协同高效的智能制造需求。
图2:智能工厂数字化车间典型网络结构
f智能工厂数字化车间互联网络各层次定义的功能以及各种系统、设备在不同层次上的分配如下。
计划层:实现面向企业的经营管理,如接收订单,建立基本生产计划如原料使用、交货、运输,确定库存等级,保证原料及时到达正确的生产地点,以及远程运维管理等。企业资源规划ERP、客户关系管理CRM、供应链关系管理SCM等管理软件都在该层运行。
执行层:实现面向工厂车间的生产管理,如维护记录、详细排产、可靠性保障等。制造执行系统MES在该层运行。
监控层:实现面向生产制造过程的监视和控制。按照不同功能,该层次可进一步细分为:
监视层:包括可视化的数据采集与监控SCADA系统、HMI人机接口、实时数据库服务器等,这些系统统称为监视系统
控制层:包括各种可编程的控制设备,如PLC、DCS、工业计算机IPC、其他专用控制器等,这些设备统称为控制设备
现场层:实现面向生产制造过程的传感和执行,包括各种传感器、变送器、执行器、RTU远程终端设备、条码、射频识别,以及数控机床、工业机器人、工艺装备、AGV自动引导车、智能仓储等制造装备,这些设备统称为现场设备。
f工厂车间的网络互联互通本质上就是实现信息数据的传输与使用,具体包含以下含义:物理上分布于不同层次、不同类型的系统和设备通过网络连接在一起,并且信息数据在不同层次、不同设备间的传输设备和系统能够一致地解析所传输信息数据的数据类型甚至了解其含义。前者即指网络化,后者需首先定义统一的设备行规或设备信息模型,并通过计算机可识别的方法软件或可读文件来表达设备的具体特征参数或属性,这一般由设备制造商提供。如此,当生产管理系统如ERP、MES、PDM或监控系统如SCADA接收到现场设备的数据后,就可解析出数据的数据类型及其代表的含义。
5、什么是端到端数据流
智能制造要求通过不同层次网络集成和互操作,打破原有的业务流程与过程控制流程相脱节的局面,分布于各生产制造环节的系统不再是“信息孤岛”,数据信息交换要求从底层现场层向上贯穿至执行层甚至计划层网络,使得工厂车间能够实时监视现场的生产状况与设备信息,并根据获取的信息来优化生产调度与资源配置。也要涉及到协同制造单位如上游零部件供应商、下游用户的信息改变,这就需要用互联网实现企业与企业数据流动。按照图2的智能工厂数字化车间网络结构,工厂车间中可能的端到端数据流如图3所示。
图3:智能制r