两化融合的物联网

两化融合的物联网,第1张

M2M/物联网技术是两化融合的补充和提升 ,两化融合也是物联网4大技术的组成部分和应用领域之一。
两化融合最基础的传统技术是基于短距离有线通讯的现场总线的各种控制系统,如PLC,DCS,HMI,SCADA等。
物联网理念把IT技术融合到控制系统中,实现“高效、安全、节能、环保”的“管、控、营”一体化。
物联网在制造业的“两化融合”可以从以下4个角度来进行理解:
生产自动化:将物联网技术融入制造业生产,如工业控制技术、柔性制造、数字化工艺生产线等;
产品智能化:在制造业产品中采用物联网技术提高产品技术含量,如智能家电、工业机器人、数控机床等;
管理精细化:在企业经营管理活动中采用物联网技术,如制造执行系统MES、产品追溯、安全生产的应用;
产业先进化:制造业产业和物联网技术融合优化产业结构,促进产业升级。
生产自动化
将物联网技术融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分手工和脑力劳动,以达到最佳生产状态。通过应用整合信息系统、人机界面设备PLC触摸屏、数控机床、机器人、PDA、条码采集器、传感器、I/O、DCS、RFID、LED生产看板等多类软硬件的综合智能化系统,实现布置在生产现场的专用设备对从原材料上线到成品入库的生产过程进行实时数据采集、控制和监控。同时,智能制造系统实时接受来自ERP系统的工单、BOM、制程、供货方、库存、制造指令等信息,同时把生产方法、人员指令、制造指令等下达给人员、设备等控制层,再实时把生产结果、人员反馈、设备 *** 作状态与结果、库存状况、质量状况等动态地反馈给决策层。
产品智能化
利用传感技术、工业控制技术及其他先进技术嵌入传统产品和服务,增强产品的智能性、网络性和沟通性,从而形成先进制造产品。所谓智能性,指产品自己会“思考”,会做出正确判断并执行任务。比如智能冰箱能根据商品的条形码来识别食品,提醒你每天所需饮用的食品,商品是否快过保质期等;所谓网络性,指产品之间可以通过网络进行联系。比如智能电表可以同智能家电形成网络,自动分析各种家电的用电量和用电规律,从而对用电进行智能分配;所谓沟通性,指产品和人的主动的交流,形成互动。比如电子宠物可感知主人的情绪,根据判断用不同的沟通方式取悦主人。
管理精细化
以RFID等物联网技术应用为重点,提高企业包括产品设计、生产制造、采购、市场开拓、销售和服务支持等环节的智能化水平,从而极大提高管理水平。将RFID技术应用于每件产品上,即可实现整个生产、销售过程实现可追溯管理。在工厂车间的每一道工序都设有一个RFID读写器,并配备相应的中间件系统,联入互联网。这样,在半成品的装配、加工、转运以及成品装配和再加工、转运和包装过程中,当产品流转到某个生产环节的RFID读写器时,RFID读写器在有效的读取范围内就会检测到编码的存在。EPC代码将成为产品的唯一标识,以此编码为索引就能实时地在RFID系统网络中查询和更新产品的数据信息。基于这样的平台,生产 *** 作员或公司管理人员在办公室就可以对整个生产现场和流通环节进行很好的掌握,实现动态、高效管理。
产业先进化
物联网等信息技术是一种高附加值、高增长、高效率、低能耗、低污染的社会经济发展手段,通过与传统制造业相互融合,可以加快产业不断优化升级。首先,物联网可以促进制造业企业节能降耗,促进节能减排,发展循环经济;其次,推动制造业产业衍生,培育新兴产业,促进先进制造业发展;最后,推进制造业产品研发设计、生产过程、企业管理、市场营销、人力资源开发、企业技术改造等环节两化融合,提高智能化和大规模定制化生产能力,促进生产型制造向服务型制造转变,实现精细管理、精益生产、敏捷制造,实现制造业产业优化升级。
中国制造业经过这些年的信息化发展,已经由初期的MIS到ERP、CRM、SCM,从CAD/CAM到CAPP、PLM,初步达到一定的规模。制造业从以往的产品竞争,到现今的服务竞争,而物联网的引入又将引发技术的竞争,进而引发产业的升级优化。物联网在制造业无论是生产过程性能控制、故障诊断还是节能减排、提高生产效率、降低运营成本都将带来的新的发展。物联网技术的研发和应用,是对制造业“两化融合”的又一次升级换代,能提升企业竞争力,使企业更多地参与到国际竞争中。物联网技术的应用,必将引发制造业行业一场新的技术革命。

1、人机一体化

人机一体化一方面突出人在制造系统中的核心地位,同时在智能机器的配合下,更好地发挥出人的潜能,使人机之间表现出一种平等共事、相互“理解”、相互协作的关系。

2、虚拟现实技术

特点是可以按照人们的意愿任意变化。

3、自组织

智能制造系统中的各组成单元能够依据工作任务的需要,自行组成一种最佳结构。

4、学习能力与自我维护能力

智能制造系统能够在实践中不断地充实知识库,具有自学习功能。同时,在运行过程中自行故障诊断,并具备对故障自行排除、自行维护的能力。

智能制造系统构成要素

智能功能包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态五层。

1、资源要素:包括设计施工图纸、产品工艺文件、原材料、制造设备、生产车间和工厂等物理实体,也包括电力、燃气等能源。此外,人员也可视为资源的一个组成部分。

2、系统集成:通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。由小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车间、智能工厂乃至智能制造系统的集成。

3、互联互通:通过有线、无线等通信技术,实现机器之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通。

4、信息融合:在系统集成和通信的基础上,利用云计算、大数据等新一代信息技术,在保障信息安全的前提下,实现信息协同共享。

5、新兴业态:包括个性化定制、远程运维和工业云等服务型制造模式。

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一、车间设备互联互通
采用现场总线、以太网、物联网和分布式控制系统等信息技术,建立车间级工业互联网, 它承担着与底层设备之间的网络通讯与数据自动采集的功能,是工厂实现数字化车间的前提和基础,是同时也是MES系统与数字化设备之间信息沟通的桥梁。
实现工厂设备互联互通集中管理;
实现工厂设备自动化数据采集;

实现工厂设备维护保养周期自动预警;
实现工厂设备利用率分析统计;

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二、生产过程及实时调度
生产设备运行状态实现实时监控、故障自动报警和诊断分析;
车间作业计划自动生成,并可根据订单实时调整作业计划;
车间作业指导书电子化,实现作业指导书一键发布到所有工位;
生产任务指挥调度可视化,通过数字化监控平台调度各项资源;
生产制造过程中物料投放,严格控制物料上线前的验证机制;

生产过程中数据采集,报工、完工、人员、品质、物料等数据;

生产过程优化与分析,通过大数据分析挖掘可优化的工艺流程;

人员绩效KPI采集与统计,采集人员计件、岗位良率、上岗考勤;

生产成品下线数据实现自动采集并通知品质检验人员与物流人员;

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三、物料配送实现数字化
生产过程采用二维码、条形码、电子标签、移动扫描终端等自动识别技术,实现对物品流动的定位、跟踪、控制等功能;
对生产过程中的所需物料实现定点定量配送,通过以局域网的技术平台,实现生产现场信息与物料管理部门之间信息的及时交换,跟踪现场的物料使用情况;
四、产品质量实现可追溯



通过现代化的物联网技术及智能化/数字化设备,通过一维条码、二维条码、RFID等方式对产品赋予唯一ID识别号(编码),实现以一物一码产品身份标识为基础。以单个产品为中心,对产品的原材料、生产过程、生产设备、生产工艺、生产环境、仓储物流等环节进行数据采集并对异常数据实时报警,实现整个产品的质量可追溯性,当产品质量出现问题时,能够对问题产品进行及时定位和准确召回。

五、仓库管理实现数字化
基于条码、RFID、移动识别技术为核心,实现多组织架构管理,多仓库应用,分布式部署,集中管控。以仓储精益管理思想为设计原则,能有效地对批次、快速出入库、调拨、虚拟仓、移库、盘点、追溯等作业管控,并且支持库位电子标签亮灯实现快速拣选。与ERP/MES/TMS等系统无缝对接,同时可对接自动化立体库、物流分拣线、AGV牵引车等智能化设备。

六、工厂数字化运营决策
迈斯工厂数字化决策中心是实现智能化数据运营的核心单元,包括订单、计划、生产、质量、仓储、物流等业务数据,把这些业务数据整合到同一个数据库,进行数据分析、数据查询、数据展示等,为企业领导层提供有利的决策依据,同时还是生产过程数据实时监控中心;

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七、信息化接口集成应用



数字化车间的建设不仅仅是生产技术革新,也不是单纯的实施一套或多套软件系统,数字化车间的整体部署涉及到自动化系统、网络化、数字化、可视化及工厂整体信息化系统的大集成,将多个信息化系统数据库资源共享给数字化车间的核心MES系统,这里就包括了需要和MES集成应用的系统自动化控制系统、ERP企业资源计划系统、CRM客户管理系统、SRM供应商管理系统、PLM产品数据管理系统、CAPP工艺过程设计系统、WMS仓储管理系统等,以此来打造工厂的高效管理。

八、建设数字化车间目的



目前,从全球的制造业发展形势来看,中国要想真正实现中国智造的颠覆必须将打破传统的改革思路,在政府的大力推动与支持下定制了中国制造2025的伟大目标。现在全面都在逐步推进互联网+、信息化与工业化深度融合、数字化工厂等战略部署,最终实现真正的智能制造工业40,让当今的制造大国再次走向制造强国。

工业物联网无线数据采集系统,是一套基于信立 XLSN无线传感器网络技术的,具有终端数据采集,无线数据传输和数据应用分析等多功能的智能化数据采集和监控系统,它在市政供排水管网、供汽管网、热力管网、石油天然气管网、地下管沟监控;游泳池水箱水塔液位、大坝、河道水位、泵房浸水监控;蔬菜蘑菇、针金菇、水果、花卉、育苗等农业大棚智能环境监控;畜牧、家禽、水产等农业养殖智能环境监控;化工危化品石油天然气储罐区、电池、面粉仓库智能环境监控;电信机房、实验室、医院药房、生产车间、冷柜冰箱、图书馆、博物馆、档案室、粮库、烟草、酒糟酒曲酒窖等仓储馆藏智能环境监控;社区楼宇、港口工业园区、公园景区、校园广场、超市商场等大气环境质量智能监控;发动机、变频器等生产机器设备运行状态、仪器仪表能耗及生产缺料的智能监控等多个领域有着广泛的应用。
近年来,工业物联网无线数据采集系统的发展趋势是简化终端结构,在数据采集终端与主机之间采用无线通信,以代替复杂、不灵活的现场布线。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构,根据不同的应用要求,通过简单的增加和更改模块,并结合系统编程,就可以扩展或修改系统,满足不同领域的需要。基于XLSN无线传感器网络24GHz或433MHz模块技术、MES制造执行系统技术及无线传感器、无线测控装置RTU等的智能制造工厂生产车间无线数据采集系统是工业物联网无线数据采集系统的典型应用案例。

日前,我们有幸参观了上汽乘用车郑州工厂的车身车间和总装车间,从车辆的实际生产制造中了解 荣威iMAX8 ( 查成交价 | 车型详解 )的诞生之路,毕竟能够在中保研的碰撞测试中刷新MPV的最佳成绩,必将有自己的拿手好戏。

郑州工厂通过“制造+物联网”模式的构建出“数字化工厂”,工厂中含有的车间包括冲压车间、车身车间、油漆车间、总装车间和动态评审基地。在郑州工厂的车身车间中,拥有296套焊接机器人,焊点的自动化率达到了999%,目前已完成 荣威 iMAX8白车身一万五千台的产量。

车身车间

在车身车间中又分为底板、侧围、总拼、门盖、表调五大工艺区域,在生产中采用了柔性化生产技术,机器人可根据不同需求调整滚边曲率及角度,滚边速度设置在平均200mm/s,极大的提升了生产节拍并保证了产能。在车身车间中可看到6台迪斯的包边压机,并配有多个换模小车,其公称力达到200吨。

在车辆焊接之前, *** 作工把将要上的工件放置到 APC全自动托盘运输机 上,由运输机向车身进行运输,之后由机器人进行抓取上件。该运输机适合多种托盘的尺寸范围,能够简化工程的进程,定位精度可达到了05mm。

车身在在焊接的过程中,采用 OpenGate专利技术 ,该技术是世界上唯一的为非升降焊接生产线设计的传输系统,工位之间的传输时间为5秒,并自带随行夹具。目前该工位拥有14台机器人,14台焊机,可扩展为6副GATE,实现6车型的柔性生产。

由于 荣威iMAX8 的车顶拥有长达27米的激光焊缝,在车身进行点焊之后,白车身会进入到一个防辐射的隔离区进行 激光焊接 。激光焊接速度为5~6m/min,刚度较传统点焊能提高30%。焊接完毕后,无需增加车顶饰条,提升了车身的美观度。

在整个白车身进行焊接的过程中,实施 100%在线测量 ,实时、动态监控,及时 发现 误差,对产生误差的原因做出判断,并调整相关夹具或检具以满足白车身对于精度的要求。

总装车间

下一个参观的车间为总装车间,目前郑州工厂共包含5条主线、8条分装线,175台设备,可装配包含8款发动机、13种变速箱,287款车型配置等多类车型。总装车间分为5个工作区域,包括内饰装配区,底盘装配区,外装及最终装配区,性能检测区及物流配料区。

郑州工厂总装车间采用 配料防呆系统、自动化物料运输系统、ECOS *** 作系统、Andon系统、质量追溯管控系统 等先进技术和设备,确保生产过程高效、产品质量可靠。

在车辆进行总装时,可看到工厂有大量AGV小车进行物料的自动化运输,转运的过程中无需人工干预。当AGV小车收到系统发布的物料信息之后,相应物料工位目视化指示灯点亮,员工通过扫码正确取料后进行拍灯 *** 作,指示灯熄灭,控制终端采集数据至PMC控制系统进行防错判定。

在车辆行车电脑的装配中使用了ECOS *** 作系统,该系统为嵌入式可配置 *** 作系统,是将整车中13个主要控制模块进行组建和配置。在车辆装配的过程中,每一辆车前都会都粘贴有装车信息单,就如同车辆的“身份z”,扫码后可获取该车辆装配的零件信息,以便于后期的质量追溯。

此外,在车辆装配的过程中,还使用了Andon系统,可实现6秒快速响应,采用严格的质量防错控制,不接受、不制造、不传递缺陷的产品。

荣威iMAX8碰撞测试

荣威iMAX8的前防撞梁长度为1380mm,更宽的前防撞梁能够带来更大的横向保护面积,并且使用了一体化的三角支撑接头,能够引导碰撞载荷传递到纵梁,吸能效果进一步的提升。

荣威iMAX8拥有Shotgun前端结构专利技术(前翼子板内侧用于吸能的上边梁),其环抱式结构和内部的加强板能够引导车辆进行Y向运动,加上全框式副车架前端外拓,承载与吸能效果的提升,形成了新型前舱笼式框架结构。

其“丢轮保车”的设计,让车辆在受到撞击时,会尽快将车轮削掉,避免前车轮因为碰撞冲击,侵入驾驶舱对驾驶员造成致命伤害。

荣威iMAX8还配备有驾驶员方向盘气囊DAB、副驾驶正面气囊PAB、左/右侧前排座椅侧气囊SAB、左/右侧前后排一体式侧气帘CAB,可以覆盖整个侧面窗框区域,以及保障全车乘员的安全。

此外,荣威iMAX8还使用了L2级驾驶辅助系统,应用毫米波雷达+摄像头融合方案,并配备360度全景影像系统、BSD盲点监测、DOW开门报警等在内的超级8合1盲区辅助系统。

荣威iMAX8在整车的安全设计上,不仅在车辆结构上进行强化,在智能辅助驾驶上同样提供安全的防护,让更多的MPV车型也逐渐重视车辆的安全性,树立了很好的榜样。

(图/文/摄: 崖雍)

@2019

生产车间。根据查询天眼查可知,英内物联网科技生产车间好。上海英内物联网科技股份有限公司是一家专业从事RFID标签天线设计、研发和生产的高科技企业。公司的核心技术人员从2001年开始就研制开发。


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