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智能化提升 | 智能工廠系統(tǒng)化建設(shè)的實(shí)施的參照標(biāo)準(zhǔn)


系統(tǒng)化建設(shè)的實(shí)施

一是物聯(lián)網(wǎng)終端采集控制層,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確完整。寧德時(shí)代針對(duì)鋰電池行業(yè)制造系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備數(shù)量大、數(shù)據(jù)通信缺少規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)類型導(dǎo)致通信效率低、數(shù)據(jù)平臺(tái)管理困難等問題,研究基于OPC UA的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)采集技術(shù),開發(fā)了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集平臺(tái),建立了電池制造生產(chǎn)線數(shù)據(jù)通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,同時(shí)借鑒互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)數(shù)據(jù)總線技術(shù),打造了鋰電流數(shù)據(jù)總線,解決了海量生產(chǎn)數(shù)據(jù)高速、并發(fā)傳輸問題,滿足了各層級(jí)信息系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)、時(shí)序數(shù)據(jù)進(jìn)行并發(fā)處理的需求。


 

二是制造與物流執(zhí)行控制層,助力制造現(xiàn)場(chǎng)各要素?cái)?shù)據(jù)互通。以制造現(xiàn)場(chǎng)管理為核心的“人、機(jī)、具、料、法、環(huán)、能”全生產(chǎn)要素的集成,包括MES、LES、WMS、MHR、FIS、EMS、PDMS,以及它們與制造大數(shù)據(jù)平臺(tái)MDP、E-Mail、移動(dòng)App的集成處理。其中隱含的基礎(chǔ)是構(gòu)建在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下,制造過程中人、設(shè)備、物聯(lián)終端和信息系統(tǒng)的集成和交互關(guān)系。

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三是企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理協(xié)作層,打通運(yùn)營(yíng)前后端整體價(jià)值鏈。這是以ERP為核心打造的,面向從需求、設(shè)計(jì),一直到銷售、服務(wù)的全價(jià)值鏈要素的集成。企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理協(xié)作層是制造與物流執(zhí)行控制層面向整個(gè)企業(yè)價(jià)值鏈的延展,是在整個(gè)價(jià)值鏈上建立以質(zhì)量、效率、成本為核心的卓越管理體系。


 

四是研發(fā)設(shè)計(jì)試制和驗(yàn)證層,集成各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息互通和資源共享。采用CAX軟件進(jìn)行產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)、模擬仿真和工廠的布局設(shè)計(jì),同步產(chǎn)生數(shù)字化模型和設(shè)計(jì)元數(shù)據(jù),元數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向傳輸,實(shí)現(xiàn)“研發(fā)—工程—制造—售后”各環(huán)節(jié)的閉環(huán)。整體上通過各大信息系統(tǒng)的有機(jī)集成,打破了“信息孤島”,形成了全面的信息連通,使資源達(dá)到充分共享,實(shí)現(xiàn)集中、高效、便利的管理和運(yùn)營(yíng)。

智能化建設(shè)使技術(shù)價(jià)值實(shí)現(xiàn)最大化。

智能化建設(shè)立足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求,圍繞智能物流、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工智能、APS高級(jí)排產(chǎn)、機(jī)器學(xué)習(xí)、5G技術(shù)等的實(shí)際應(yīng)用展開建設(shè),并基于大量網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用,對(duì)信息安全系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)注度也同步提升至最高水平。具體包括以下幾個(gè)方面。

? 一是數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)全局產(chǎn)品設(shè)計(jì)與仿真。

建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)。PDM系統(tǒng)集成CAX軟件等設(shè)計(jì)工具,由各模塊設(shè)計(jì)工程師同步在線進(jìn)行產(chǎn)品的三維設(shè)計(jì)工作。從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì),PDM系統(tǒng)完整地保留了開發(fā)過程中的所有三維模型,在統(tǒng)一的數(shù)字設(shè)計(jì)環(huán)境內(nèi),仿真工程師借助CAE軟件對(duì)三維模型虛擬樣機(jī)進(jìn)行模擬驗(yàn)證,求解最優(yōu)設(shè)計(jì)方案?;谌S模型驅(qū)動(dòng)生成的物料清單(BOM)和技術(shù)文件自動(dòng)同步到ERP/MES系統(tǒng),支持產(chǎn)品生產(chǎn)。

? 二是智能化物流管理提升生產(chǎn)效率。

工廠生產(chǎn)線的效率在很大程度上受物流系統(tǒng)智能化程度的制約。寧使用AGV、機(jī)器人、立體倉庫、RFID等智能化技術(shù),提高了物流系統(tǒng)的自動(dòng)化、信息化、智能化水平,有效提高了生產(chǎn)線效率。

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? 三是基于物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

產(chǎn)品銷售出庫并不代表銷售的終結(jié),產(chǎn)品的運(yùn)營(yíng)和服務(wù)從價(jià)值鏈的角度來看,即是產(chǎn)品價(jià)值的延伸,這離不開數(shù)據(jù)和流程的支撐。對(duì)新能源應(yīng)用而言,不論是新能源汽車,還是儲(chǔ)能電站,都存在運(yùn)營(yíng)狀態(tài)監(jiān)控及持續(xù)運(yùn)維的問題。與之對(duì)應(yīng),就延展出遠(yuǎn)程運(yùn)維監(jiān)控大數(shù)據(jù)平臺(tái)。

? 四是借力大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

無論是產(chǎn)品維度的MES系統(tǒng),還是設(shè)備設(shè)施和工裝夾具、儀器儀表維度的TPM系統(tǒng),都面臨著大量數(shù)據(jù)的快速采集和存儲(chǔ)問題。例如,MES存在大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(如工件的照片),在線系統(tǒng)存在在線數(shù)據(jù)容量的限制。

在各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)(如MES、TPM、MHR等)的數(shù)據(jù)通過ETL工具集成到制造系統(tǒng)大數(shù)據(jù)平臺(tái)后,公司可根據(jù)集成的制造系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行集中式數(shù)據(jù)分析和通用數(shù)據(jù)挖掘功能的開發(fā)。



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