作者：民工肖某

 

 

五、            敏捷制造的OT创新

v   工业以太网标准的普及

产品的研发和设计引入多套计算机辅助设计系统后，如何实现不同工具不同协议的统一管理，解决刚性和静态生产线的管理和监控问题，并减少安装、试运行和调试成本，这些都需要在生产领域有一个标准的网络架构，提高生产线灵活性，以适配各种解决方案。

目前来看，工业以太网以其标准开放、易于管理和集成、带宽丰富、可实现远程访问和支持、多种接入手段和多媒体的支持等优势，赢得自动化设备厂商的青睐，将可能成为统一的网络架构。对企业来说，工业以太网可同时实现企业网络和工业网络的融合，承载了从ERP到MES的全部企业核心生产数据，简化网络结构。

 

以生产线的组件机械设计和集成为例，需要做到最大程度的减少成本和上线时间，同时使生产线操作OEE最大化。这样，工业以太网的高可用和实时控制提供有力的支撑。

在国内某大型的汽车装配厂，客户原有的生产网包括总装，焊接，树脂，冲压，涂装五大车间；车间内大量生产设备如焊装机器人，喷涂设备，传动机构等通过工控机进行控制，工控机和这些设备间通过以太网进行通信。

但是车间部署的是传统交换机，发现使用不长时间后设备大量损坏，原因有：大量生产设备，特别是驱动机构频繁启动，停止造成电压波动较大，交换机电源损毁严重；焊装，涂装车间粉尘，油雾造成交换机风扇损坏，交换机因为内部过热宕机；供电不方便，车间大量设备为工业低压电器，使用传统交换机需要强电布线，且需要机架安装。所以通过升级工业以太网架构后，既解决了在恶劣的工业生产环境下，交换机设备故障率高的问题，又提高了网络可靠性，并且将生产网络自愈能力提升5倍(故障判断和隔离时间从250ms缩短到50ms)，大大缩短停产检修时间。

 

v透明生产的流程控制

 

MES是一个工厂层的信息系统，介于企业领导层的计划系统与生产过程的直接工业控制系统之间。它以当前视角向操作人员／管理人员提供生产过程的全部资源(人员，设备，材料，工具和客户要求)的数据和信息。MES在工厂综合自动化系统中起着中间层的作在ERP系统产生的长期计划的指导下，MES根据底层控制系统采集的与生产有关的实时数据，对短期生产作业的计划调度、监控、资源配置和生产过程进行优化。

MES系统在实时工厂管理中处理非常关键的位置，它负责完成产品制造工作，产品的规格、型号参数等相关资料储存于此系统中，同时MES将此产品相关资料转化为作业程序提供给控制系统的作业人员或机器设备来使用。

所以在流程工业和高度数控化的离散制造业，MES可以从底层控制系统中获取及时、准确的数据。此时MES和ERP的数据对接很重要，并且将实时采集的数据、执行情况信息提供给监控系统，作为实时的监控。

利用物联网平台和工业大数据分析的能力，将来自所有不同数据源的信息流集成到一起，在此基础上可以实时分析和查看工厂资产利用率和绩效的能力，以有效分配和使用固定资产，加强工厂的信息流的控制，以降低成本并提高运行时间。

最终的目标是达到即时的生产管理和成本核算，驱动数字化车间，并支撑起柔性生产的全流程控制，实现订单可以按需生产。

 

v   工业云平台的工业管理体系

工业云平台通过安全的云计算网络，以全面工业管理为基础，充分运用现代物联网技术、人工智能技术、数据挖掘技术、现代统计学分析技术、运筹优化技术等技术手段，感知、分析、整合、优化工业数据分析方法，形成一整套工业管理体系。

CPS是工业自动化的基础。通过3C终端技术，让物理设备具备“计算、通信、精确控制、远程协作、自治”等功能，并实现物联网的联网，为大型系统提供工业能力。

 

其中，数据层基于实时历史数据库和智能数据采集设备，是工业云平台的核心。实时数据平台对接物理设备和用户，其采集功能可以与DCS、PLC、采集器等通信，获取反映物理设备运行状况的传感器数据、设定控制物理设备运行参

数的控制器指令，所有的工业实时数据都在实时数据平台内进行处理。

实时数据平台的内容则以基于WEB服务的API的形式，提供给系统上层及外部使用。用户既可以使用实时数据平台的通用功能，也可以由其它软件及系统集成开发商在API之上开发针对不同行业用户的业务系统，满足行业用户的特殊

要求。

在应用案例上，国内某大型公司的工厂遍布全球，但缺少集成的生产系统，它由于生产报告是静态的统计分析，因此交付期较长。采用工业云平台后，将实时生产数据集成到一起，通过相关性分析及趋势分析，提供给生产决策者可视化和支持，做到信息和决策快速通过供应链集成来传递，应对不断变化的市场。

 

 

            小结

   中国制造行业的“工业4.0”发展，自WTO加入后，伴随国家的战略目标和产业升级，一直都有持续投入；一些高端设备也投入生产，数字化车间和设备正逐步与国际接轨，但同时企业在运营管理方面的软实力有待同步提高；

   国内制造业在智能制造、互联网设计制造协同、数字化工厂、数字化车间、企业信息化、O2O营销等方面持续发力，结合中国拥有的全球最大的机器、设备市场，海量的大数据分析，必将在这一轮的工业革命中取得自身的竞争优势。