咨詢服務總監(jiān) 夏何軍

智慧工廠是在制造業(yè)一系列科學管理實踐的基礎上，深度融合自動化技術、信息通信技術和智能科學技術，結合數(shù)據(jù)、信息和知識建立核心競爭力的，新一代制造業(yè)企業(yè)及其生態(tài)系統(tǒng)。

智慧工廠體現(xiàn)了數(shù)字制造和智能制造的結合，數(shù)字制造包括了產品、管理、服務和裝備的數(shù)字化，將數(shù)字樣機、虛擬試驗/制造過程體系與實際數(shù)字制造過程體系整合起來。智能制造涵蓋了智能部件、裝置和系統(tǒng)，可向上構建數(shù)字化車間和數(shù)字化企業(yè)。

智慧工廠實現(xiàn)三大集成。裝備的橫向集成，信息的縱向集成，產品生命周期和企業(yè)價值鏈集成。裝備的橫向集成。包括智能裝備內部自動化系統(tǒng)的網絡化，包括生產線上裝備與裝備之間的聯(lián)網，也包括生產線和生產線之間、車間和車間之間、工廠和工廠之間的聯(lián)網，這是實現(xiàn)智慧工廠的物理基礎。信息的縱向集成，則是指主要設備互操作性和關鍵信息一致性得到解決，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫和軟件平臺對裝備資產數(shù)據(jù)和生產過程數(shù)據(jù)進行初步的管理，數(shù)據(jù)或信息可以自上而下和自下而上有效流動，從而為下一步的大數(shù)據(jù)分析和高級智能決策奠定內容基礎。

 智慧工廠關鍵的問題—創(chuàng)造價值的核心環(huán)節(jié)是車間制造，特別是對于自動化程度比較高的汽車整車生產廠，如何能協(xié)調沖壓、焊裝、涂裝及總裝四大工藝生產，在快速生產節(jié)奏條件下，如何確保生產能夠順利進行，確保車間生產、質量、設備及物料管理各管理環(huán)節(jié)的可控性。生產制造執(zhí)行系統(tǒng)MES將很好解決汽車生產過程所面臨的問題，通過MES應用實現(xiàn)車間透明化，從而實現(xiàn)智慧生產。易往信息在汽車行業(yè)有十年的汽車行業(yè)MES實施經驗，EW-MES產品在東風汽車、北京汽車、江鈴汽車及長城汽車得到了應用，提升了企業(yè)生產管理水平。

EW-MES具有以下特點：

?信息化與自動化技術融合

一體化MES解決方案，業(yè)界首創(chuàng)自動化與信息化的完美融合，向上承接ERP等管理系統(tǒng)，向下承接底層PLC控制系統(tǒng)，實現(xiàn)控制層與企業(yè)管理層系統(tǒng)的集成，全面支持制造業(yè)生產過程管控。通過EAI及ESB接口方式與軟件系統(tǒng)集成，利用OPC技術，集成自動化設備，采集動態(tài)數(shù)據(jù)，圖形化展示設備狀態(tài)信息，遠程監(jiān)控現(xiàn)場設備運行狀態(tài)。

?遵循先進的技術標準

遵循SOA的思想，以服務為抽象的手段，將企業(yè)中各個系統(tǒng)應用程序的不同功能單元抽象為服務，通過這些服務之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來。遵循ISA-95國際標準，以EW-MES平臺為基礎，開發(fā)了面向不同行業(yè)的應用插件，形成面向各行業(yè)應用的MES解決方案。

?  提供MES自開發(fā)技術平臺

技術無關性指“屏蔽”了操作系統(tǒng)、軟件基礎架構等的技術細節(jié)，開發(fā)人員在利用業(yè)務基礎平臺開發(fā)管理軟件應用系統(tǒng)時，關注的焦點在于企業(yè)業(yè)務邏輯、企業(yè)運營管理模式，而不用關心采用何種具體技術來實現(xiàn)。這種技術無關性，還實現(xiàn)了跨平臺運行的獨立性，即通過開發(fā)的組件軟件能夠順利地在各種不同異構環(huán)境下運行，同時為二次開發(fā)提供了可行性和便利性。

?生產過程數(shù)據(jù)采集技術

采用強大數(shù)據(jù)采集引擎、整合數(shù)據(jù)采集渠道（RFID、條碼設備、PLC、Sensor、IPC、PC等）覆蓋整個工廠制造現(xiàn)場，保證海量現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時、準確、全面的采集。

根據(jù)不同生產車間的生產過程、信息采集對象、頻次的不同要求，采用分層次/分車間的信息采集技術，較好地實現(xiàn)了車間生產信息的采集。對于采集對象固定、采集信息頻次不高的生產信息，采用較粗放式的手工實時錄入生產信息采集方法；對于采集對象多、采集信息頻次高的生產信息，采用“條碼+手持PDA”或“條碼+PC+條碼掃描槍”的信息采集方式；對于環(huán)境惡劣（如汽車廠的涂裝車間）或數(shù)據(jù)自動化采集要求高的情況，可采用RFID方式，完全自動化采集，無須人工操作，效率極高。

?支持多工廠數(shù)據(jù)模型

工廠數(shù)據(jù)模型是整個MES應用系統(tǒng)的核心，也是工廠內部所有相關應用系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)交換的基礎。從生產過程管理與控制的核心業(yè)務流程入手，分析流程和流程中相關的業(yè)務數(shù)據(jù)，準確描述工廠關鍵增值業(yè)務數(shù)據(jù)及關鍵輔助業(yè)務數(shù)據(jù)，并參照ISA-95標準，建立了適合離散制造企業(yè)生產過程特點的MES工廠數(shù)據(jù)模型，包括業(yè)務模型、功能模型和信息模型。支持多工廠組織架構，可以實現(xiàn)集團下多工廠間擴展應用，采用一套軟件平臺，一套基礎數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)多工廠間生產制造業(yè)務的協(xié)同，可減少企業(yè)的重復投資。

?系統(tǒng)功能全面，涵蓋生產過程

 EW-MES與ERP系統(tǒng)集成，接收生產訂單，按排序規(guī)則進行生產排序，將最終生產順序下發(fā)至生產設備（比如機器人），指定車間實際生產。在車間關鍵生產控制點設置采集設備，采集生產進度信息，自動生產車輛生產日報、月報。與現(xiàn)場自動化設備集成，采集設備運行狀態(tài)（比如故障、停止、運行等）。多樣化的物料拉動方式，比如排序拉動、看板拉動、SPS、緊急拉動等，滿足不同類型零部件的物料配送管理需求。以質量追溯為主線的質量管理，包括關鍵件追溯、過程缺陷信息采集、整車質量評審、車輛控制等功能。現(xiàn)場ANDON呼叫管理，現(xiàn)場目視化管理，關鍵信息可通過LED看板展現(xiàn)。

在智慧工廠中，MES扮演著重要的角色，它是上層管理信息系統(tǒng)與下層自動化系統(tǒng)的連接者，讓整個生產流程的現(xiàn)場狀況信息可串聯(lián)到生產計劃或資源管理中。為企業(yè)帶來諸多效益，提高產品品質及良率，縮短交貨期，降低在制品庫存、增加設備使用率，提高客戶滿意度等等，從而提升企業(yè)的市場競爭力。