【正文】 、查詢、分析等所需的軟件。 其他 ；如各類傳感器數(shù)據(jù)。 LAN 口。 MES 系統(tǒng)，并配套掃碼槍。 分析： ERP 軟件中錄入，較繁瑣。 ：待驗 —— 檢驗 —— 入庫。 ：針對實際的應用，對企業(yè)的規(guī)模、業(yè)務過程、數(shù)據(jù)采集的類型和要求、數(shù)據(jù)量等具體應用相關情況進行描述。 數(shù)據(jù)平臺的建設是一個有意義而又有挑戰(zhàn)的工作。 其二：數(shù)字化工廠是走向智能化工廠的必經(jīng)道路。 根據(jù)目前的技術成熟度，當前制造業(yè)轉型的現(xiàn)實目標應當是建設數(shù)字化工廠、探索數(shù)字化管理和重構優(yōu)化工作流程以滿足數(shù)字化的要求。 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 、互聯(lián)網(wǎng) +以及大數(shù)據(jù)、機器人和人工智能等技術日趨成熟的背景下，智能工廠建設的可能性逐漸明朗。但實現(xiàn)全數(shù)字化的工廠，將所有環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集和流轉 全部實現(xiàn)虛擬化并提供交互功能是完全可以做到的，這種形態(tài)的工廠即數(shù)字化工廠。包括了數(shù)據(jù)的采集、傳輸、預處理、分類、規(guī)約、訪問控制、相干性保證等諸多方面的內(nèi)容；需要動用傳感器技術、信號處理技術、數(shù)據(jù)通信技術、分布式計算技術、數(shù)據(jù)存儲技術、軟件技術、 WEB 技術等眾多 ICT 領域的關鍵技術。 本案的主要內(nèi)容包括： ：一般意義上的框架性介紹，建立一個基本的廣泛適應性的數(shù)據(jù)平臺框架，并標明其關鍵技術。 倉儲 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 調(diào)研情況： ：器件、半成品（原材料）、成品 類型的產(chǎn)品都存在外購和自產(chǎn)。 ：技術中心下發(fā) BOM 清單 —— PMC 部做計劃單，發(fā)送領料單 —— 庫管發(fā)料 —— 生產(chǎn)配套區(qū) ：營銷公司 ——運輸中心 —— 庫管 ERP 軟件中錄入對應號碼。 ，在現(xiàn)場表現(xiàn)為小黑板展示，在后臺為人工輸入電腦。 ，使用的是設備配套的軟件，讀取的信息類型較豐富；舊產(chǎn)線數(shù)據(jù)能否讀取尚不清楚。 b)MES系統(tǒng)上線倉促，在流程和功能匹配度上存在問題。 。 ，具備自生長和可擴展性。 系統(tǒng)架構 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 工業(yè)人工智能引擎生產(chǎn)計劃管理平臺集中采購管理平臺物料管理平臺生產(chǎn)過程管理平臺生產(chǎn)質量管理平臺生產(chǎn)測試管理平臺用電側能耗管理平臺 MES 系統(tǒng)自動化運維平臺??存儲服務計算服務工業(yè)大數(shù)據(jù)中心工業(yè)網(wǎng)絡安全系統(tǒng)機器視覺檢測系統(tǒng)現(xiàn)場電子測量系統(tǒng)智能裝備自動化設備機器人現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應用層數(shù)據(jù)層現(xiàn)場層圖 41 數(shù)字化制造系統(tǒng)架構圖按照工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺構建數(shù)字系統(tǒng)的思路，數(shù)字化工廠的總體框架和子系統(tǒng)劃分定義如下圖所示： 數(shù)字化車間（工廠）大數(shù)據(jù)平臺檢測和測試數(shù)據(jù)能耗數(shù)據(jù)工藝過程跟蹤數(shù)據(jù)設備狀 態(tài)參數(shù)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)工序工時模型數(shù)據(jù) 機械加工機器視覺視檢系統(tǒng) 用電側能耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)關鍵設施設備輕量化 BIM 模型數(shù)據(jù)車間 GIS 模型數(shù)據(jù) 自動化電性能測試試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 自動化環(huán)境適應性能測試試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 設備狀態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 條碼數(shù)據(jù)采集和跟蹤系統(tǒng) 現(xiàn)場環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 現(xiàn)場數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng) 生產(chǎn)計劃調(diào)度管理系統(tǒng) 集中采購管理系統(tǒng) 制造執(zhí)行管理系統(tǒng) 用電側能耗管理系統(tǒng) 設備管理維護系統(tǒng) 指揮控制系統(tǒng)（大廳） 系統(tǒng)運維工具 質量管理 工藝管理 過程管理 計劃分解 資源狀態(tài)報告 異常過程管理 設備能耗管理 能耗優(yōu)化 視覺尺寸檢測 視覺表面檢測 自動調(diào)試臺 自動測試臺 庫房管理系統(tǒng) 理 供應商管理 虛擬工廠漫游 展示系統(tǒng) 調(diào)度和指揮 設備維護系統(tǒng) 資產(chǎn)管理系統(tǒng)圖 42 數(shù)字化工廠的總體框架上圖給出了該車間可能用到的系統(tǒng)模塊。 子系統(tǒng) ~ 是應用軟件系統(tǒng)。 工業(yè)大數(shù)據(jù)中心方案 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺框架 （關系、非關系數(shù)據(jù)庫）網(wǎng)絡服務器計算服務器 2.工業(yè)防火墻 端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ????企業(yè)網(wǎng)其他應用系統(tǒng)（ MES、 ERP、 CRM、 PDM、 PLM 等）圖 43 工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺一般性框架工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺分為三部分： ：包括數(shù)據(jù)采集器、嵌入式軟硬件、已經(jīng)必要的數(shù)據(jù)調(diào)理設備等。 ：指工業(yè)現(xiàn)場的各種傳輸協(xié)議，常見的有 RS48 MODBUS等總線形式，大多數(shù)采用通用的協(xié)議控制器連接即可，技術很成熟，不再贅述。因此，本案采用大數(shù)據(jù)架構來搭建數(shù)據(jù)中心，可以保證系統(tǒng)良好的開放性，為未來擴展做好準備。因此，這是一個可生長的平臺。 。 現(xiàn)場層系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集方案 生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括但不限于： 1)產(chǎn)品型號 2)產(chǎn)品批次號 3)產(chǎn)品原料來源 4)產(chǎn)品數(shù)量 5)產(chǎn)品質檢結論 6)產(chǎn)品生產(chǎn)時間戳數(shù)字化工廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集來源于四種： 1)設備自讀?。壕邆渫ㄐ沤涌诘脑O備有自帶軟件將產(chǎn)品生產(chǎn)信息導出，該數(shù)據(jù)的格式存在不確定性，可能需要 規(guī)約之后放入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。 設備數(shù)據(jù)采集 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 設備數(shù)據(jù)包括但不限于： 1)設備運行數(shù)據(jù)：來源于設備本身，以時間戳來標示 2)設備狀態(tài)數(shù)據(jù)：異常信息記錄 3)設備檔案數(shù)據(jù)： 設備 PDM 系統(tǒng) 4)設備維護數(shù)據(jù)：設備保養(yǎng)、維修數(shù)據(jù)記錄 環(huán)境數(shù)據(jù)采集環(huán)境數(shù)據(jù)的采集有三種： ，如：煙霧傳感器、灰塵傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器、熱釋電傳感器、光線傳感器、氣體傳感器等。 無線傳感 模塊制造現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)中心圖 44 無線傳感器模塊，常見的是指紋、虹膜、臉相等一系列生物特征提取和識別方法。 3)安全級別高：由于無法偽造，且提取的是生物體的內(nèi)部特征，其總體安全級別是目前所有生物識別技術中安全級別最高的一種。 在車間安防應用中，其采集的數(shù)據(jù)可用軌跡回溯、互監(jiān)放單，多樣報警等。 數(shù)據(jù)庫采用主備架構，該架構可提供了一個高效、全面的災難恢復和高可用性解決方案。所以，在設備與網(wǎng)絡接口之間架設工業(yè)防火墻是十分必要的。 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 圖 46 工業(yè)控制系統(tǒng)安全保障體系 機器視覺檢測系統(tǒng) 總體架構完整的視覺檢測系統(tǒng)主要由三部分構成：現(xiàn)場工作站、視覺算法層以及數(shù)據(jù)中心。工業(yè)相機一般采用觸發(fā)式，由檢測平臺發(fā)出的信號觸發(fā)拍照。除此之外，它還負責將檢測結果反饋給控制器，并如對實時性要求較高，則可能需要高性能的處理器及 GPU。圖片的分辨率、清晰度、物體在圖中的大小、圖像曝光度及圖像的顏色通道等都應該被綜合考慮， 拍攝的照片應盡可能的減少圖像算法的預處理工作量，以保證對運行時間的優(yōu)化集中在軟件層面，下圖為 LED 視覺檢測流程示意： 圖 48LED 視覺檢測軟件流程圖 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 軟件將在現(xiàn)場終端上實現(xiàn)。當所有檢測線程進入終止態(tài)后，數(shù)據(jù)處理線程被激活，同時觸發(fā)下一次圖像采集。 數(shù)據(jù)集成 圖 49 視覺系統(tǒng)在企業(yè)生態(tài)圈示意圖機器視覺核心是視覺算法，而經(jīng)過的復雜算法產(chǎn)出的珍貴數(shù)據(jù)應該被充分的利用起來。其中視覺系統(tǒng)提供與缺陷相關的參數(shù)，這便和企業(yè)原有的產(chǎn)品管理、供應商管理、客戶管理、制造執(zhí)行等系統(tǒng) 互聯(lián)起來。 圖 410待測物體識別 圖 411 抓取位置獲取引入機器視覺系統(tǒng)可以很好的解決這個 問題。如有雜物進入識別區(qū)，還可將其識別觸發(fā)報警，避免可能帶來的損失。 總體框架 圖 412 測試互聯(lián)網(wǎng)架構從圖中可以看到，每個測試臺被當做一個數(shù)據(jù)生產(chǎn)終端，通過互聯(lián)網(wǎng)進行連接，構成測試互聯(lián)網(wǎng)。 ：將被測產(chǎn)品與測試數(shù)據(jù)進行融合，便于未來對測試數(shù)據(jù)與產(chǎn)品之間的交叉分析。 ：產(chǎn)線中的測試設備由于使用頻率高，維護頻率也遠高于研發(fā)使用場景。 ：自動生成用戶需要的測試報告，并自動存入數(shù)據(jù)平臺中，便于未來查閱和追溯。 ，將生產(chǎn)測試過程中的各種過程數(shù)據(jù)采集工具都進行了整合，避免了工具的碎片化。 。 。這時機械臂開始動作，將待測件抓起，準確放置到指定地點，測試過程啟動。 工業(yè)領域中使用的四軸、六軸的小型機器人已具有很高的靈活性和快速性，同時兼顧了準確性，其重復定位精度通常可達177。 測試自動化方案測試臺的自動化主要通過兩個渠道來實現(xiàn)： 自動化切換。示意圖如下： 高頻通用開關矩陣 MxN 網(wǎng)絡低頻通用開關矩陣 MxN 網(wǎng)絡儀表 1 儀表 2 儀表 n?儀表 1 儀表 2 儀表 n?專用適配網(wǎng)絡高頻低頻被測件圖418 通用開關矩陣及適配網(wǎng)絡路由方式示意圖開關矩陣采用 MxN 的網(wǎng)絡形式，可以將開關矩陣兩側的任意兩個端口或多個端口進行路由和導通。 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 專用適配器作為被測件與通用開關矩陣的接口轉換匹配模塊，可以將不同被測件的借口類型轉換為高頻、低頻信號連接端口集合，與通用開關矩陣相連。通過適配器內(nèi)部的轉換，可以將各個信號經(jīng)由相對比較統(tǒng)一的接線簇與通用開關矩陣相連。 、財務部門等 ,具體信息由系統(tǒng)按規(guī)范格式自動生成，從而減少相關人員對物料信 息的人工輸入，大大降低由人工二次輸入引起的錯誤。入庫是指對庫存進行一次增加操作，入庫記錄查詢指的是對歷史的入庫操作信息進行查詢。庫存信息的展示包括當前庫存狀態(tài)以及庫存查詢統(tǒng)計和各種報表生成。該模塊主要分為庫存盤點和 物料報損兩部分，其中庫存盤點又包括凍結盤點和循環(huán)盤點兩種。所以 ,物料補充指令的下達應該在提前期之前做出。 備料輔助傳統(tǒng)的倉庫具有空間利用率低、靈活性差、差錯率高、擴展性能差、聯(lián)動性差等缺點。訂單來源指企業(yè)接收到新產(chǎn)品訂單后，成立項目管理小組，任命項目經(jīng)理對該項目的全過程進行管理， 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 其過程包括研發(fā)規(guī)劃、設計定型、產(chǎn)品試制、生產(chǎn)準備、小批量生產(chǎn)、批量生產(chǎn)。 成本管理成本控制是企業(yè)的一項重要的工作內(nèi)容。 成本管理 ER關系見如下幾圖： 產(chǎn)品成本核算多方法分攤項目成本核算成本管理人員項目自定義用戶成本定義圖 429 成本用例示意圖 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 單產(chǎn)品消耗事前分析細分成本要素事中分析成本分析人員產(chǎn)品料工費成本核算分析管理事后分析分產(chǎn)品分析圖 430成本核算分析用例示意圖成本分析人員成本數(shù)據(jù)多系統(tǒng)集成管理庫存管理人員存貨管理人員圖 431 多系統(tǒng)集成管理用例示意圖成本管理系統(tǒng)承擔的工作是計算出生產(chǎn)計劃中，成本消耗和產(chǎn)品的產(chǎn)出之間的投入產(chǎn)出比。 產(chǎn)品成本產(chǎn)品名稱材料費用產(chǎn)品數(shù)量人工費圖 433 產(chǎn)品成本信息 ER 圖在項目的成本核算分析中，根據(jù)項目的周期，首先進行事前成本分析，根據(jù)項目的程度，對項目進行事前的成本的預估計，對包括勞動力、原材料成本、車床損耗、生產(chǎn)損耗等進行預先的成本估計，以期對項目的成本進行大概的預估計。同時，對產(chǎn)品成本和項目的成本 分析結果都應該在多系統(tǒng)子模塊之間進行數(shù)據(jù)共享。 根據(jù)目前的技術成熟度，當前制造業(yè)轉型的現(xiàn)實目標應當是建設數(shù)字化工廠、探索數(shù)字化管理和重構優(yōu)化工作流程以滿足數(shù)字化的要求。 其二：數(shù)字化工廠是走向智能化工廠的必經(jīng)道路。 數(shù)據(jù)平臺的建設是一個有意義而又有挑戰(zhàn)的工作。 ：針對實際的應用，對企業(yè)的規(guī)模、業(yè)務過程、數(shù)據(jù)采集的類型和要求、數(shù)據(jù)量等具體應用相關情況進行描述。 ：待驗 —— 檢驗 —— 入庫。 分析： ERP 軟件中錄入，較繁瑣。 MES 系統(tǒng)，并配套掃碼槍。 LAN 口。 其他 ；如各類傳感器數(shù)據(jù)。 、查詢、分析等所需的軟件。 ： ，分別是： ERP（金蝶 K3， 版）、 OA（大通2021）、 PLM（金蝶 版）、條形碼系統(tǒng)、 MES 系統(tǒng)。按照功能關系劃分為三大部分，每一個部分的 功能也稍作了細化。 需要指出： ~ 之外，還可以擴展其他的現(xiàn)場應用系統(tǒng)，只要其數(shù)據(jù)接口和通信協(xié)議與大數(shù)據(jù)平臺的要求相符即可； ~ 之外，還可以擴展其他應用管理系統(tǒng)，包括 ERP、 OA 等相關功能都可以在這一層實現(xiàn)擴展。實現(xiàn)前端的各種數(shù)據(jù)提取，并進行傳輸編碼、協(xié)議封裝等預處理工作。 ：數(shù)據(jù)中心的主要任務是 :1）數(shù)據(jù)的存儲 2）數(shù)據(jù)計算 3）數(shù)據(jù)請求服務響應。 ： ，保證系統(tǒng)的開放性。 。有兩層含義： 1）采集前端部署計算資源，對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集所需的信號處理、協(xié)議封裝、數(shù)據(jù)預處理或必要的實時處理進行直接計算，將結果直接反饋給數(shù)據(jù)中心； 2）數(shù)據(jù)中心中，采用虛擬化的方法，實現(xiàn)并行的分布式計算， 提高系統(tǒng)運行和計算效