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面向智能制造的数字化企业平台建设(四)

2016年07月26日 10:35

数字化企业平台架构方案与案例解析

阿理彩票平台软件智能制造事业部总经理张怡飞

 

阿理彩票平台在参考《国家智能制造标准体系建设指南》中对智能制造系统架构的定义,同时结合我们多年的企业数字化建设实际经验,考虑未来的发展趋势,提出了面向智能制造的数字化企业平台架构方案,如图6所示。


6 面向智能制造的数字化企业平台架构

整个架构方案我们在纵向维度将其分成了“一个基础+五个层级”,“一个基础”即IT基础,提供整个数字化企业平台的基础设施和基础支持;“五个层级”分别是设备层、控制层、工厂层、企业层和协同层,贯穿了企业内部从车间底层到企业顶层的IT系统。在横向维度覆盖了从设计到生产、物流、销售和服务整个生命周期价值链。通过纵向和横向的交叉融合,也体现了智能功能价值链,即资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态的不同级别。整个架构方案将实现研、产、供、销、财、服一体化。无论是纵向还是横向,都有相应的IT系统支撑,当然,这些系统所处的层级和环节也是动态调整和变化的,从不同的维度看,会有一定的差异。本身智能制造就是一个不断演进的过程,随着技术的发展、社会的发展以及新兴商业模式和业态的涌现,该架构方案也要不断的更新和调整。

整个架构中,从企业全局管理和数据标准的方面,我们以ERP系统为中心,连接生命周期各环节、价值链各端的IT系统,同时,以PLMERPMES系统作为整个架构的核心支柱,在智能制造的理念和趋势下,PLMMES将起着越来越重要的作用。PLM系统作为产品全生命周期数字化的支撑,以数字化模型贯穿整个生命周期价值链,包括产品研发设计、制造工艺、生产执行以及服务支持。我们对产品、工艺流程和规划、车间/工厂总体设计和布局、技术出版物乃至人,建立数字化模型,并进行模拟仿真和虚拟调试验证。产品信息将贯穿于设计、制造、质量和物流等环节。数字化设计、数字化虚拟样机、工艺模拟仿真是推动实现全生命周期数字化集成的基础。MES系统在整个架构中起着承上启下的作用,向上承接ERP系统下达的生产计划以及PLM系统经过仿真验证的产品BOM和工艺路线,向下衔接车间现场SCADA等自动化控制系统,弥补了ERP与车间过程控制之间的真空,实现与它们的实时交互。

架构方案的最右边,是基于大数据的智能分析与决策,为企业各个层级、不同岗位的人员主动提供业务决策支持,并且能够自动的、智能的进行决策判断,作出相应的调整。每一个智能应用将从不同层级、不同生命周期阶段的IT系统中提取所需的数据,按照优化的算法模型,进行数据的分析和判断,通过上下文语境和环境感知,以不同的形式进行结果的呈现并主动进行推送,同时能够根据上下文语境、环境感知、规则准则进行自主决策,并作出相应的调整。

最后,我们来分享一个虹信典型的智能制造案例。如图7所示。


7 智能制造典型案例

      案例中的客户属于汽车零部件行业,生产发动机,向国际某知名品牌整车厂供货。在该案例中,从业务流程层面,实现了客户与整车厂以及他自己的零部件供应商在供应链上的协同,同时也实现了客户内部自动化物流、电子看板和拉式生产管理;从IT系统层面,实现了客户ERP系统与整车厂的SRM系统的集成,客户SRM系统与零部件供应商ERP系统的集成,同时也实现了客户内部ERPWMSMES系统的集成。概要的业务场景是这样的:当整车厂需要采购发动机时,通过集成的IT系统发送采购计划给客户,客户根据采购计划核算出自己所需的采购物资,通过集成的IT系统发送采购计划给零部件供应商。零部件供应商在接收到采购计划后,开始进行物资齐套,齐套完成后发送提前供货通知给客户,并进行配送。配送的货物到达客户现场后临时性存放在货物接收区,通过条码扫描入库,并发送相应数据信息到ERPWMS系统。客户生产现场的MES系统实时跟踪线边库的物料库存情况,当达到警戒值时,发送补料信息给ERPWMS系统,进行看板拉动,从库房中获取相应物资经过条码扫描后,配送至生产线体的线边库。MES系统实时进行成品的下线统计,按照规定的时间进行下线反冲,并将数据信息传递给ERPWMS系统,同时通过条码扫描后,将下线的成品存放在货架上。客户根据事先约定的发货计划发送提前供货通知给整车厂,根据优化的出货策略,将指定货架的指定成品从货架取出并存放到成品拣配区,最后通过物流将其配送至整车厂。整个内部物流执行状态通过电子看板进行实时监控。

       数字化带来的价值是更高的效率、更高的工厂灵活性和柔性、更好的适应性、更快的产品上市时间和更高的质量管控,数字化是智能化的基础和关键。同时,我们也需要注意的是,企业实现数字化、网络化、智能化,并不是要去人化,没有一个工厂或者企业是不需要人的,人仍然是非常重要的,需要有人,才能参与到各个过程当中,要让人来使用这些软件系统、IT技术,做到人与IT的融合,要让人来教会机器怎么运转,做到人与机器的融合。只有这样,制造才会更快、更高效。智能制造和数字化企业平台都不是一蹴而就的,在整个建设过程中,我们需要在最佳实践的基础上根据自己的实际情况,科学规划,一步一个脚印,脚踏实地,摒弃浮躁。

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