智慧工廠無疑是智能制造極具代表性的模式之一,它有效地解決了傳統(tǒng)工廠生產制造中的各種痛點,讓工廠變得更加智慧。
智慧工廠的系統(tǒng)架構:
一、數據層
1、ERP
ERP(Enterprise Resource Planning,企業(yè)資源計劃)系統(tǒng)是一種集成的企業(yè)信息管理系統(tǒng)。
系統(tǒng)的供應鏈管理功能包括采購管理、庫存管理、銷售管理、物流管理等,可實現企業(yè)供應鏈的全程監(jiān)控與優(yōu)化。
生產管理功能包含生產計劃管理、生產調度管理、工藝管理、質量管理等,能夠實現企業(yè)生產過程的精細化管理與優(yōu)化。
財務管理功能包括總賬管理、應收賬款管理、應付賬款管理、成本管理等,可實現企業(yè)財務數據的集中管理與實時監(jiān)控。
人力資源管理功能包括員工信息管理、考勤管理、績效管理、薪酬福利管理等,能實現企業(yè)人力資源的高效管理與優(yōu)化配置。
2、PDM/PLM
PDM(Product Data Management,產品數據管理)與PLM(Product Lifecycle Management,產品生命周期管理)系統(tǒng)主要承擔產品全生命周期數據的管理職責。從產品設計階段起,對產品的各類數據進行收集、整理和管理,包括設計圖紙、工藝文件、BOM(Bill of Materials,物料清單)等。在產品的生產階段,PDM/PLM系統(tǒng)能夠與ERP系統(tǒng)進行數據交互,確保生產過程中所使用的為正確的產品數據。
二、管理層
1、MES/MOM
MES(Manufacturing Execution System,制造執(zhí)行系統(tǒng))與MOM(Manufacturing Operations Management,制造運營管理)系統(tǒng)屬于智慧工廠的管理層。二者負責生產計劃的執(zhí)行以及生產過程的監(jiān)控。MES/MOM系統(tǒng)可以接收來自ERP系統(tǒng)的生產計劃,將其分解為具體的生產任務并分配至各個生產環(huán)節(jié)。MES/MOM系統(tǒng)還可實時采集生產過程中的數據,例如生產進度、設備狀態(tài)、產品質量等,并把這些數據反饋給ERP系統(tǒng),以便企業(yè)管理層及時掌握生產情況并做出決策。
2、WMS
WMS(Warehouse Management System,倉庫管理系統(tǒng))主要承擔倉庫的管理職責。它可以實現原材料、半成品和成品的入庫、出庫、庫存管理等功能。WMS系統(tǒng)可通過與ERP系統(tǒng)及MES/MOM系統(tǒng)進行數據交互,實現庫存的實時監(jiān)控與管理。
三、執(zhí)行層
FMS(Flexible Manufacturing System,柔性制造系統(tǒng))屬于智慧工廠的執(zhí)行層,主要由計算機控制系統(tǒng)、自動化設備、集成管理系統(tǒng)和柔性生產工藝組成。
其中,自動化設備包括工業(yè)機器人、自動化輸送系統(tǒng)、數控機床等,可實現高效、精確的生產操作。計算機控制系統(tǒng)負責對整個生產過程進行協調與控制,包括設備運行、產品切換以及生產計劃執(zhí)行等。柔性生產工藝能夠實現不同產品的快速切換,確保生產線的柔性。集成管理系統(tǒng)則負責整合和管理各個部分,確保FMS高效運行。
四、設備層
設備層是智慧工廠的基礎部分,包括傳感器、生產設備、機器人等硬件設施。這些設備通過物聯網技術相互連接,實現設備的互通互聯。傳感器可以實時監(jiān)測設備的狀態(tài)、產品質量、環(huán)境參數等各種數據,并將數據通過傳輸層傳送到處理層。機器人可實現自動化生產,提高生產效率與產品質量。
智慧工廠的應用,讓企業(yè)的生產制造更上一個臺階,在提高生產效率、降低成本的同時,還能提高產品質量,讓企業(yè)全面受益。