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智慧工厂资料

“智慧工厂”：

制造业未来模式

2013/4/19:

33:

41来源：

今日自动化

导读：

“中国制造”已经在全球制造业中扮演重要角色，但一直以来，却不能摆脱“低端”的标签。

随着劳动力、原材料、能源成本飞涨，以及招工难等现实问题的凸显，“中国制造”开始面临巨大挑战，利用自动化和信息化手段改进制造过程、寻求产业升级已经成为了中国制造从业者们的普遍共识。

在触摸屏上选取想要的饮料，按动虚拟按钮，机器人就会帮您在饮料机上斟满，并准确地送到您的手中——这并不是美剧《生活大爆炸》中的情节，而是真实地出现在2013中国广州国际工业自动化技术及装备展览会现场的场景——通过中国科学院计算技术研究所顺德分所（以下简称“中科院计算所顺德分所”）自主研发的“合耕”品牌AKENSYS智慧工厂软件平台，操作员可以通过平板电脑等无线终端下达指令，指挥现场设备完成规定动作。

　　“机器人点餐”只是AKENSYS智慧工厂软件平台一个局部功能的演绎，其实，该软件的最大特色，还是提供MES（生产执行系统）平台，实现管理信息系统与现场设备的无缝连接，真正使生产设备自动化。

据中科院计算所顺德分所所长陈冰冰博士介绍，该平台集排产与生产调度、在线质量控制、车间物料规划与控制、生产过程追溯、可视化过程监控和生产状态分析等功能于一身，通过实现高度的自动化和信息化，打造智慧工厂，最终达到成本削减、生产效能提升和品质保证的目的。

　　“中国制造”力求转型

　　“中国制造”已经在全球制造业中扮演重要角色，但一直以来，却不能摆脱“低端”的标签。

　　在传统的制造执行系统中，任务单、岗位指导书都是通过人工下达的，机械装备由人工操作，生产情况统计也要人工输入汇总。

不但需要的工人多，而且生产效率不高，容易出现错误。

在陈冰冰博士看来，未来，传统的制造企业都将向“智慧工厂”转型，用自动化和机械设备代替人工，加工制造过程完全靠设备完成，这些设备还可以互联，人员、材料、设备、成品半成品实现管控一体化。

　　陈冰冰博士向记者介绍了“智慧工厂”的三大特征：

首先是基础设施高度信息互联，包括生产设备、机器人、操作人员、物料和成品；其次是制造过程数据具备实时性，生产数据具有平稳的节拍和到达流，数据的存储与处理也具有实时性；再次是可以利用存储的数据从事数据挖掘分析，有自学习功能，还可以改善与优化制造工艺过程。

”

　　“智慧工厂”MES领航

　　打造“智慧工厂”就要进行自动化和信息化的联合规划。

近年来，在“两化融合”等政策的带动下，许多工厂都实施了自动化和信息化改造，投入运行之后的效果却不尽人意。

对此，陈冰冰博士认为，没有从自动化和信息化融合的角度对智慧工厂加以整体规划，使自动化、信息化各自沦为“孤岛”，是没有达到预期效果的最主要原因。

“虽然在上层实现了信息化，但指令并未最终下达到设备层，最终设备操作还是由人工完成的，没有达到真正节省人力的目的。

整个工厂也无法实现生产规划与执行的总体协调。

”

　　而在信息化与自动化的融合中，MES就扮演着重要的角色。

MES是上层管理信息系统与下层自动化系统的连接者，在“智慧工厂”中，制造任务单和部分作业指导书通过信息网络下达，各岗位的机械设备则由MES统一操作。

　　“AKENSYS智慧工厂软件提供的就是一个MES平台，用户或MES厂商可以根据各行业的不同特点，利用该软件进行二次开发，为用户提供最适合其生产流程的MES。

”陈冰冰博士介绍说。

　　几大瓶颈亟待突破

　　目前，中科院计算所顺德分所的“AKENSYS智慧工厂软件平台”在压铸、注塑等行业都已经有了成功案例。

以其为华南某制造企业实施的“智能压铸岛”方案为例，该系统以压铸机为核心可实现上下料和后续加工的全自动化，对原材料、成品、加工工艺过程、操作人员的信息进行捆绑与记录，生产过程数据实时监控显示，生产数据可实时存储，并可应用与挖掘，还可以实现远程售后服务以及无线终端生产过程移动远程监控。

　　而陈冰冰博士认为，针对目前中国制造业的现状，要实现“智慧工厂”的普及，还需要解决设备技术标准不统一的问题。

陈冰冰博士希望通过机械装备与信息系统的融合来破解。

“首先，终端制造企业需要定义包括自动化设备数据接口、互操作、现场总线、数据存储格式等在内的重要技术标准；其次，机械设备企业也需要定义包括数控技术平台、现场总线、数据通信接口在内的技术标准。

”他表示，有了统一的标准，就可以让设备供应商按照标准供货，为实现全厂管控的一体化扫清了障碍。

　　也正是基于这种考虑，2012年11月，中科院计算所顺德分所与广东省内外的自动化信息化解决方案提供商、机械制造企业、终端用户及高校共同组建成立了“广东智能装备产业技术创新联盟”。

该联盟将广东强大的装备制造业和终端制造业基础，以制造业对智能技术和信息技术的迫切需求为驱动，以智能软件核心技术与技术标准为纽带，有机组织智能装备产业链上下游。

积极推动自主核心技术、核心零配件与核心装备的研发与广泛应用；推动联盟成员间的紧密产学研合作；推动自主核心技术与产品的创新与产业化。

迄今为止，已有清华大学、北京航空航天大学、美的集团、丰凯机械等20余家企业及科研机构加入该联盟。

智慧工厂系统解决方案

作者：

物联网世界收录来源：

四川红宇创智信息科技有限责任公司2013-05-1308:

23:

摘要：

智慧工厂系统是红宇科技公司基于物联网技术在工业领域中的典型应用之一，系统综合集成了计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、传感器技术、虚拟现实技术、移动互联网技术、无线通信技术等，实现对工厂的数字化/3D可视化综合管理。

关键词：

物联网传感器通信云计算安防

系统概述：

对工厂的每个物品，设备，单位物料和人员用电子标签；对工厂环境（温度，湿度，噪声、污染度）进行传感；对整个生产过程的每个工单、每个环节，每个工位，每个机器，每个员工进行有机的数据采集和管理，将监控安防、动力系统、业务系统及工厂建筑等与虚拟现实结合，构成智慧工厂系统。

生产者无需额外方法，系统自动采集实际操作流程，分析，处理各个环节。

节约成本，提高效率，提高质量，增加利润率。

管理者无需现场，通过系统在任何地方掌握工厂信息和现场情况。

客户可远程看自己当前产品生产状况，质量情况等。

实现对每个事件的基于物联的5W1H的数据采集和管理，并在该数据仓库的基础上，实现任何需要的数据挖掘、信息分析及辅助决策。

智慧工厂系统的作用：

提高信息及时性、准确性；

优化企业库存、减少资金占用；

提高作业计划的准确性和调控能力；

提高企业的工作效率和生产能力；

提高财务预算的精确性；

提高管理科学性和企业核心竞争力；

压缩成本、实现信息流、物流、资金流、业务流和价值流有机的统一和集成。

系统结构：

智慧工厂系统包括四个层次：

IT基础设施（Network, Servers…）；

现场仪表和过程控制（Field Control, Sensors…）；

生产执行（MES）系统；

企业应用（ERP,CRM…）系统。

智慧工厂体系结构如下：

智慧工厂系统内容主要包括如下核心系统：

智慧化厂区综合布线系统；

云计算服务器虚拟化和智能商务桌面；

工厂虚拟现实系统；

工厂区域环境传感系统；

智慧型办公管理系统；

智慧化物料仓储管理系统；

智慧化工厂设施管理控制系统（FMCS）；

建筑智能化管理系统（IBMS）；

智慧型一体化厂区安防系统（SSS）；

智慧化生产及质量管理系统；

ERP/CRM管理系统；

物联传媒微信公众平台上线，为

智慧工厂解决方案

作者：

物联网世界收录来源：

5联网2013-06-2411:

27:

摘要：

随着企业信息化的不断深入，企业业务的扩张、商业模式的创新使得制造企业更多的业务与网络绑定，网络与业务、用户、终端需深度融合协同运作，才能更好的共同支撑企业的运维与业务部署。

而传统的制造业园区网络所呈现出的多种业务的分散网络和数据隔离也面临着诸多问题和挑战：

关键词：

智慧工厂物联网通信监控

而传统的制造业园区网络所呈现出的多种业务的分散网络和数据隔离也面临着诸多问题和挑战：

制造企业全球化的业务拓展和企业总部、分支机构或合作伙伴多元化的业务应用，需要企业通过过网络平台实现网络的互联互通；

云制造、物联网和多媒体业务的应用对制造园区网络的移动性、安全性、业务质量等方面也有了更高的要求；

网络复杂度的提升需要更加专业的规划部署和更加精细化的运维策略；

传统安全防护不可避免地成为网络安全防护薄弱环节，无法真正满足目前企业客户信息安全防护需求；

终端的多样化和应用场景的复杂化，制造企业网需要能实现随时随地、任何终端的方便接入；

制造企业网络需要承载关键业务的7×24小时不间断运营，可靠性要求高；

制造业企业网络需要建立高效和简洁的网络，避免冗余设备、链路带来的能耗；

制造业园区网络经常面临覆盖范围、区间、带宽、业务属性的调整，园区网络需要能够平滑地适应这些调整。

在“云制造”和“物联网”时代，为了助力制造业企业应对上述挑战，加速全球化和信息化运营改革，长期致力于企业统一网络解决方案的研究和开发，可以为用户提供端到端的制造业企业统一网络解决方案和服务，有效解决用户在制造业企业园区网络建设中遇到的各种难题。

方案概述

制造业统一互联解决方案为全IP承载的统一网络架构，在网络汇聚层将办公、安防、通信、生产网络进行物理隔离，各网络相对独立并通过核心汇聚网互通；企业各个子系统通过数据中心进行数据交换，实现信息共享。

方案为客户带来网络建设成本、效率和体验上的最佳平衡，让网络像供水、供电一样，随需而用。

制造业园区互联解决方案

制造业园区基础网络解决方案

场景分析：

全球化的制造业企业拥有大量核心业务，需要应对信息安全的挑战，这就要求园区基础网络的高安全性，同时，不仅要支撑关键业务7×24小时不间断运营，还要平滑适应频繁的业务调整需要。

方案还特别适用于那些要求PDA、移动终端随时随地泛在接入的制造业企业。

方案概述：

制造业园区基础网络解决方案的整体逻辑架构可分为核心网络区、数据中心区、DMZ区、出口互联区和运维管理区五部分，其中解决方案关注的重点在核心网络区。

核心网络区是整个园区网络的枢纽，连接着园区内的各个区域。

承担了内部数据流量和对外数据流量，核心网络区采用核心层、汇聚层和接入层的典型三层架构模型，如图2所示。

核心层部署园区的核心设备，连接所有的汇聚交换机，转发各个部门之间的流量，采用全连接结构，设备配置简单，易扩展；汇聚层是部门的核心，转发部门用户间的“横向”流量，作为园区网的配线架，将大量用户接入到互联的网络中，扩展核心层设备接入用户的数量，同时提供到核心层的“纵向”流量；完善的接入层设计保证了海量终端的安全接入。

制造业园区基础网络典型组网

解决方案亮点：

层次化设计：

核心层、汇聚层、接入层，每层功能清晰，架构稳定，易于扩展和易于维护；

模块化设计：

每一个模块一个部门，部门内部调整涉及范围小，定位问题也容易；

冗余性设计：

双节点冗余性设计，关键链路均采用Trunk链路，保证网络的可靠性适当的冗余性提高了网络可靠性。

制造业分支互联解决方案

场景分析：

方案特别适用于那些企业总部、生产车间、分支机构分布范围广且分散，人员移动办公频繁的制造业企业，可以支撑企业与客户、合作方之间频繁的业务交流，并能增强本地化制造和客服服务能力。

方案概述：

制造业分支互联解决方案通过有线、无线一体化接入，并通过多端口支持实现远程因时因地灵活接入；通过隧道安全、边界安全和终端安全等多种手段全面管理分支安

全；同时通过采用统一网管平台，让分支机构的远程运维更加简单高效，从而帮助企业建立可靠、实用的远程分支网络，助力企业实现高效率运行。

制造业分支互联解决方案

解决方案亮点：

一体化设计，降低设备采购成本；

隧道安全、边界安全和终端安全等多种安全手段保障远程接入安全，助力企业业务高效开展；

统一网管平台让分支网络离公司总部更“近”，实现一体化部署和运维；

全IP网络承载企业的语音、视频、数据等业务，IP和IT设备协同管理，降低TCO。

制造业有线无线融合解决方案

场景分析：

随着企业规模的逐步扩展，有线网络布线复杂，运维成本高等问题凸显；同时，数量庞大的分散机构、企业园区独特的空间环境也需要企业时刻关注通信网络的稳定性和安全性。

有线无线融合的网络可以帮助制造业企业有效的解决上述问题，并且其便捷的网络获取和接入性能也可以很好的支撑企业各职能部门、出差员工和访客的网络访问需求。

方案概述：

制造业有线无线融合解决方案结合制造业企业自身现有网络特点，充分保护制造业企业现有基础网络投资，依托在有线无线领域强大的技术实力，为客户打造有线无线融合的一体的泛在网络，解决方案采用集成有线与无线一体化交换控制设备、有线无线网络共用安全策略管理和网络设备，实现WLAN与现有企业网无缝隙集成，同时采用统一的网管策略，做到有线、无线设备融合管理，一站式网管让网络部署更加简单。

制造业有线无线融合解决方案

解决方案亮点：

智能终端、PDA、视频监控终端、IP电话、无线PC等海量终端泛在接入；

有线无线泛在覆盖，实现移动办公，移动物流，移动监控，实现企业业务广泛承载。

网络架构可演进，绿色节能，有效降低网络的能耗，并最终降低TCO。

一体化准入机制，分权分域管理，多渠道业务监控，有效保障客户信息资产安全。

一体化智能网络

运维，让企业专注业核心业务。

客户价值

为制造业企业构建专业品质网络，打造企业信息高速公路；

大带宽实现企业高速互联；

端到端的安全网络保证企业信息安全；

优质可靠的网络，实现企业生产管理、协作办公、统一通信和融合会议等多样化业务高效承载；

可靠网络，保障核心业务7×24小时不中断；

制造业业务承载，有效提高企业运营效率；

实现跨地区/跨部门的无缝沟通协作，提高企业产品研发、工艺设计能力；

优化ERP应用，提高资源利用率，降低成本；

实时监控生产状态，有效支撑生产控制和MES应用；

提升生产管理中相关应用系统效率，进而赢得市场和客户；

快速可靠安全网络保障客户最佳体验，优化企业客户关系；

制造业统一互联解决方案旨在为制造业客户打造高效可信赖的企业统一网络，帮助制造业企业优化生产流程，提升管理效率，助力企业在信息化时代高速发展。

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