如何利用MES和ERP等系统集成五大智能制造元素实现智能工厂

2020-12-21 21:04:11

智能工厂的概念从几年前提出之后,国有和私营企业都在不断探索其智能制造模式,通过这些年的理论与实践总结出利用MES和ERP系统集成客户、智力、横向纵向和价值链五个方面,才能更好的打造出智能工厂,主要内容如下。

第一,客户整合。

客户是智能制造的中心。它是客户集成的实现,是智能制造的起点。通过一定的智能技术有机地整合客户的需求,一定会让制造价值翻倍。

客户整合有两种场景:第一种场景是大量差异化需求。虽然每个需求都不一样,但总需求是很大的。这就是范围经济,通过多元化创造价值。第二种情况是个性化需求中的共性集中。这种情况是范围经济中的规模经济,更有价值。

在智能制造系统中,客户是一个智能元素。他们有智能手机和平板电脑,可以通过移动网络有效地将客户融入智能制造环境。

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客户与智能制造系统整合的过程应该是:通过O2O工具(比如地铁、商场、各处的二维码)吸引客户到对应的网站,下载APP,客户注册登录APP后进入互动社区。在这个社区中,客户可以预订产品、提供建议、查看生产中的产品、更改要求、发布体验,或者与其他客户交流,感受分享客户可以邀请亲朋好友加入这个社区,从而将客户群体扩大一倍。对于喜欢不同产品的客户,可以建立更有针对性的细分社区空间,将客户融入到产品创造过程中。这样一个过程就是客户的整合,分散的需求成为一个有机的整体,驱动制造创新。

所以,客户应该是智能制造的开始。

第二,智力整合。

世界是企业的R&D部门,世界也是企业的人力资源部门。随着互联网和移动互联网的发展,企业可以整合全球的智能,形成企业的超级大脑。可以整合全球大数据资源,分析研究各种趋势;可以整合全球最权威的专家,引领潮流;能整合全球最优秀的制作人员,精工细作。

第三,纵向一体化。

在智能工厂中,传感器、各级智能机器、工业机器人、智能车间和产品通过垂直集成有机集成,同时这些信息可以传输到ERP和MES系统,支持横向集成和端到端价值链集成。这种垂直集成构成了工厂的网络化制造系统,它由许多模块组成,包括模型、数据、通信、算法等。在不同的产品生产过程中,模块化网络制造系统可以根据需要重组模块的拓扑结构,从而满足个性化产品生产的需求。集成网络化制造系统可以看作是一个巨大的智能机器系统,模块可以看作是它的程序单元,改变拓扑结构的过程就是重新编程的过程,但这些活动都是自动完成的。网络化制造系统可以根据不同产品发布的指令,根据需要组织和完成生产。

纵向集成有三个特点:保证不同级别设备和传感器的信号传输到ERP和MES,为横向集成和端到端集成提供数据支持;为了满足智能制造的可变性,开发模块化和可重用性非常重要;智能系统的功能描述。垂直系统其实是一个智能工厂系统。

按照国际模式,一个工厂的垂直系统由三层组成:过程控制系统(SFC)、生产执行系统(MES)和资源计划系统(ERP)。智能工厂是这三层的顶层和底层,每一层都是模块化的,形成一个智能平台;同时,建立生产数据中心。这样就可以实现智能产品和智能设备之间的数据流,从而实现自动数据采集、自动数据传输、自动数据决策、自动操作和自主故障处理等。

第四,横向整合。

横向集成是指智能系统在不同制造阶段的集成。它不仅包括公司内部的物资、能源、信息的配置(如原材料、生产工艺、产品走出去的物资、营销等)。),也是价值网络在不同公司之间的分配。横向集成、纵向集成、价值链集成形成智能制造网络。

横向集成通过互联网、物联网、云计算、大数据、移动通信等新的技术手段高度集成分布式智能生产资源。从而构建基于网络的智能工厂之间的集成。

横向整合也是实现价值链整合的基础。没有横向整合,就没有价值链整合。

第五,价值链整合。

产品的生产过程可能包括产品需求确定、产品设计、产品规划、产品工程、生产、销售和服务等多个价值链环节,每个环节可能由不同的企业完成。所谓价值链整合,就是将一个企业或者多个企业之间的产品从需求分析到销售和服务的整个价值链进行整合,从而保证个性化的产品得以实现。

在传统产品生产中,端到端的价值链集成一般通过CAX、PLM\MES\ERP等系统的数据接口来实现。在智能制造系统中,通过CPS实现底层的无缝集成,通过垂直集成实现CPS与PLM\MES\ERP的数据交互。

价值链整合的意义在于,它可以保证在整个价值链中,即使是唯一的个性化产品,也能准确高效地生产出来。同时,价值链整合将横向整合和纵向整合联系起来,最大化端到端价值,从而最大化客户需求。

可以说,价值链整合是实现客户价值的途径,而横向整合和纵向整合保证了这种价值的最大化实现。它们共同构成了一个智能制造系统。

通过这五个集成,将分布在各个环节的智能元素连接起来,形成一个可以创造价值的网络系统。这些价值网络继续通过节点和连接增加价值。


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