产业要闻

智能制造系统解决方案典型案例展示(三)

作者:来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2017-11-29 我要评论

  为大力发展智能制造,充分发挥智能制造系统解决方案供应商的重要作用,加快推动制造业转型升级,培育制造业竞争新优势,在工信部的指导下,2016年11月30日,由业内50余家单位发起成立了智能制造系统解决方案供应商联盟。联盟成立一年来,对培育和壮大智能制造系统解决方案供应商,搭建智能制造系统集成技术研发、行业应用和市场推广的一体化公共服务平台,促进智能制造系统集成共性技术和核心技术的交流与研究做出了积极贡献。为展示联盟成员取得的成果,本报特开辟专版,介绍联盟理事长单位在智能制造领域的实用化解决方案及典型案例,为国内智能制造企业提供相关借鉴。

  百度:天工平台附能行业应用

  

  百度是一家专注于人工智能的科技公司。拥有全球领先的大规模神经网络、4万员工、2000多AI核心研发人员、万亿级搜索数据、百亿级定位数据。

  百度云率先提出ABC(AI,Big Data,Cloud Computing)融合战略。百度AI战略将通过百度云ABC落地各行各业。天工平台是依托于百度云,承载着大数据、人工智能,以及行业应用的场景化行业物联网平台,利用百度的ABC真正实现连接万物、理解万物、唤醒万物。

  1.智能发电解决方案

  国内的一家大型发电设备制造企业通过与百度天工合作,将大数据用机器学习转化为模型,通过专家机理模型和深度神经网络模型结合的方式,建立设备故障预测模型、发电效率预测模型、发电效率优化模型,后续还会在设备的健康度、寿命预测等课题上做更多深入探索。

  2.智能钢厂解决方案

  从百度的人工智能成果百度大脑获取百度的AI能力,用于缺陷的识别和危险源的识别、危险系数评估,以及缺陷的成因分析。通过百度图像处理和图像识别的产品,以及百度机器视觉方面的专家,结合行业专家的知识和经验,建立足以媲美专家的缺陷识别、危险源识别模型,并结合生产工艺、生产工况,以及生产设备全生命周期数据,分析缺陷的成因、危险源的成因。

  3.智能化工工厂解决方案

  国内的一家大型化工煤化工企业通过与百度天工合作,用百度的人工智能成果百度大脑获取场景化的AI能力,通过对程控设备和工艺数据的加工,对生产工艺关键设备进行设备诊断分析,建立故障预测模型。并使用百度的AI能力,改变原有的人机交互的模式,通过语音识别、自然语言理解来理解人的指令和意图,由IoT系统和智能知识图谱给出对于意图的结果集反馈,让操作人员、检修人员能够实时获取需要的全方位信息,便于现场人员能更好地维护和修理过程工业的设施设备。

  4.智慧楼宇解决方案

  通过物联网手段(Modbus接入、BACnet接入等)将不同业态(住宅、办公楼、商场、酒店)的建筑物内的设备运行数据上云,通过物联网连接,保证设备整体在线。

  通过设备建模进行云端设备画像,并将设备和设备之间的连接关系、设备和空间之间的供给关系、空间和空间之间的包含关系做成逻辑,建立设备到系统、系统到空间的云端建筑模型,更好地了解建筑。

  通过人工智能技术,将建筑里的设备、系统、空间模型和建筑运行、运维、运营的实际经验和业务逻辑融合,唤醒整个建筑,让建筑告诉运维者自身情况,并自行满足使用者的需求。

  5.车联网解决方案

  百度云提供从车载设备端的SDK到云端接入、协议解析、设备管理、存储、大数据、人工智能等全线产品,使整车厂可快速搭建一个满足车联网行业诉求的解决方案。方案包括:

  车辆连接,支持各种类型车辆的大批量连接,轻松接入千万辆车。

  智能监控平台,可对车辆全景数据进行监控,对故障信息进行记录,结合地图、天气和路况对相关信息进行分析,并进行车辆健康度评估,还可提供远程车辆升级等服务。提供一站式APP服务,为厂商提供相应APP,方便车主通过终端对车辆进行访问,大大降低开发者的开发周期。

  提供大数据营销服务,可根据用户的驾驶行为,进行精准营销、精准广告投放以及车型迭代分析。

  6.物流解决方案

  百度云物流解决方案通过对人、车、物的统一接入,获取大量实际运行数据,结合百度地图、百度商情以及其他类型的大量数据积累,在调度智能化、服务标准化、全程透明化、价格市场化等方面进行持续改进。通过与传统的铁路物流以及大宗物流的伙伴合作,正在赋能传统物流企业提升调度水平,增加货运收入。

  广东劲胜:覆盖智能制造各层架构

  

  广东劲胜智能集团股份有限公司(以下简称广东劲胜)是国内领先的智能制造系统解决方案服务商,主要为客户提供智能装备、自动化集成与系统集成服务。广东劲胜基于多年3C制造行业经验以及国家智能制造示范车间建设的应用与积累,总结出3C行业的智能制造系统解决方案。在智能制造解决方案的四层架构中,广东劲胜针对每层架构都有相应的解决方案。

  1.设备层:设备智能化与自动化

  用智能化的设备与自动化的应用替代人工,提高生产效率降低制造成本,同时为数据采集与信息集成打好基础。

  1)自动化立体仓库,通过将传统的仓库货架改为多层立体货架、堆垛机自动上下料、条码信息化管理等,大幅提高仓库利用率,减少仓库管理人员。

  2)自动物流,车间内部物流运转,根据生产需求将人工物流周转改造成AGV小车自动运转、流水线流转或者是倒挂式物流等自动物流。

  3)自动上下料,通过应用各种机器人替代人工上下料、人工打磨、人工检测。

  4)自动包装,自动化装箱、自动化包装等应用很好地解决了包装用人过多,效率过低的问题。

  在自动化生产线及AGV物流引入RFID物联传感装置,同时在车间构建工业以太网和无线网络,实现生产过程的物联化。

  2.数采层:设备数据采集

  制造数据之所以不准确、生产现场之所以难以管控,是由于生产车间的数据采用人工采集、人工录入,这些延迟的数据让管理者难以管理。

  1)硬件采集。劲胜数据采集器直接与设备接口互联,通过配置相应的接口协议,采集现场的生产设备、检测设备、物流设备等有以太网、串口、IO等接口设备的数据。

  2)SCADA系统采集。劲胜SCADA系统则是通过接口程序采集数据,还能将MES系统的生产指令下达到生产现场。

  3.管理层:系统集成

  1)智能化设计。通过PLM产品全生命周期管理系统,将研发过程中的设计文档、研发流程、设计仿真等模块进行管控,构建面向制造企业的数字化设计与制造集成平台,实现以研发流程、工艺文档以及制造闭环反馈的设计制造一体化。

  2)智能化制造。通过劲胜MES制造执行系统,将制造的计划、设备、执行、物料、质量进行信息化管控。

  3)智能化仓库。通过WMS仓库管理系统的库位条码化与RFID的应用,对仓库的库位信息、库存数据等进行采集与集成,实现对仓库中制造资源、出入库、仓库环境的管理。同时与ERP系统、MES系统等集成,实现仓库与制造的信息化管理。

  4)数据集成平台。通过数据集成平台,定义数据集成接口规范,用于实现不同格式的源数据按规范化处理后汇入,并提供集成日志、权限控制、性能监控等功能,提高了数据集成的安全性、可靠性和高效性,实现了系统集成由端对端的方式改为总线式集成,有效地完成了系统之间的集成与管控。

  4.决策层:工业大数据应用

  根据企业制造具体需求,对车间大数据进行采集、存储、分析和应用。

  目前已有的工业大数据应用案例有:断刀监测,通过实时采集毫秒级数控机床主轴负载电流等相关数据,并对这些数据进行建模分析,实时监控刀具状态,降低由于断刀造成的不良品和刀具成本;NC代码优化,通过采集数控机床的转速、进给速度等设备参数,优化分析NC代码,提高加工效率;设备健康诊断等工业大数据应用,通过大数据解决制造问题。

  金航数码:“三全”方案服务智能制造

  航空工业信息技术中心(金航数码)是中国航空工业集团公司(航空工业)的信息化专业支撑机构。在服务于航空工业的过程中,金航数码基于对航空工业过程、工业知识、业务模型及流程的提取、沉淀与创新应用,构建与国际接轨的开放式工业知识与工业软件体系,基于先进工业企业业务框架和自主、集成、开放的业务基础平台,历练出全方位的业务与信息化深度融合、面向工业体系完整的数字化咨询、规划、建设和服务能力,形成覆盖产品全生命周期、管理全业务流程和产业全价值链的“三全”解决方案。

  作为航空工业智能制造创新中心的依托单位之一,金航数码参与设计航空工业智能制造顶层架构,持续开展关键技术研究和工程验证,主承研或参研国家级和行业级两化融合、智能制造等方向课题50余项。特别是近年来,结合航空、航天、船舶等典型离散制造企业需求,开展智能制造解决方案试点,融合互联网思维及大数据、云计算等技术,突破一批智能制造关键技术,尝试打通贯穿需求、设计、生产、管理、服务的全流程智能制造系统解决方案。

  1.航空工业西飞新一代涡桨支线飞机协同开发与云制造平台实施

  该项目属于工信部智能制造试点示范项目。在MA700项目中,为满足涡桨支线飞机的研制、批量生产需求,急需构建协同开发与云制造平台,项目目标定位于形成一套先进的智能制造业务体系,面向主设计商、主制造商、供应商、专业化生产单元和航空公司提供服务,同时要优化各种制造资源和制造能力,实现飞机研发、采购、制造和客服的协同,以及企业生产组织管理架构快速响应和动态重组,催生航空装备发展的新业态和新模式。

  项目应用MBSE、MBD、构型管理等先进方法、技术,构建MA700 飞机需求工程管理体系与信息化使能平台,实现MA700飞机研制各层级需求与文档自动生成;通过与其他系统进行集成,形成完整的需求驱动的产品研发体系;通过协同研制平台建设,构建民用机设计与工艺一体化和模块化的新型研制模式;基于统一数据环境,实现设计、工艺、工装的高度并行协同;以模块为核心进行信息传递和重用,快速形成三维工艺方案,实现三维工艺设计的可视化、实例化。

  项目创新民机研制过程管理新模式,极大地提高了飞机设计质量、可装配性、模块互换性和可维护性。目前项目完成了DCE平台搭建,并依托型号的运营经验开展快速响应中心等验证工作,尝试打通从前端产品研发到后端交付服务的全生命周期。

  2.中船重工山西汾西重工生产管理系统实施

  山西汾西重工生产管理系统包括生产计划管理、采购与配送管理以及总装车间MES、铆焊车间MES、机械工具加工车间MES等模块。

  项目采用MRPⅡ经典理论进行计划层的管理,结合精益化的物资采购、存储和车间制造执行技术路线,基于金航业务基础平台开发。生产计划管理模块以企业销售订单为需求来源,以主计划作为计划源头,形成各个车间级计划、物料需求计划、物资发放计划的联动。采购、库存模块承接物料需求计划、物资发放计划,对采购、存储、物资配送的全过程进行有效管理。MES以打造精益化车间为目标,承接车间级计划任务,实现从排产、生产准备到制造资源、质量等全方位的管理,为制造、装配环节提供有效支持。

  项目实现计划层、物资供应层、执行层的统一和贯通,物流、信息流、资金流的相辅相成与正常流转;同时,丰富的看板展示功能为企业的计划决策、物资采购决策、物料配送以及制造执行提供数据依据。

  沈阳机床:“终端+云端+商业模式”带动行业发展

  

  机床是装备制造业的工作母机,是先进制造技术的载体和装备工业的基本生产手段,智能制造装备成为我国高端装备制造重点发展方向之一。沈阳机床集团作为中华人民共和国成立之后的机床行业骨干企业,肩负着我国机床制造业从传统向现代、从中低端向高端发展的重要使命。

  我国是全球第一机床消费大国,占有全球30%的市场,机床应用行业最为广泛,机床用户全球最多。同时,我国机床行业整体存在大而不强、数控系统和功能部件发展滞后、产品同质化竞争严重、行业整体经济效益差等问题。沈阳机床集团立足于自主研发的i5数控系统,结合新一代信息技术与大数据应用,以分享共赢的商业理念布局工业互联网服务平台,面向机加工行业提供“终端+云端+商业模式”完全贯通的智能制造解决方案,支持机加工行业上下游企业协同发展,带动整个机床行业经济效益的增长。

  机床的数字化是沈阳机床集团的智能制造解决方案的起点,机床作为生产过程的数据中心,通过对机床关键参数的采集、存储、分析和处理,获得对制造过程的感知能力,形成基于机床运行数据智能化功能。例如能耗分析功能,通过采集功率负载与电流信息,能够实现对设备进行状态分析、能耗分析、加工过程状态监测分析以及对加工方案进行多维度量化评价。

  同样基于机床运行数据,可以实现机床健康度诊断(合理选择能够反映设备健康状态的指标数据,通过高频采集模式,进而基于这些指标数据进行设备健康状态的评估)、L指数分析(“L—Life指数”是一套用于评价设备或部件单元的生命值指数的体系,基于全生命周期的价值链分享理念,通过实时采集设备运行数据,采用特定的数学模型,得出与设备使用条件和使用历史相关的L指数)与预防性维护(根据设备使用数据分析,及时预警机床故障,进而进行定期维护,保障设备长期安全可靠运行)。

  我国机床用户多为中小企业,普遍存在的情况是研发设计、制造、销售与服务等环节基本在企业内部独立完成,机床设备独立工作,相互之间不存在交互,不具备协同工作的能力,造成产能等生产资源的分配不合理和浪费。另一方面,用户企业因为规模和效益的限制,对企业信息化改造投入不足,加剧了生产设备成为“信息孤岛”的现象。

  为解决企业生产信息集成度不高的问题,沈阳机床集团建设工业服务平台——iSESOL云制造服务平台,通过接入设备对象的扩充和开放,实现从不同设备到完整制造系统数据接入,为广大的中小型机加工企业提供云化SaaS服务。产能、数据、金融、安全等各种要素被有机集成,形成了基于订单和生产数据的机床租赁服务,专注于产能交易与加工服务的产能云服务、按需体验式定制服务的定制云服务、区域合作与装备协同的区域云服务、产能数据预测式分析的数据云服务、新一代加工从业培训的培训云服务。实现制造过程的跨组织数据穿透,形成全球互联的虚拟工厂。

  在此基础上,iSESOL平台接入基于民众的创新和设计能力,工艺师、设计师等各种智力资源也可以被展示和交易,参与到机加工产业链的协同和价值分享;同时物流服务企业的接入使得从原材料到机加工产品可以实现由平台调配的第三方灵活供给,实现资源的优化配置。基于平台的开放性,iSESOL工业云平台连接社会的制造资源,实现了从机床全生命周期维护到虚拟智能工厂的行业全链条解决方案,形成了完整的制造生态系统。基于iSESOL平台,制造业用户及设备制造商可以分享iSESOL平台的渠道、人力资源、设计资源,基于工业互联网的商业模式可以获得快速的复制。

  和利时:为客户提供全面可靠交钥匙工程

  和利时始创于1993年,是中国领先的自动化与信息技术解决方案供应商。目前公司员工3500余人,业务遍及海内外。公司总部位于北京,在杭州、西安、深圳等地,及新加坡、印度、马来西亚、印尼、意大利等国家设有研发、生产或服务办公基地,并在全国各地设有数十处服务机构。

  公司的业务集中在工业自动化、轨道交通自动化和医疗自动化三个领域。每个业务领域又包含三个业务方向:工业自动化包含过程自动化、离散自动化和矿山自动化,轨道交通自动化包含干线铁路自动化、城际铁路自动化和城市轨道交通自动化,医疗自动化包含中药调剂自动化、颗粒包装自动化和实验自动化。

  和利时自创立以来,坚持自主研发可靠、先进、易用的技术和产品,并提供一体化的解决方案和全生命周期服务。20多年来,和利时在各个领域和行业积累了超过1万家客户,累计成功实施了近3万个控制系统项目。

  和利时智能业务致力于为离散制造业、流程工业提供智能工厂及智能装备的自动化、信息化和智能化整体解决方案,行业涉及机械、电子、家用电器、仪器仪表等离散制造业,以及火电、核电、化工、石油、冶金、建材、制药、食品等流程工业,服务涵盖从咨询、规划、设计,到集成、调试、培训、维保的全过程,为用户提供全面可靠的交钥匙工程,为国内制造业转型升级提供支持。


来源:中国电子报、电子信息产业网            责任编辑:赵强

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