2015年11月10日，由武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會(huì)主辦，e-works數(shù)字化企業(yè)網(wǎng)、制造裝備數(shù)字化國家工程中心承辦，武漢中國光谷制造業(yè)信息化技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、光谷光電中小企業(yè)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)協(xié)辦的主題為全球制造業(yè)的智慧轉(zhuǎn)型之道的“2015智能制造國際論壇在武漢華美達(dá)光谷大酒店成功召開。會(huì)上，明匠智能總裁/執(zhí)行董事沈善俊先生發(fā)表了主題為《智能制造系統(tǒng)架構(gòu)與落地技術(shù)》的演講。本文根據(jù)演講內(nèi)容整理而成。

一、明匠的服務(wù)領(lǐng)域

明匠作為一個(gè)整體解決方案提供商，為客戶提供六大模塊以及內(nèi)外部網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)解決方案，這六大模塊分別是：

●企業(yè)服務(wù)總線（ESB）計(jì)算機(jī)輔助工藝計(jì)劃(CAPP)；

●制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）；

●實(shí)時(shí)多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)解碼器與編碼器，工業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(MJ-MultiDAQ)；

●設(shè)備數(shù)字化，工業(yè)機(jī)器人自動(dòng)化，多軸聯(lián)動(dòng)柔性裝備研發(fā)或改造；AGV/RGV智能物流系統(tǒng)（MJ-AUTOMATION+MJ-ILS)；

●數(shù)字化，網(wǎng)絡(luò)化在線檢測(cè)技術(shù) (MJ-Inspection On Line)；

●合金粉末3D打印設(shè)備與預(yù)合金粉末（研發(fā)階段）。

從內(nèi)部外部信息交互的頂層軟件開始，到中間層的MES的多軟件交互集成，再到底層設(shè)備的信息化交互技術(shù)（MultiDAQ），再到最底層的設(shè)備交互應(yīng)用機(jī)，把數(shù)字化設(shè)備、機(jī)器人、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)實(shí)施融合到柔性智能生產(chǎn)中，形成整套的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，為客戶解決實(shí)際的生產(chǎn)需求。在精益生產(chǎn)技術(shù)上，明匠有兩項(xiàng)獨(dú)特的技術(shù)集成，包括在線檢測(cè)技術(shù)和多柔性化的金屬合金模3D研發(fā)技術(shù)。

在整個(gè)在線流程中，全面基于生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)字化工序在線檢測(cè)和成品檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳率超過90%，建立產(chǎn)品信息追溯系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)資源管理，如ERP，供應(yīng)鏈管理，客戶管理，物流管理，將全部的橫向網(wǎng)絡(luò)集成成一個(gè)大數(shù)據(jù)平臺(tái)。提升企業(yè)綜合生產(chǎn)效率，促成成本大幅下降，生產(chǎn)研發(fā)周期縮短。提升在線制造設(shè)備的防錯(cuò)能力，同時(shí)改良人員的工作效率。

二、智能制造系統(tǒng)架構(gòu)CPS

基于明匠智能制造云平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)，我們建設(shè)了一個(gè)全面信息交互系統(tǒng)。我個(gè)人認(rèn)為，在這個(gè)時(shí)代，MES智能制造系統(tǒng)在整個(gè)制造活動(dòng)中起到一個(gè)承上啟下的作用。MES將過程級(jí)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分類，形成工廠級(jí)的信息倉庫，工廠級(jí)的制造流程經(jīng)MES梳理成頂層可以共享的信息倉庫。各層的信息倉庫通過企業(yè)服務(wù)總線、企業(yè)設(shè)備過程總線，形成縱向過程交互，使人、機(jī)、料、法、環(huán)各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。

在CPS物流信息系統(tǒng)中，將三層的信息映射，通過Orchestration技術(shù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)互聯(lián)貫通。Orchestration技術(shù)，能通過消除孤島之間的延遲，提高一次性正確率，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)和提供投資回報(bào)、審計(jì)等報(bào)告來降低成本。

在上海第一屆機(jī)器人展覽會(huì)上，我們明匠智能做了一個(gè)牛頓1.0操作系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)是基于ARM處理和明匠智能自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)了多種主流數(shù)控系統(tǒng)（如PLC）的數(shù)據(jù)采集，同時(shí)接入總線進(jìn)行多種協(xié)議轉(zhuǎn)換，將各種底層設(shè)備的信息交互采集到系統(tǒng)，建立了一個(gè)各數(shù)控系統(tǒng)的交互框架。

在整個(gè)信息交互完成之后，我們可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控和管理。MES現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控基于五項(xiàng)管理，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、生產(chǎn)過程、品質(zhì)管理、設(shè)備管理、人員管理。事實(shí)上，各項(xiàng)管理之間的界限相當(dāng)模糊，在中間層可以集成WMS、TCS的物流分揀與裝備的調(diào)度，形成整個(gè)智能物流系統(tǒng)的整線集成。通過MES，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)信息過程的在線監(jiān)控，包括最底層的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)過程監(jiān)控。通過各層數(shù)據(jù)信息交互來實(shí)現(xiàn)工廠全方位的監(jiān)控。

三、智能制造物流系統(tǒng)模塊WMS

這是為我們的客戶提供的一套信息化的智能分揀系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)物理設(shè)施的控制，通過暗燈亮燈系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物流的精密化保護(hù)及智能防錯(cuò)。通過WMS進(jìn)行信息交互，形成一個(gè)個(gè)性化、多品種化、小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)控制系統(tǒng)。這是倉儲(chǔ)實(shí)時(shí)的全物料生產(chǎn)形態(tài)，可以形成一個(gè)物料車的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)序，實(shí)現(xiàn)多品種，少批量訂單的精細(xì)化管理。從WMS獲取上層交互信息，可以直接推送到工廠產(chǎn)線，為產(chǎn)線的智能制造提供第一手的信息準(zhǔn)確度保障。這是將來信息化工廠所需要具備的典型的信息技術(shù)資源。

我們?yōu)镻CB行業(yè)提供的核心化生產(chǎn)線，每一塊PCB可以稱為一個(gè)生產(chǎn)制造端，通過生產(chǎn)套料實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)品的共線生產(chǎn)。這是PLM系統(tǒng)智能化和柔性化的訂單生產(chǎn)線。我們也向機(jī)加工行業(yè)提供了智能工廠無人化生產(chǎn)制造解決方案，能根據(jù)訂單實(shí)現(xiàn)夾具自動(dòng)換裝，通過AGV智能物料配送，實(shí)現(xiàn)多設(shè)備之間的協(xié)同作業(yè)。針對(duì)客戶的需求，實(shí)現(xiàn)柔性化的訂單精益生產(chǎn)。整個(gè)過程使用我們的物流系統(tǒng)，也就是自動(dòng)導(dǎo)引小車TCS管理系統(tǒng)。

這是我們?yōu)榭蛻粼O(shè)計(jì)的智能化工廠的一個(gè)案例模型。這個(gè)案例中，多物料共用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行無人組裝。全流程多層級(jí)的信息交互，在線檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)所有的信息都可以從主控室進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，包括生產(chǎn)管理信息、生產(chǎn)設(shè)備信息監(jiān)控，WIS信息監(jiān)控和排場(chǎng)模型信息。

我們也為鋼鐵行業(yè)客戶實(shí)施了柔性化自動(dòng)切割的前道工序，這是國內(nèi)首條實(shí)現(xiàn)柔性化管理的貨物搬運(yùn)、貨運(yùn)運(yùn)輸、貨物倉儲(chǔ)的柔性化制造產(chǎn)線。其中應(yīng)用了多項(xiàng)技術(shù)包括RFID，在線影像監(jiān)測(cè)，影像追蹤等來實(shí)現(xiàn)整個(gè)柔性化構(gòu)架。這是一家比較傳統(tǒng)的鋼鐵行業(yè)客戶，我們?yōu)樗麄兲峁┝艘粋€(gè)整體的實(shí)施方案。這是前道的設(shè)備，通過多機(jī)械臂的聯(lián)動(dòng)，為客戶實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化配置生產(chǎn)模型?，F(xiàn)在是后道的切割過程，全部基于我們的底層信息交互技術(shù)，在牛頓1.0的信息交互基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)多種多樣的設(shè)備級(jí)的工藝管理控制。通過軟件頂層的設(shè)計(jì)構(gòu)架，穿插多套CAD、CAM等中間過程信息管控，完成整個(gè)智能制造的底層交互。

謝謝大家，我的匯報(bào)到此，大家后期可以進(jìn)行交流。