數(shù)字工廠解決方案組成
數(shù)字工廠的解決方案主要由以下幾個組成部分:
1、ERP:企業(yè)資源規(guī)劃解決方案
2、MES/MOM:制造執(zhí)行系統(tǒng)/制造運營管理解決方案
3、IIoT:工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺
4、PLM:產(chǎn)品生命周期管理解決方案
5、SCADA/DCS:生產(chǎn)制造過程的監(jiān)控、過程控制

圖1 數(shù)字工廠解決方案關(guān)鍵組成部分
對于大部分已經(jīng)初步進(jìn)行數(shù)字工廠投資的工廠而言,SCADA/DCS以及PLC、傳感器是已經(jīng)投資的部分,用于生產(chǎn)制造過程的監(jiān)控、過程控制。ERP也是工廠在較早階段會上的一套系統(tǒng),用于企業(yè)管理和整合各個部門的業(yè)務(wù)流程,包括采購、生產(chǎn)、銷售、庫存、財務(wù)等。
而當(dāng)數(shù)字工廠建設(shè)邁向更加深入的階段后,會需要更大限度利用數(shù)據(jù)的價值,以及實施更精細(xì)化的過程管控,這時,需要上的就是MES、PLM、維保、質(zhì)量、能耗分析、工業(yè)質(zhì)檢、設(shè)備健康、環(huán)保等系統(tǒng)。這些系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù),一方面來自ERP、一方面需要來自各種生產(chǎn)設(shè)備、治理設(shè)備、工控機(jī)、傳感器、攝像頭、表計等。
可以看出,對于數(shù)字工廠建設(shè)而言,一方面,大量的系統(tǒng)需要建設(shè);另一方面,大量且多樣的設(shè)備、系統(tǒng)需要互相對接。這些對接的部分,復(fù)雜且缺乏標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,需要耗費大量金錢成本和時間成本去處理。降低數(shù)字工廠的建設(shè)成本,核心在于降低各系統(tǒng)建設(shè)的復(fù)雜性。目前,經(jīng)過大量驗證的最佳實踐是引入一個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,去降低復(fù)雜性。即由工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺去解決數(shù)據(jù)接入、處理、存儲的問題,并且以規(guī)范化的、標(biāo)準(zhǔn)化的接口向其它系統(tǒng)提供這些數(shù)據(jù)。
基于三三物聯(lián)網(wǎng)平臺的數(shù)字工廠底座,已經(jīng)大量應(yīng)用于鋼鐵、紡織、電子、汽車等大型工廠中。實踐證明,引入物聯(lián)網(wǎng)平臺,是可以大大降低建設(shè)成本的,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1、保護(hù)現(xiàn)有投資
現(xiàn)有的設(shè)備、工控機(jī)、SCADA/DCS、傳感器、攝像頭等由工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺對接,無需做任何改動。
2、避免重復(fù)建設(shè)
建設(shè)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺后,新上的系統(tǒng),只需要對接工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,不需要去對接各種設(shè)備和系統(tǒng)。
3、降低數(shù)據(jù)處理成本
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺可以對數(shù)據(jù)、圖像做預(yù)處理,再提供出去,避免其它系統(tǒng)再去解析、處理。
4、降低架構(gòu)成本
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺打通了設(shè)備層、邊緣層、企業(yè)層的各項資源,其它系統(tǒng)需要資源的時候,無需關(guān)心資源在什么位置,應(yīng)該如何獲取。只需通過統(tǒng)一的方式從工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺獲取。
5、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范
工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺實際上通過系統(tǒng)的方式固化了工廠的信息化規(guī)范,有了這個標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,建設(shè)其它系統(tǒng)的復(fù)雜性隨之降低。對于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺而言,樹立一個清晰合理的工廠信息化標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,會比某一項具體的功能更加重要。

圖2 數(shù)字工廠系統(tǒng)層級
三三數(shù)字工廠底座是一個功能強(qiáng)大的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺,其基于三三開源物聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn),已經(jīng)大量應(yīng)用于鋼鐵、紡織、電子、汽車等大型工廠中,三三數(shù)字工廠底座的能力包括:
設(shè)備管理:對設(shè)備進(jìn)行注冊、配置、監(jiān)控和維護(hù),實現(xiàn)設(shè)備的智能化管理。
數(shù)據(jù)采集:對設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理和存儲,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)支持。
數(shù)據(jù)分析:對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和挖掘,提取有價值的信息,為企業(yè)決策提供參考。
應(yīng)用開發(fā):工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺提供了開放的API接口和開發(fā)工具,可以支持企業(yè)進(jìn)行二次開發(fā),實現(xiàn)個性化的應(yīng)用需求。
集成擴(kuò)展:平臺能夠與其他工業(yè)軟件和系統(tǒng)進(jìn)行集成,如MES、ERP系統(tǒng)等,實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)流程的無縫對接。
數(shù)字孿生:平臺提供3D數(shù)字工廠駕駛艙、3D工藝流程仿真建模、人員/車輛定位,完全將現(xiàn)實工廠映射到數(shù)字世界中。

圖3 三三平臺應(yīng)用于數(shù)字工廠
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