数字化工厂中控系统解决方案

制造业整体正在向着智能化转型升级,而汽车制造业则是智能制造的重要突破阵地。汽车行业智能制造新工厂正在迈出这样决定性的步伐。

智能工厂,通过对自动化和信息化的无缝连接,实现了传统上IT和OT(运营技术)的融合。不仅在自动化程度、产能水平、设备状况方面达到顶级水平,更重要的是,通过对物联网技术、大数据的分析与应用,使得整个工厂成为了透明工厂。宜科公司的“物联网+信息化+自动化”融合的战略,助力汽车行业完成智能化转型。

作为工业4.0的一个重要特征,大规模定制成为越来越迫切的刚性需求,这与传统的车间有着非常大的不同。一方面要求车间生产线表现出极大的柔性,可以兼容多种车型在同一生产线上进行制造,通过系统进行车型的区分,并对其进行准确的自动化生产和加工。另一方面,对于生产线来说,生产是连续化的生产,当某个工序发生生产停滞时,能够通过缓存区和管理系统,自动减少对停滞前后工序的影响。

(焊装机器人)

而基于数据流动和实时分析与决策的透明化工厂,正是实现目标的关键。宜科公司对此进行了整体的规划和实施,提供了自系统层、控制层、网络层到执行层自上而下的全系列服务,产品及解决方案涵盖MES制造执行系统、网络连接、无线通讯、物流仓储、机器人及智能设备组成的复杂自动化与电气控制系统,从而使得这样的透明工厂最终得以实现落地。

智造物联,开启新模式

为了实现高效生产和可持续发展,宜科采用了目前世界上最先进的技术和设备,对车间的数据进行整合和归档,然后通过数据接口的方式提供给目视化系统使用。其主要产品涉及安东模块、设备监控模块、数据采集模块等,已完成的系统基本都是各个独立的数据单元,相对于其他车间和系统来说,基本属于信息孤岛。

只有打破孤岛,才能真正解决透明工厂问题。透明工厂的含义包括两方面,一方面是数据的自由流动性;另一方面则是整个进程的可视化和决策同步化。

在汽车工程领域有着丰富的系统集成实施经验的宜科,凭借多年积累的自动化和信息化解决方案,提供了可靠的“透明化”的思路。宜科的系统主要是与ERP系统对接,获取生产计划、生产加工参数等数据,并传递生产停线时间、生产产量和效率等数值;对下层管理,主要是对自动化控制层,特别是面对车间内的自动化控制系统和第三方设备,这些数据的对接都是通过专用的数据接口来完成的。

这些接口的数据交互主要有三种方式:数据库方式,通过数据库的接口与各车间的管理模块进行数据传递;报文方式,与ERP系统的数据传输是通过特定的报文通讯方式、根据预定的格式进行数据交互的;专用接口方式,如OPC接口,这样的接口是全球统一的数字化接口,能够很方便地与各国各厂家的设备进行数据交互。

得益于宜科对数据整合、模块功能、工艺要求的深刻了解,传统工厂无法避免的信息孤岛问题,能够得到有效的解决。宜科将这些相互独立的信息孤岛通过信息化的手段进行互联互通,同时将各车间、各功能模块的数据和工艺路线通过智能互联的技术进行汇总和整合。

物联网成为最大的粘结剂。宜科依托于其传感器感知的强大底层基础,通过不依赖于传统PLC等控制器的处理和采集能力以及无线数据传输能力,无需现场连接布线、安装快捷等优点,真正满足了透明化工厂的需求。

四大车间,步步连通

智能制造的本质是新一代信息技术和先进制造技术的深度融合,它推动了企业数据的自由流动,包括自上而下和自下而上的,也实现了跨越企业边界的价值链的整合。

这是一个数字工厂最需要的顶层视角。基于透明化的数据传递和实时反馈,将一线生产者和决策者最大限度地连接在一起,并将生产中发生的问题最大化,加快问题处理速度。

这当中最为重要的是业务流程的连通化。将以往的各个信息孤岛互联互通起来,对生产全流程进行管理,让生产过程中的设备和人员进行有机结合。整车厂一般有四个工序,分别是冲压、焊装、涂装和总装。四大工艺根据各自需求,都会建立各自的数字化系统。在具体实施过程中,需要先将各个工艺流程透明化,同时考虑到整体的接口连接,最终实现整个混线生产的可视化目标。

具体而言,库房管理系统是冲压车间智能化的重点。冲压车间的设备数量少,但是物料管理较为重要。在冲压车间的数字化建设中,除了必要的设备监控系统外,更重要的是WMS系统,即库房管理系统。其主要功能是对原材料的入库、使用、返库等流程进行管理,同时对原材料的生产进行跟踪和追溯,并进行产品的追踪、管理等。

而中央可视化生产监控系统则是焊装车间智能化的重点。把整个焊装车间涉及到自动化的工位都纳入监控范围,实现远程网页的查看方式,管理者便可在办公室对生产状况进行实时的了解。该系统通过报警分析功能来提高企业的技术产能,并向维修部门提供报警和关键绩效指数等信息,通过可视化提高生产和维修的透明度。

涂装车间智能化的重点目标是设备管理和车身跟踪系统。涂装车间对工艺水平的要求相对较高,因此对设备的管理要求也较高。涂装车间拥有非常完善的设备管理系统,能够对生产工艺的数据、报警、远程控制等进行管理。该系统对实时生产数据进行采集、存储和分析,通过数据反映生产的薄弱点,并进行有针对性的改进和提高,从而提高企业的生产水平。这些繁杂多样的设备连接,正是宜科物联网技术大展身手的地方。

总装车间是人员最多、零部件安装数量最多的车间,其最重要的智能化系统是安东系统。通过宜科的自动化、信息化和物联网的无缝连接,能够将一线人员的问题和请求集中起来,同时确保车间实现全面的物流拉动系统,对生产所需的物料提供系统层的支持和保障。

在整车制造过程中,每一个生产环节都有其特点和薄弱点,这就造成了各生产环节的生产效率、质量都存在一定差异,也就是整车制造中的黑箱。

宜科的全厂级目视化系统,正是意图去打破黑箱,形成透明工厂。每一家汽车生产厂商都可以通过这样的系统,找出生产过程中的薄弱点,以便有针对性地提高生产效率,从而使得管理者从宏观的角度,了解到各个生产环节的设备、工艺等情况,而在传统的车间级生产管理系统,则无法满足这样的要求。在智能制造的大背景下,包括汽车生产厂商在内的制造型企业对宏观的工厂级生产管理和运行状态管理有着越来越强烈的需求。

智能工厂的价值体现

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