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互联网+生产工业4.0信息化自动化服务智能制造Internet + Production第1页/共71页智能制造 1工业4.02智能制造20253两化融合4CPS5物联网Intelligent manufacturing第2页/共71页智能制造 Intelligent manufacturing第3页/共71页智能制造 l流水线工艺l规模化生产l集中控制l厂内数据交换和管理l设备人工被动维护和管理l数据实时性差l单元化工艺l定制化生产l分布控制l大数据共享l设备智能维护l数据实时l自律化控制大规模生产大规模定制化 Intelligent manufacturing第4页/共71页 设备、人、物网络化连接从设计到最后交付，实现虚拟化展示生产与信息、互联网、金融、服务个方面的融合提高生产反应速度，提高交付率从大规模生产向大规模定制方向转变信息化与自动化生产不断创新技术，改变生产模式网络化数字化虚拟化大规模定制跨界结合创新快速反应KUNDENNUTZEN智能制造智能制造Intelligent manufacturing第5页/共71页自动化信息化网络互连服务智能制造工业4.0Intelligent manufacturing第6页/共71页生产问题l 生产事故发现和处理缓慢l 生产过程监控不到位l 产量、效率等数据人工统计方式l 信息传递不通畅l 系统间交互数据不便l 数据利用率不高 5%过程数据用于控制l 生产提升无法数字化第7页/共71页生产问题Production ProblemOUR MOTTO: “ WE LOVE WHAT WE DO!” 1、出现用户产品投诉的时候，能否根据产品文字号码追溯这批产品的所有生产过程信息？能否立即查明它的：原料供应商、操作机台、操作人员、经过的工序、生产时间日期和关键的工艺参数？ 追溯 2、同一条生产线需要混合组装多种型号产品的时候，能否自动校验和操作提示以防止工人部件装配错误、产品生产流程错误、产品混装和货品交接错误？ 防错3、过去12小时之内生产线上出现最多的5种产品缺陷是什么？次品数量各是多少？不良率统计4、目前仓库以及前工序、中工序、后工序线上的每种产品数量各是多少？要分别供应给哪些供应商？何时能够及时交货？ WIP统计5、生产线和加工设备有多少时间在生产，多少时间在停转和空转？影响设备生产潜能的最主要原因是：设备故障？调度失误？材料供应不及时？工人培训不够？还是工艺指标不合理？生产调度6、能否对产品的质量检测数据自动进行统计和分析，精确区分产品质量的随机波动与异常波动，将质量隐患消灭于萌芽之中？SPC质量管控7、能否废除人工报表，自动统计每个过程的生产数量、合格率和缺陷代码？提高工人效率节约运营成本第8页/共71页MES SCADA 设备监控和管理PMS 生产过程管理AVI 车身跟踪和产品跟踪TPM 全员维修计划WMS 仓储管理MES 生产过程控制ANDON 安东管理系统PTL 智能分拣系统EMS 能源管理第9页/共71页ANDON安东管理系统Andon systemANDON安东管理系统ANDON系统是应用在车间的总、涂、焊、冲压等生产线上的实时呼叫系统。在生产过程中，各个工位的工人可以通过ANDON 系统的防爆旋钮拉绳、呼叫按钮盒等向班组长等汇报产品质量问题、设备故障或其它请求帮助等等。通过ANDON系统的看板和呼叫音乐及中控上位ANDON管理软件及时的将各个现场的各类问题广播到各班组长，提请班组长尽快帮助解决问题。同时ANDON也可以通过LED大屏显示生产信息和设备、机运的故障。通过报表可以查询请求帮助、故障等相关历史信息及统计资料进行打印发布。第10页/共71页ANDON架构图Andon Structure第11页/共71页安东显示屏Andon display液晶显示屏 能够提供关于各单条生产线的信息，包括生产状态、原料状态、质量状况以及设备状况。 可以实时显示数据，如目标输出、实际输出、停工时间以及生产效率等。根据看板工人可以更加有效的进行具体工作。LED显示屏 另外，不同的音乐报警可以使操作员和监督人员清楚了解到其辖区内发生的问题。 主管人员根据看板信息识别并且消除生产过程中的瓶颈问题。同时，工段长对生产状态、物料处理以及设备运行状况的远程监测。第12页/共71页安东按钮Andon Button防爆呼叫按钮 呼叫按钮有带灯按钮和按钮盒组成 按钮可以根据分类，分别代表不同的功能 按动呼叫按钮之后，按钮指示灯亮，进行ANDON呼叫，再次按动之后，呼叫取消，指示灯熄灭。呼叫按钮 呼叫按钮为工业级产品，可以在较为恶劣的环境下使用。 在涂装车间需注意在防爆区域需选择防爆按钮盒 呼叫按钮适用于焊装、涂装、冲压车间第13页/共71页安东拉绳及柱灯Andon Pull and Lamp拉绳开关 拉绳开关在流水线式输送系统的生产线区域安装(拉绳开关一般适用于总装车间)。 在每一个工位的两侧要分别安装一个拉绳（黄色套管的不锈钢丝），跨度为工位长度。在拉绳的工位入口一侧安装一个开关带锁止的两位开关。柱灯 信号灯：位于车间现场各操作工位，显示效果如下： 在没有触发质量报警时，指示灯熄灭； 当触发质量报警时，指示灯慢速闪烁； 当生产线停止时，指示灯常亮第14页/共71页安东功放与音柱Andon Amplifier and speaker功放 功放播放的音乐可以根据呼叫内容自行定义，并且可以录制声音来进行播放。音柱 音乐广播器；声音系统可以通过呼叫开关形式触发，也可以通过到达工作时间触发。功放连接到计算机，计算机通过获取的不同的呼叫信息或故障信息，播放不同的音乐，使现场人员通过声音就能获取线体的信息。第15页/共71页控制单元：可以根据需要使用各种PLC作为控制系统，通过总线形式连接IO模块，收集呼叫单元信号。该种方式的特点就是技术成熟可靠，可以形成整个的系统模式，控制单元也可以通过可编程IO模块实现，该种方式是使用以太网形式的IO可编程模块，每个模块对应几个工位的输入输出信号点。这种模式是新兴的技术方案，整个系统仅依托于以太网，可以大大减少施工费用，同时可以提高单点故障的维护效率。安东控制单元Andon control unit西门子ET200ecoPLC西门子ET200sFC200系列SPIDER 67系列FS200系列第16页/共71页安东服务器Andon serverWeb服务器其他服务器摄像系统服务器数据库服务器显示管理服务器ANDON服务器l 现场信息获取。用于从各机械化输送控制系统获取质量报警信息、生产信息、质量储备信息、故障信息等。处理后，将相应的信息存入公共数据库服务器。l 生产信息获取。通过专用网络接口与生产信息系统(大众公司 FIS)相连，获取生产信息。l 时间校准。作为标准时间服务器，将服务器时间作为标准时间，定期与各服务器和机械化输送控制系统的运行时间进行同步。l 用于管理独立存储的公用数据库。数据库中存放安东系统的各种信息，并通过服务器对数据库内的所有数据（数据、文字、音频、视频）进行管理。l 数据备份。能通过自动和手动方式定期备份、删除服务器上过期或无用的数据。l 显示屏内容管理。能够按照需求管理线旁显示器显示内容，可以显示不同分组或统一显示相同的内容。l 系统分组、管理及配置。能够管理ANDON系统现场使用的所有数据(数据、文字、音频、视频)，并对ANDON系统分组和分组进行管理和配置。l 统一管理。能在控制室统一管理现场显示器，并能够对显示内容进行修改和调整。l 摄像头管理。安装的摄像系统平台，管理现场安放的摄像装置进行管理，对获取的摄录信息存入磁盘阵列中并进行管理。l 功能设定。能够按需要指定一台或多台摄像头进行录像功能，并将内容按照时间段记录在磁盘阵列中。同时对这些信息进行管理，定期自动或手动删除无用的数据。l 视频显示。摄像头摄录的视频内容要能够方便的显示在ANDON系统的LED显示器上，并能够在控制室内指定显示视频的LED显示器。l 负责系统的部署和管理。l ANDON系统IP地址的管理。l ANDON系统接入和管理权限的管理。l 生成各种生产统计信息、报表。l 虚拟局域网（VPN）、远程登录的管理。第17页/共71页安东显示屏Andon display 显示功能： 可以在工艺各个区域安装显示看板，每个看板可以显示该区域内的呼叫按钮状态，包括当期呼叫状态、呼叫等待时间、是否造成停线等安东信息。第18页/共71页安东总览图Andon overview Andon总览： 中控室的总览图中显示每条生产线的Andon状况，包括缓冲区数值、呼叫总数、总时间、班次的完成率情况等。第19页/共71页安东显示屏状况Andon display status 可以显示每条生产线的线旁显示器的分布情况及通讯状态。 进行快捷的界面语言切换，点击显示器边上的国旗标志，更改显示界面的语言。 点击代表显示器的方框后，可以进入显示器的详细画面，可以监控线旁显示器的界面，并且对界面进行操作。第20页/共71页线速设定Speed Setting 可以显示每条生产线的线体运行速度。 可以对线体运行速度进行设定，点击线体，会出现速度设定对话框，设定好后，线体速度会即时更新到线体PLC内，控制线体运行。第21页/共71页产量值配置Production Setting 显示线体及缓存区的数值。 点击数值可以进行修改。 可以对最大值、最小值和标准值进行设定，设定后的值用作报警显示。第22页/共71页故障日志及查询Fault log and search 显示实时的故障信息(故障时间、故障区域、故障内容、优先级和故障持续时间)。 故障实时刷新，没有解决的故障都会出现在实时故障列表内。 可以对故障显示内容进行筛选。第23页/共71页产量报表Production Report 产量报表包括日产量、周产量和月产量报表。 可以显示每天每个班次的各个时间段的产量分布情况，以及最终的当天的总产量情况。 可以对报表进行导出。第24页/共71页SCADA设备监控与管理Scada device Monitor and manageSCADA设备监控与管理Scada用来实时地监视生产状态，测量和跟踪生产设备的工作情况，当生产设备出现生产问题时，系统将向车间人员报警。该系统将监视生产的节拍时间、设备的正常运行时间、故障停机时间以及生产设备的故障。系统通过工业以太网与现场MES PLC 进行通讯获取数据。系统还将生产信息和报警信息记录到数据库，供今后生成报表使用。第25页/共71页OUR MOTTO: “ WE LOVE WHAT WE DO!”SCADA软件Scada Software系统常用的软件有： Wincc FactoryTalk view Studio Intouch Visual Studio第26页/共71页SCADA功能Scada function 监控功能：数据采集控制系统连接到现场铺设的工业以太网中。数据采集控制系统采集现场设备运行状态、故障指示及报警信息，每套数据采集控制系统采用工业以太网模块连接到网络中。监控服务器将现场设备的监控信息实时采集上来，然后通过图形界面显示到监控界面上。第27页/共71页SCADA功能Scada function 工艺参数设置和显示功能：可以通过网络，将对应设备的运行参数采集到系统中，可以为操作人员实时监控设备的运行情况提供第一手数据，保证设备正常运转和生产的正常进行。第28页/共71页SCADA功能Scada function 网络及网络监控系统功能：可以通过PLC或者设备与网络设备的实时握手信号，判断现场设备的实时通讯情况，保证人员发现网络发生故障时的位置和具体情况。第29页/共71页SCADA功能Scada function 报警系统功能：通过将预装在系统内的报警信息触发，上位监控可以显示出及时的报警信息，为及时处理并减少停线时间提供第一时间依据。第30页/共71页AVI管理模块Automatic Vehicle IdentificationAVI管理模块AVI系统功能：Automatic Vehicle Identification，系统通过条形码信息或RFID载体实现对车辆的跟踪及识别, 并将这些生产现场所获信息及时反馈到相关系统。第31页/共71页AVI架构Automatic Vehicle Identification structure第32页/共71页AVI硬件Automatic Vehicle Identification hardware通过屏幕显示 班次、JPH、计划产量、实际产量、 车身码、喷涂颜色、当前日期、当前生产线第33页/共71页AVI功能Automatic Vehicle Identification function1.车体扫描和队列维护在每条生产线的入口，设置AVI扫描站。作业者通过扫描车辆装配单上的条码，来获知进入的车体号码。进入生产线的车体在PLC里形成一个队列。AVI扫描站应该具有对PLC队列修改，增加，删除的功能。2.车体信息接收和上传AVI系统会将车辆过点信息上传至MES系统。并且，AVI系统可以接收MES系统发回来的数据，并且解析后生成对应的车体数据文件，这样会保持两个系统的一致性。第34页/共71页AVI功能Automatic Vehicle Identification function3.现场状态监控及信息交互在中控室，通过AVI浏览计算机用户可以观察现场每个AVI操作站当前状态；AVI系统可以把报警信息和产量计数信息传输给PMC系统；AVI站点在部分工位可与机运进行信息交互，从机运系统获得车辆信息，或把车辆信息传输给机运系统，以帮助机运系统制造车辆。第35页/共71页EMS能源管理EMS Energy ModuleEMS能源管理能源监控管理系统目的是提供厂区和车间能源信息的可视化显示,通过对各种采集点采集到的压力、流量等数据，显示每个点的燃气表或者电表的运行状态，并对超出设定范围的运行状态进行报警，提示维护人员进行检修，减少危险的发生，并提高生产效率。第36页/共71页EMS架构EMS Structure第37页/共71页EMS功能EMS Function以下是监控系统实现的具体功能：1、车间整体画面显示：在中控室的计算机上可以显示每个车间的流量计的分布情况。并且在画面的每个流量计上都会显示当前设备与运行的状态和各项数值信息。第38页/共71页EMS功能EMS Function2.流量计状态监控：实时将现场的流量计和电表采集到的压力、流量、电量等信息通过RS485形式传输给现场接收设备，设备通过光纤将数据发送回监控计算机，计算机在组态软件上显示设备运行状态及参数，对超出设定压力范围的故障状态进行声光报警，提示操作人员故障位置和原因。3.报警提示：提供对每个流量监控点的报警上限值和下限值，在超出报警值时就会做出相应的提示，在计算机系统界面上显示的监控点会有相应的显示状态的变化，并且可以显示出故障的原因。通过计算机连接的音箱可以发出声音报警，提示工作人员有报警信息，进行相应的报警操作。第39页/共71页EMS功能EMS Function4.信息汇总及报表：对现场流量计实时采集到的压力、流量、运行、故障等信息存入服务器数据库中，进行汇总归档，并依据这些数据，提供的详细的报表和图表分析功能，可以提供单独车间或者整体工厂的日报，月报，季报，年报等报表信息，还可以根据用户的实际需求制定符合用户要求的报表。5.设定功能：设定监控画面的登录权限；设定系统服务器时间；设定需要归档的报警信息变量；设定报警临界值；设定班次时间。第40页/共71页WMS物料仓储管理Material ManagementWMS物料仓储管理物料管理主要涉及物料拉动、电子拣选系统及料箱料架管理，MES 物料管理必须要能支撑物料供应商、物流中心、厂内暂存区及生产线边流转，支持多样化的物料拉动方式。第41页/共71页物料拉动问题l 实时物料拉动信息实时传递，降低缺料导致的停线概率。l 系统高度自动化l 各种信息通过LED大屏幕显示，提升了物流可视化l 减少巡线人员工作量需求、节省相关成本l 便于鉴定是否及时拣选与送料的责任追溯问题l 解决重复要货以及盲目要货造成的工作量与线旁空间的浪费问题l 将安全库存拉动变为按实际消耗数量拉动，优化供应链整体效能第42页/共71页物料拉动方式Material Management工作模式班车巡线按钮呼叫自动计数拉动方式班次时间按钮拉动计数拉动上线提示看板看板/车载看板/车载确认方式按键确认车载确认车载确认发车时间固定间隔即按即送即算即送第43页/共71页班车巡线Material Management工位A工位2工位B工位C工位D工位H工位2工位G工位F工位E物流超市区444222666！本次巡线结束！司机确认发车！消耗2个！消耗2个！消耗2个！供给4个！供给4个！供给4个！离本次巡线开始还有20分钟15分钟10分钟5分钟0分钟巡线开始，通知拖车获得排定的巡线计划Dematic中间件第44页/共71页PTL智能拣选系统Pick to lightPTL智能拣选系统电子标签拣货系统与WMS系统可采用接口的方式进行对接。在仓储拣货操作区中的所有货架上，为每一种货物安装一个电子标签。根据订单、清单数据，发出出货指示，同时货架上的电子标签亮灯(闪亮)，操作员按照电子标签所示的数量及时、准确、轻松地完成以“件”或“箱”为单位的商品拣货作业。二者有效结合，通常使现代物流中心货物分拣环节，达到智能化仓储拣货管理，不仅极大的提高库房使用率更全面提升了客户服务水平。第45页/共71页l 减少或消除错误:由于系统向操作人员指示了合理的顺序，因此，发生错误的可能性极小。按灯拣货设备通常配有指示灯和按钮，系统程序将等候操作人员使用传感器或按钮确认已拣取正确的零件。一般情况下，只有在收到确认信号之后，工序才会继续进行。l 提高生产力:在大型装配或零件存储领域采用按灯拣货系统，由于指示灯可使操作人员方便迅速地找到正确的货位，因而显著缩短了拣取工序的周期并提高到这一操作。l 选取货位以履行订单 目的:引导工人拣取订单中的下一项，并确认拣取操作。l 小零件拣取确认 目的:指示拣取哪个零件进行装配，确认拣取操作已完成。第46页/共71页OUR MOTTO: “ WE LOVE WHAT WE DO!”外观小巧，一体化设计，无需控制单元；高亮度指示灯，可以有多种颜色选择；按钮反应灵敏，可以有效按动上百万次；通过RS485串口输出；12 到 30VDC供电通过接插件连接，安装拆卸十分方便。PTL智能拣选系统优点Pick to light第47页/共71页电子标签 指示灯接入到每个货料架上安装的串口服务器上。 当有取件信息时，相应的零件上方的指示灯亮起，提醒操作人员要取当前零件。 当操作人员正确选取零件后，按下按钮，对应的指示灯熄灭。站立式标签 当操作人员选取的是没有亮起的指示灯对应的零件时，再按动按钮，则该指示灯会亮起红色，提示操作人员取件错误。 当没有取件信息时，指示灯不会亮起。 指示灯可以根据设置亮不同的颜色，可以为前后的台车亮不同的颜色。PTL智能拣选系统优点Pick to light第48页/共71页PTL智能拣选系统优点Pick to light第49页/共71页PTL智能拣选系统优点Pick to light1、图中“IP段”为拣配区编号，每个进度条代表一个拣配区中的一小段，进度条中的文字为“线别-拣配任务编号”，任务完成后变为”-“2、图中“总装计划”分母为当天订单计划任务数量，分子是当天已产生计划的车序数量。总延时为当前班次拣配任务中超时时间之和。延迟率为拣配作业所用时间除以当前班次总时长。3、第一个图“I-56360”表示IP-1当前正在拣配I线订单号为56360的配料单，浅绿色进度条表示本次任务已拣配物料数量/本次任务物料数量的百分比，深绿色进度条表示本次任务未拣配物料数量/本次任务物料数量的百分比；4、如果本次任务拣配超时，则深绿色进度条用红色代替，如第二个图所示；5、如果由于硬件等原因导致故障，则对应小段区域用红色闪烁，如第三个图所示（可以通过原型查看闪烁效果）；6、屏幕下方显示延迟交接的物料描述截取字段及对应的延迟时间，每次显示一条，如果有多条则滚动显示，优先显示最紧急的物料。第50页/共71页PTL智能拣选系统优点Pick to light生产订单第51页/共71页PTL智能拣选系统优点Pick to light基本设置设置拣选标签与零件信息的对应关系第52页/共71页PTL智能拣选系统优点Pick to light基本设置查看订单的物料拣选信息第53页/共71页PTL智能拣选系统优点Pick to light查询报表1. 订单信息和拣选数据都保存在数据库内，可以根据需求生成报表。2. 可以根据时间段查询不良品的信息，并生成报表。3. 生成的报表和图表可以进行导出和打印操作。第54页/共71页PTL智能拣选系统优点Pick to light拣料历史查询第55页/共71页PTL智能拣选系统优点Pick to light库存查询管理第56页/共71页PTL智能拣选系统优点Pick to light故障明细查询第57页/共71页TPM全员生产维护Total Productive mainenance第58页/共71页TPM全员生产维护Total Productive mainenanceTPM的特点就是三个“全”，即全效率、全系统和全员参加。l 全效率：指设备寿命周期费用评价和设备综合效率。l 全系统：指生产维修系统的各个方法都要包括在内。即是PM、MP、CM、 BM等都要包含。l 全员参加：指设备的计划、使用、维修等所有部门都要参加，尤其注重的是操作 者的自主小组活动。第59页/共71页TPM全员生产维护Total Productive mainenance第60页/共71页TPM全员生产维护Total Productive mainenance第61页/共71页TPM全员生产维护Total Productive mainenancel创建和维护与工厂/设备相关的维修计划.l基于维修计划创建维修订单(与时间, 使用率, 条件或手动计划相关).l生成和维修组员相关的任务清单，并进行管理.l备件管理包括监控备件库存量，并根据任务清单分配所需备件.l进行维修时, 记录l备件消耗量l维修部门人员记录，工作时间记录l任务的执行、处理时间戳l统计和报告: 维修任务耗时, 消耗的部件第62页/共71页TPM全员生产维护Total Productive mainenance根据时间和产量创建的维修计划总览，按照百分比显示距离下次维修任务的时间。维修计划的详细描述，包括维修步骤、维修人员和班组、维护操作文档、所需材料工具备件等。第63页/共71页发现问题传递问题展现问题处理问题传感器PADSCADA、ANDON物联网产品总线产品SPIDER 67MES分析功能APP云DATABOX物联网产品云MES第64页/共71页互联网+生产智能制造信息化服务工业4.0自动化第65页/共71页PAD快速搭建同步生产多平台APP直接与PLC、IOT设备数据交换定制化功能模块 与云平台无缝对接定制化硬件第66页/共71页DATABOX 5分钟快速连接高级别数据安全各种互联网连接灵活、可扩展特点：第67页/共71页DATABOX互联网模式的安全远程服务解决方案一种可以作为一个节点提供安全远程连接和远程访问的网络设备。通过一个加密的VPN，用户可以利用互联网、局域网安全的访问与授权KEY连接的设备。“Plug & Go”技术可以实现快速连接，而不借助于任何软件、任何设置及专用工具 第68页/共71页IOT 运行 | 数据传输 | 后端服务器设备前端显示企业系统,智能移动 App, Web服务HistData0 HistData1HistData0 HistData1 .TimeDateStampTime StampTimeTimeDateHistData9TimeDateStampTimeConfiguration dataCFG0 CFG1.CFG9FileHistData9 TransferPositionDeviceStatusTimeManage-mentHistorical data (time series, .)HistData0 HistData1.TimeDateStampTimeDateStampTimeDateStamp.DateStampDateStampHistData9DateStampSIMGW第69页/共71页自动化产品 第70页/共71页感谢您的观看。第71页/共71页