智慧工厂落地解决方案

智慧工厂落地解决方案我国政府对智能制造的推动、扶持政策国家、工信部层面地方政府层面中国制造中国制造20252025智能制造试点示范智能制造试点示范201X专项行动实施方案专项行动实施方案江苏江苏“十三五十三五”智能制造发展规划智能制造发展规划 2015-2017 2015-2017江苏省示范智能车间评审及扶持江苏省示范智能车间评审及扶持中国制造中国制造2025江苏行动纲要江苏行动纲要南京市建设中国智能制造名城规划南京市建设中国智能制造名城规划2015-20172015-2017南京市智能工厂建设单位评审及扶持南京市智能工厂建设单位评审及扶持中国制造中国制造2025苏南城市群试点示范实施意见苏南城市群试点示范实施意见加快发展先进制造业振兴实体经济政策措施加快发展先进制造业振兴实体经济政策措施中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议个五年规划的建议机器人产业发展规划（机器人产业发展规划（2016-20202016-2020）苏州、无锡、镇江、南通、泰州、盐城等城市分苏州、无锡、镇江、南通、泰州、盐城等城市分别制定智能制造的发展规划并出台扶持政策别制定智能制造的发展规划并出台扶持政策国家智能制造标准化建设体系指南国家智能制造标准化建设体系指南组织、成立智能制造人才培训基地组织、成立智能制造人才培训基地促进中小企业国际化发展五年（促进中小企业国际化发展五年（20162020）行动计划行动计划关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见国家信息化发展战略纲要国家信息化发展战略纲要智能制造发展规划（智能制造发展规划（20162020）年）年智能制造系统架构通过生命周期、系统层级和智能功能三个维度构建完成，主要解决智能制造标准体系结构和框架的建模研究生命周期是由设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动组成的链式集合。生命周期中各项活动相互关联、相互影响。不同行业的生命周期构成不尽相同。核心目标从技术层面支撑中国制造2025既定的战略目标，以促进实现物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与设计、生产、管理、服务等制造过程的融合，并充分应用自动化、智能化技术，最终促进实现缩短产品研发周期、提高生产效率及质量、降低能耗的目的。重要意义明确路径1、实现智能制造技术引领和创新驱动；2、是智能制造实现互联互通的必要条件；3、是产品、装备、生产管理等实现智能化的技术保障；4、是促进我国制造业参与竞争国际制高点的重要手段。2015年12月份颁布国家智能制造标准体系建设指南1、确定了标准化建设的总体目标及建设路径；2、明确了标准化所涉及的领域，并划分体系；3、对主要核心标准的建设目标给出了定性的指导；4、从组织、人才、合作等方面提供了保障措施。建设基于物联网的能源管控平台，利用传感器网络、短距离无线通信等在内的物联网技术实时在线监测和控制能耗设施，并能根据实时的能耗信息，实现优化控制和集约化生产。国家智能制造综合标准化核心组织中国电子技术标准化研究院机械工业仪器仪表综合经济技术研究所中国信息通信研究院全国信息技术标准化技术委员会（TC28)全国信息安全标准化技术委员会（TC260)全国技术产品文件标准化技术委员会（TC146)全国工业机械电气系统标准化技术委员会（TC231)全国工业过程测量与控制及自动化标准化技术委员会（TC124)全国自动化系统与集成标准化技术委员会（TC159)全国增材制造标准化技术委员会(TC562)全国电工电子产品可靠性与维修性标准化技术委员会（TC24)全国金属材料切削机床标准化技术委员会（TC22)全国通信标准化技术委员会（TC485)三个院所+九个标委会备层级包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别、机器、机械和装置等，是企业进行生产活动的物质技术基础；控制层级包括可编程逻辑控制器（PLC）、数据采集与监视控制系统（SCADA）、分布式控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）等；车间层级实现面向工厂/车间的生产管理，包括制造执行系统（MES）等；企业层级实现面向企业的经营管理，包括企业资源计划系统（ERP）、产品生命周期管理（PLM）、供应链管理系统（SCM）和客户关系管理系统（CRM）等；协同层级由产业链上不同企业通过互联网络共享信息实现协同研发、智能生产、精准物流和智能服务等。智能功能包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态等五层。智能制造的两个核心路线一个指南中国制造2025一个纲要国家智能制造标准体系建设指南 三个维度：三个维度：生命周期、系统层级、智能功能 基础共性：基础共性：基础、安全、管理、检测评价、可靠性 关键技术：关键技术：智能装备、智能工厂、智能服务、工业软件和大数据、工业互联网 创新驱动 质量为先 绿色发展 结构优化 人才为本中国制造2025一个纲要国家智能制造标准体系建设指南系统集成是指通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。由小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车间、智能工厂，乃至智能制造系统的集成。互联互通是指通过有线、无线等通信技术,实现机器之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通。信息融合是指在系统集成和通信的基础上，利用云计算、大数据等新一代信息技术，在保障信息安全的前提下，实现信息协同共享。新兴业态包括个性化定制、远程运维和工业云等服务型制造模式。智能工厂与数字化车间的层级关系智能设计智能生产智能服务智能管理生产质量管理车间设备管理工艺执行管理车间计划调度生产物流管理数字化车间 2数字化车间 N智能工厂数字化车间 1。指令信息反馈信息数据流系统集成智能制造标准体系框架三个维度实现视角功能视角使用视角商业视角资产流数据流服务流物理世界信息世界生产制造物流体系销售服务生命周期协同层企业层车间层工厂层级控制层设备层产品设计系统集成互联互通智能工厂层级架构表示图企业视角产品视角基础共性标准体系基础安全管理检测技术可靠性术语定义测试项目测试方法测试设备指标体系评价方法实施指南技术方法过程标准参考模型元素数据与数据字典标识信息安全管理体系功能安全信息安全两化融合管理体系关键技术标准体系智能装备智能工厂智能服务工业软件和大数据工业互联网传感器及仪器仪表嵌入式系统控制系统工业机器人人机交互系统增材制造建设计划系统集成智能管理智能设计智能生产个性化定制远程服务工业云工业大数据产品与系统服务与管理体系架构网络设备网联技术资源管理智能物流本版权为研讨人所有 智能制造标准化体系框架优倍数字化车间智能工厂总体规划重点任务现状调研政策对接成本目标组织调整两化融合质量目标技术路线安全目标绿色制造总体预算人才计划自动化方案进度规划信息化方案智能工厂总体规划目标（1）现状调研组织质量、技术、研发、生产、市场、财务等人员，对企业基础现状进行详细的调研，以为下一步制定总体规划奠定基础。要求数据资料真实、客观、有效，项目方并需针对性给出通过智能制造需要分阶段解决的主要问题。政策对接总路线及发展目标需符合中国制造2025纲要的指导，并与所在地的各级政府所出台的有关智能制造的扶持政策进行对接，以为未来申报项目扶持资金而做好前期工作，以尽可能地获得政府的支持、扶持，但切不可以以此作为主要目的。组织调整结合智能制造的目标，对企业管理组织架构及职能进行相应调整，以符合企业未来战略规划及方案实施的需要。技术路线根据项目的需要，参考国家已出台的智能制造标准化的要求，明确项目的标准化体系架构目标，重点组织规划项目中所应用的相关技术与标准化进行对接，使项目所应用的技术有标准可依，并可进行落地验证。两化融合工信部在大力推动企业实现两化（深度）融合，并推广贯标体系，企业须明确两化融合是智能制造的基础工作，并以此来制定符合本企业需求的两化融合具体实施规划。质量目标分析企业所面对的国内、国际的主要竞争对手、及客户对产品当前及未来的质量要求，并根据企业所实际具备的技术力量及投入预算额，务实确定项目完成时产品所需达到的质量指标，该质量目标这是智能制造项目的核心任务之一。成本目标综合考虑产品及制造过程中的原材料、人力、效率、能耗、物流、企业经营管理等各方面所产生的成本因素，并结合在未来市场竞争中对成本的要求，提出项目达成时产品综合的降本目标。其中需特别重视是：需在保证产品质量目标的前提下再考虑降低成本。智能工厂总体规划目标（2）安全目标从生产、数据、信息、人身、设备、网络等六大方面进行安全的综合规划，并确定安全等级（目标）及实施方案，该方案需结合智能工厂的信息化及自动化进行统一规划，并需健立、健全企业安全管理组织与架构，以保障建成后的智能工厂长期的安全运行。绿色制造绿色制造是智能制造的重点任务之一，需分析企业目前能耗、污染排放现状并制定目标，并以此目标从技术层面规划以自动化的手段建立全面、实时监测系统，以信息化手段对以上数据进行汇总分析、优化处理。人才计划为保障智能工厂建设期间及建成后的运维及提升，企业须规划制定近期可满足配合项目实施要求的、及未来2-5年、5-10年发展所需要的相关的技术、管理人才的增补、培养计划。信息化方案根据企业实际需求，规划信息化实施的广度及深度（参见后图），特别需制定打通各类软件的数据接口、消灭信息孤岛及“互联网+协同制造”等关键性技术的方案。自动化方案加大智能装备的应用，制定提升自动化生产能力的目标，其中需重点关注对关键、重要的工艺、质量数据进行自动化检测、检验并获取数据，以为后期的大数据分析做准备，并需着重关注各智能装备之间的数据联网及与信息化的协同。进度规划务实规划企业智能制造的近、中、长期目标，不图快、求全、求高，需分阶段、有步骤地实施。其中需特别强调各阶段性目标任务之间的技术及数据的关联性、互通性、衔接性。总体预算立足企业现有的可实际投入的资金及未来的赢利预期，以“质量为先、促进管控、提升品牌、兼顾发展”的原则对投入进行合理规划，并需确保资金投入的可持续性。而对于净利润少于5%的企业则不建议在短期内进行全面投入，而是将重点放在实施信息化，并对涉及生产、质量的重点装备进行自动化升级改造，需着重抓好研发及营销，扩大市场份额。智能工厂建设实施步骤分解一期(1.X-2.5)二期(2.5-3.0)三期(3.0-3.5)四期(迈向4.0)协同研发、虚拟仿真、信息安全、互联网+、大数据、工业云信息化自动化基础PDMERPMES(1)数字化车间MES(2)智能工厂MES(3)PLM(1)数字化研发生产资源信息化工艺装备建模精益化生产智能装备升级工艺质量数据采集计划排产信息码应用生产可视化自动化物流精细化成本工艺质量分析物联网工业总线能源排放管理智能排产工艺材料导入智能诊断智能物流成本优化工艺质量优化智能设计智能优化柔性制造深度协同智能决策远程运维供应链优化远程服务智能制造MES(4)PLM(2)两化融合效益提升10-15%15-30%30-60%60-100%信息化实施方案及规划大数据云平台仿真优化ERPPLMAPPMES智能制造信息平台基础信息平台数据管理数据分析云计算云服务产品仿真生产仿真综合优化PDMCRM数据应用财务计划工艺制程产品设计图纸管理材料工艺生产管控可视过程物料客户管理销售管理运行监控在线管理市场互动仓储管理物流管理发货管理WMS质量追溯市场管理云共享协同管理生命周期数字化制造信息平台1 12 23 3基于数据共享及信息安全平台智能服务远程诊断协同制造智能运营深度广度智能组件数据采集自控信息交互，系统集成机器人工艺治具传感器仪器仪表控制系统驱动器智能装备装备引进装备定制装备集成通信网络通信装置通信协议工业总线智能物流智能仓储智能搬运调度系统识别系统标识方式移动识别终端设备检测装置嵌入软件人机互动 自动化实施方案及规划项目技术特征计划排产结合ERP下发的生产计划要求，通过MES系统对工艺、装备等实时数据进行采集，综合各种资源状态，完成以天、甚至以小时为单位的计划排产。数据采集通过对装备的通信层改造及应用传感器、物联网技术，实