典范”, 提供创新的智能技术及解决方案Revenue in millions, USDYear 2002-2014以智能地球作 为企业愿景昆山制造中心启用智慧城市及物 联网解决方案30周年，达到10亿美金研华协同创新研发中 心昆山、林口启用698研华发展的里程碑920英特尔合作伙伴研华中国布局45个分公司及办事处 62个售后服务站 100多家经销商合作伙伴工业电脑全球隐形冠军2015台湾第七大国际品牌7+19%, 386M年度排名品牌价值 (亿美元) 200311未公告2004101.952005未公告未公告200612未公告2007132.322008102.992009122.042010121.972011102.412012112.602013112.602014103.23201573.86研华公司主要产业应用智慧工厂智能装备智慧交通智慧环保智慧电力智慧物流智能家居智慧医疗智能零售研华公司智能制造两大解决方案智能制造智能工厂智能装备设备联网MES生产报工安灯ANDONAGV现场看板EMSFMCS设备自动化组件和软件开发 （运动控制系统、机器视觉 IPC/PAC/触摸屏/专用控制器）设备智能化系统 （远程监控系统）设备信息化系统 （与MES/ERP互联互通）研华智能装备应用核心产品工业电脑嵌入式工业电脑工业触摸电脑串口服务器工业交换机数据采集模块PAC/RTU工业SCADA软件运动与视觉研华离散制造与流程制造客户应用工业云时代即将全面来临Intelligent Information SharingServer Cluster Analysis, processing, storage工业4.0IMS中国制造2025工业互联网DATA TSUNAMIDATA TSUNAMI制造业全面服务化工业4.0目标与集成方向横向 集成端到端 集成 横向集成涉及到企业 所在产业链集成，（打 通企业/供应商/经销商/ 客户的产业链条，实现 产业链的竞争优势、数 字化产业链）纵向集成主要在企业边界内来 实现，应该是最为容易实现的。 （智能制造、智慧工厂，数字 化企业）纵向 集成端到端集成实现起来 最为困难，因为涉及 到多条独立的产业链， 以网状呈现。两大主题 : 智慧工厂 智能制造 三项集成：横向 纵向 端到端智慧工厂企业/客户Commerce Cloud供应商智慧排程 (APS)智慧现场 (FA/MES/SCA DA)智能维运 智能制造 (Big Data)营运平台 ERP/PLM1.线上下单2.实时收发3.交期询问生产排程4.排程试算6.在线答交1.计划发布出货计划2.线上采购3.交货通知5.交期回报4.原料交货5.工单发放2.投料派送6.进度回报A.产品交运4.实时数据收集8.出货指示7.完工回报9.交货通知3.机台参数7.出货派送5.制造信息6.状态资讯2.制程分析3.排程参数4.设备维护1.数据分析企业 营运层现场 管理层协同 商务层作业 控制层机台派工1.动态派工协同工业4.0全系统架构解读OPC UA ODBC WEBSEVICERS485 工业总线 IO传感 PC PLC DCS标准工业4.0 纵向无缝集成构建智能工厂自动化设备层PCS SCADAMES执行层BI CLOUD用友 金蝶 鼎捷IAS95带有行业特色的加工， 制程，检测，包装，物 流自动化设备WEBACCESSERP APSMES计划层MES车间多样化的生产设备冲压机注塑机CNC折弯机械手回焊炉 烤箱PCB制程DES自动贴片机AOI波峰焊曝光机生产设备存在的问题生产企业为了提高企业经济效益，一方面要增加产品产量，提高劳动生产效益；另一方面要减少消耗，降低生产成本。在这些管理活动中，生产设备管理占有特别突出的地位。1、制造企业中设备投资巨大2、维持设备正常运转需要大量投资3、发生故障停机，经济损失巨大4、设备改造更新对企业的发展至关重要信息化管理应对措施信息化是进行精益设备管理必须要利用的手段。进一步说明设备管理信息化是构建与支撑设备管理体系、 融合与应用设备管理专业理念和先进技术、提升设备管理工作的效率、质量和水平的基础手段。从某种方面上 说，设备管理信息化程度的高低代表了设备管理水平的高低。 通过建立设备信息管理系统平台，满足生产设备管理下面几个方面的需求。1、未雨绸缪。保证处在良性运转的状态的设备继续完好运行，需加强对设备在线巡检、 定时保养。2、在线处理。有问题的设备可以通过现场安装的数据终端进行报告，请求将及时推送到相关人员手机。3、知识积累。通过设备管理系统长期运行和数据积累，帮助建立企业维修知识库。4、运行分析。通过设备管理系统及时准确地了解设备的运行状态、运行效率和维护维修历史，分析找出 设备的故障规律，以便对设备的使用进行有计划的调整，以便充分发挥设备的效率。MES集成的设备管理车 间 M E S 解 决 方 案设 备 管 理 子 系 统档案管理状态监控与信息采集设备保养管理设备巡检管理设备维修管理备品 备件管理停机及OEE数据查询分析报表人员档案管理 设备档案管理设备保养计划 备件安全库存 操作规程巡检任务维护 巡检作业记录维修项目设定 维修呼叫管理 维修情况记录备件台账 二级库管理停机原因管理 设备OEE计算员工信息查询 设备信息查询 设备保养记录 巡检历史记录 维修情况记录 备件台账查询 设备故障记录设备停机情况统计分析 设备综合效率统计分析 可靠性指标统计分析研华设备联网系统架构图设备机台1PLCEKI- 1361设备机台3无线AP EKI-6311GN设备监控 服务器ERP/MES 服务器移动客户端有线以太网无线以太网交换机现场设备 采集网关设备机台2WISE- 4000设备状态实时监控整体布局界面中可以显示生产线中所有被控设备的运行、停机和故障状态，如下图所示，当设备图标的颜色为彩色时，表示设备正处于正常运行状态；当设备图标的颜色为灰色时，表示设备正处于停机状态；当设备图标上有红色感叹号时，表示设备处于故障状态。设备状态实时监控设备台账管理生产设备台账管理主要记录企业的所有生产用设备信息状况，是属于基础信息管理的一部分，最初的信息 可以从ERP系统中同步获得，也可以在本系统中建立。1)设备分类（种类、工厂等划分）2)设备属性（父/子设备关系）3)设备资料（供应商、维保商、规格等）4)设备相关信息（使用者、存放地、备品备件、易耗品等信息）5)支持特色二级库存管理，准确管理备品备件领用设备台账管理系统将会为每个设备相关维修人员建立关于其个人的虚拟二级库存，维修工通过预设的备件申领流程，成 功领到的备件将会进入个人二级库存，设备维修工可通过登录设备管理系统进行管理，包括修改、移除、转库 存等。规范的备件领用流程指导1） 系统提供了备件领用流程，自动处理审批流程和采购申请流程；2） 系统能够检索查询设备备件的使用情况，包括某一个设备一年的备件总数、因备件更换产生的费用等；3） 系统能够查询某一个设备能够使用哪几个备件，且每一个备件可能的寿命；4） 系统能够查询某一个备件能够使用给哪几个设备。设备的日常巡检管理 设备巡检管理模块主要是由设备部门的日常巡检人员来完成的工作，作业人员采用移动设备，按照每个设 备的巡检流程（SOP）在现场实际作业，并记录作业内容，形成后期跟踪和考评依据，同时能够不断优化巡检周 期和巡检流程。 与MES系统集成后，设备当前运行状态及正在执行的生产操作的内容将直接从MES系统中获得，并同时将巡检 结果信息反馈到MES系统中进行进一步分析。设备巡检操作指导基本移动及物联网的保养设备保养管理1)系统建立设备日常保养的SOP；2)系统建立设备的保养和保养周期，同时能够自动到期提醒；3)设备定期保养任务主要由操作人员现场按照SOP操作。基本移动及物联网的保养基本移动及物联网的保养设备巡检人员现场使用手机APP进行任务接收的记录，通过条码扫描快速定位故障设备，及时快速的反馈故障类别，准确快速的反馈故障详情。 手机现场扫描设备二维码>系统自动显示设备保养内容>工人输入巡检状态信息>系统自动上传 信息到系统平台，形成设备历史记录。基本移动及物联网的维修管理故障维修申请包括主动和被动发起两种。主动的为巡检人员发现故障发起维修申请，提交车间主任审批 后，再进行维修工作。而对于设备突发的故障，现场操作工通过现场终端进行故障呼叫或以其它通讯方式通 知，由设备机修人员响应并完成，然后按照预先设定的故障处理流程进行故障处理。 生产线停机后且需要维修工现场技术支持，系统会自动发送短信给相应的维修工通知；短信呼叫会按照预 先设计的等待时间，进行逾期升级。基本移动及物联网的维修管理现场人员持手机或者在管理终端中进行操作后，有权限的人可以在后台管理软 件中修正现场填写的维修信 息。后台管理在系统中进行维修派单操作。设备故障维修看板在生产设备出现故障时，工人可以第一时间在现场的操作终端，简单地通过按键， 发出设备故障信息给维修人员，维修人员收到信息后赶赴现场进行维修作业，维修完成 后在现场终端进行确认。 在生产设备出现故障时，为了便于维修人员对现场设备状态一目了然，可以在设备 部门设置维修看板，如下图所示：红灯亮，表示 设备故障停机 报警；灯不亮，表示 设备处于正常 停机状态绿灯亮，表示 设备处于正常 运行状态；设备停机、维修电子看版 设备处理“停机”状态时，电子看版显示如下界面， 停机原因：造成本次设备停机的原因说明； 停机时长：设备变为停机状态到当前时间的持续时长； 设备处于“维修”状态时，维修看版显示如下图所示，包括设备的名称、编号、维修时长 等信息准确及时的停机事件记录 1）实时、准确地记录每一次停机事件；2）系统能够自动记录每一次停机的真实原因，具体到哪一个小设备，甚或某一个设备的某一个信号点；3）系统能够区分每一次停机的类别（Break Down/Short Stop）；4）操作工能够方便选择停机代码； 停机代码按照工厂制定的层次规则进行划分，操作工只需逐层过滤选择；提供模糊查询，操作工能够输入 停机代码中的部分，系统可以根据模糊算法进行检索；提供精确查询，操作工直接输入停机代码，系统即可自 动完成数据检索和记录。5）一次停机事件关联多个原因，可以在当前停机事件的备注中填写相应的停机原因代码。工作流驱动的设备整体绩效OEE系统提供适应工厂、分厂、生产线、设备等不同管理层次的实时动态OEE计算功能，供管理人员、工人了解 当前的设备绩效情况。1)系统能够建立设备运行状态转化模型2)实时、准确地记录每一次停机事件；3)系统能够自动记录每一次停机的真实原因；4)系统能够区分每一次停机的类别；5)操作工能够方便选择停机代码。OEE=可用率×表现性×质量指数工作流驱动的设备整体绩效OEE项目工程师根据每种设备的不同状态及其切换，使用工作流绘制状态机，系统执行工作流实 例获得实时OEE。设备故障原因分析报表该模块能够实现指定时间内的设备各种故障原因的综合比较分析，如下图以图表形式所示：设备故障原因分析图表该模块能够实现指定时间内的设备各种故障原因的综合比较分析，如下图以图表形式所示：设备停机原因分析报表该模块能够实现指定时间内的设备各种停机原因的综合比较分析，如下图以报表形式所示：设备停机原因分析图表该模块能够实现指定时间内的设备各种停机原因的综合比较分析，如下图以图表形式所示：设备使用效率分析报表设备使用效率分析是分析指定时间内设备启停机故障时间的对比分析。其它丰富多样的数据分析报表主界面左侧的模块选择列表中有报表相关的“分析报表”模块，双击模块即可在右侧的主 区域内打开报表集
