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整体规划
根据制造实际问题,结合新一代的信息技术实现英国威廉希尔娱乐工厂改造:通过计算机辅助工艺设计系统
(Computer Aided Process Planning,CAPP),企业资源计划管理系统(Enterprise Resource
Planning,ERP),虚拟仿真系统,通过企业服务总线(Enterprise Service Bus,ESB,ESB)与制造  执行系统(Manufacturing Execution System,MES),高级计划排程系统(Advanced Planning  and Scheduling,APS),交通管理系统(Traffic Control System,TCS),仓库管理系统
(Warehouse Management System,WMS)信息共享,MES与现场数字化设备(工业机器人,立
体仓库,数字化高精度专用设备等)使用工业以太网做数据传输,鑫光英国威廉希尔娱乐自主研发的工业英国威廉希尔娱乐网关
(运行牛顿1.0系统)做连接嵌入式硬件以及协议标准化;车间设备通过网络物理连接后,牛顿1.0系统  作为监控与数据采集系统(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)采集节点,做第  一层语义转化;使用推送或读取的方式,将数据上传到部署在数据中心中的MES系统, MES系统执行  数学模型分析;进行第二次语义转化生成决策,再将生产指令通过网络发给SCADA节点,进行语义转  化后控制现场的数字化设备执行操作。


产品通过CAD设计软件得到数字化体现,产品在工厂流转情况通过VR虚拟仿真系统得到映射体现,  制造过程、物流过程和交付过程产生的数据都将被采集、储存和分析;在得到产品实体资产的同时,也  收获到相对应映射的虚拟数字资产,在设计、制造、服务过程得到无缝的数字化、可视化满足,形成全  数字产品生命周期管理系统(Product Lifecycle Management,PLM)。


实施技术路线

使用三维计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺规划(CAPP)、设计和工艺路线仿真、可靠性评价  等先进技术。产品信息能够贯穿于设计、制造、质量、物流等环节,实现产品的全生命周期管理(PLM)。


车间/工厂总体设计、工艺流程及布局建立数字化模型,并进行模拟仿真,实现规划、生产、运营全流程数  字化管理(PDM),相关数据进入企业核心数据库。


建立生产过程数据采集和分析系统(SCADA),能充分采集制造进度、现场操作、质量检验、设  备状态等生产现场信息,并与车间制造执行系统实现数据集成和分析。


建立车间制造执行系统(MES),实现计划、排产(APS)、生产、检验的全过程闭环管理,并与企业资  源计划管理系统(ERP)集成。


建立车间级的工业通信网络,系统、装备、零部件以及人员之间实现信息互联互通和有效集成。


运用企业资源计划管理系统(ERP),其中供应链管理模块能实现采购、外协、物流的管理与优化。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,实现经营、管理和决策的英国威廉希尔娱乐优化。


整体目标

Ø 使用CAD、CAE、CAM、CAPP等计算机辅助系统对产品设计全面采用数字化,建立产品数据管理系统,实现产品  全生命周期管理,缩短产品研发周期20%;

Ø 采用多轴机器人技术、多轴联动数控设备、3D打印增材制造等自动化数字技术,实现生产设备数控化率达到80%以  上,对生产过程进行实时控制、预警和可视化管理;

Ø 使用多源传感和影像在线尺寸检测技术;机械性能、电性能等功能性在线检测技术,实现工序在线检测和成品检测  数据自动上传率超过90%;

Ø 通过实时采集的制造过程数据,建立产品质量追溯系统,实现产品不良品率降低10%;

Ø 通过设备互联互通,利用云计算、大数据等新一代技术,建立生产过程数据库,深度采集制造进度、现场操作、设  备状态等生产现场信息,生产效率提高20%以上;

Ø 采用面向多品种、小批量的制造执行系统实现10种以上产品/规格混合生产的排产和生产管理;

Ø 通过企业资源计划管理系统(ERP),实现供应资源(SCM)、客户资源(CRM)、物流的管理与优化。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,实现经营、管理和决策的英国威廉希尔娱乐优化。最终绩效指标体现为生产  效率提高20%以上,运营成本降低20%,产品研制周期缩短20%,产品不良品率降低10%,能源利用率提高6%。



英国威廉希尔娱乐制造信息物理模型



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数字化的工厂蓝图


从产品设计 ->工艺->制造-> 维护 提供一站式、统一数据源数的一体化管理平台



英国威廉希尔娱乐制造流程


集成协议


系统物理架构


英国威廉希尔娱乐制造系统功能蓝图


MES业务功能模型


系统集成

Ø MES需要同上层业务系统进行集成,以获取必要的主数据、业务数据和反馈执行结果数据。MES将与  ERP系统和PLM系统实现数据集成。

Ø MES系统与ERP系统集成,ERP系统提供读取数据的接口给MES系统,部份数据(如物料基础信息、  生产BOM信息、库存等信息)实现同步到MES系统;ERP分类整理订单需求, MES 系统可以随时读  取最新的产品需求数量,包括订单详细信息等。同时,MES系统提供数据接口给ERP系统使用,MES  系统的完工入库数据集成到ERP系统。

Ø MES系统与PLM系统集成主要体现在读取图纸功能上,MES系统通过ERP系统下载物料的图号信息,  与PLM系统匹配查找最新版制作图纸、工艺路线、作业指导书,在生产制造过程中,可以针对在制品  需要查看以上资料。


数据集成

鑫光英国威廉希尔娱乐网关


鑫光英国威廉希尔娱乐网关是为了解决工业现场设备互联互通问题,  解决工业现场设备接口不统一,协议不统一导致的组网难的问
题,而研发的一套具有数据采集和控制功能的软硬件操作系统。  牛顿1.0操作系统是一套软硬件开发工具链(包含硬件平台,
软件平台,配置工具,客户端软件),硬件平台是基于ARM  Cortex 处理器的工业级嵌入式英国威廉希尔娱乐网关,软件平台是基于鑫光自主知识产权嵌入式Newton内核的平台软件。



鑫光英国威廉希尔娱乐网关实时操作系统



鑫光英国威廉希尔娱乐网关支持西门子,三菱,台达等数十种  PLC的采集,支持Fanuc,三菱,西门子840D等十余种主  流数控系统的数据采集,该系统的投入使用将工业4.0项目  的实施难度降低60%,维护成本降低90%,用户只需简单  配置即可按照自己意愿去采集想要的数据,鑫光英国威廉希尔娱乐网关让每一个用户成为工业4.0的开发者



鑫光英国威廉希尔娱乐网关支持哪些设备



鑫光英国威廉希尔娱乐网关配置管理





关键技术



生产流程图建模技术
• 工艺流程建模:基于有向有权图,节点为工位与边库,边为物流过程
• 生产计划建模:每个生产排程单位对应工艺图中的一棵树
• 车间资源建模:竞争性原则,排程单位竞争有限资源




关键技术


操作界面

解决方案


工厂需求:
•  有限产能下,配备柔性生产线的车间生产计划排  产
• 排产需以提高设备利用率,缩短订单生产时间为
目标
•  排产系统需对插单,订单删除与修改,总生产计  划重置等情况作出及时响应




解决方案:  使用基于优化算法的排产方案,以生产时间最短为  目标,使用遗传算法引擎求解。  对于插单与订单修改,对插入订单赋予不同权重,  以原生产计划为初始解进行计算。
排产效果:  最短时间完成给定生产计划  遇到插单时,计划变更幅度最小





监控中心




生产线状态监控




英国威廉希尔娱乐仓库监控界面


AGV监控界面


人员管理



工人资质矩阵管理:
通过用户标签二维码实现自动扫描登陆;
同时系统根据用户资质矩阵判断用户是否有本机  操作权限;
验证通过后设备可以正常启动,获取生产排成信  息,开始生产。





工位电子作业指导书





拉式物料配送




英国威廉希尔娱乐仓库管理


设备管理

① 设备安全周期管理

② 设备数据监控

③ 设备管理维修管理

④ 点检

⑤ 设备备件管理

⑥ 设备文档管理


设备管理


设备管理可视化


趋势分析


质量管理





质量分析

 SPC就像房屋中的烟雾探测器:只要这种装置备有电池,并且被正确安  置以及旁边有人监听,那么它就可以提前发出警报使你有足够时间阻  止房屋起火。

 ——《6 Sigma管理法 追求卓越的阶梯》



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