第112期【智造+V課堂】“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”主題分享月***期，邀請智能工廠領(lǐng)域?qū)崙?zhàn)專家、江蘇麥酷博信息科技有限公司研發(fā)總監(jiān)徐余，徐總就“高度化設(shè)備聯(lián)控、設(shè)備聯(lián)控平臺(tái)架構(gòu)、 IIoT 數(shù)據(jù)采集 Module、EES(設(shè)備效率系統(tǒng))、應(yīng)用案例”等方面深度分享了基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下的智能工廠設(shè)備互聯(lián)解決方案探究。

分享嘉賓

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江蘇麥酷博信息科技有限公司研發(fā)總監(jiān)   徐余

個(gè)人簡介

(1)畢業(yè)于江南大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，現(xiàn)任江蘇麥酷博信息科技有限公司研發(fā)總監(jiān)。

規(guī)劃設(shè)計(jì)公司戰(zhàn)略發(fā)展，設(shè)計(jì)了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)以及研發(fā)出了底層工業(yè)設(shè)備物聯(lián)網(wǎng)模組產(chǎn)品，為從底層實(shí)現(xiàn)MES的數(shù)字化工廠打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

(2)2012.2-2014.4 任博世汽車電子有限公司工業(yè)4.0技術(shù)經(jīng)理。

帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了適應(yīng)汽車電子生產(chǎn)線的智能化生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)，包括物料自動(dòng)驗(yàn)證系統(tǒng)/整體自動(dòng)化物流物料呼叫系統(tǒng)等。

(3)2007.7-2012.2 松下電器研究開發(fā)有限公司研發(fā)工程師。

松下電器研究所任職期間研發(fā)松下SMT貼片機(jī)高速貼片算法，貼片機(jī)吸嘴頭優(yōu)化。

二、分享主題

《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下的智能工廠設(shè)備互聯(lián)解決方案探究》

三、分享大綱

1. 背景：高度化設(shè)備聯(lián)控是智能工廠的基石

• 設(shè)備聯(lián)控解決方案概貌
• 設(shè)備聯(lián)控必須形成信息流閉環(huán)
• 高度化設(shè)備聯(lián)控是智能工廠的基石
• 麥酷博設(shè)備聯(lián)控平臺(tái)架構(gòu)

2. 設(shè)備聯(lián)控方案

• 市場現(xiàn)狀
• IIoT 數(shù)據(jù)采集 Module及IIoT Module 應(yīng)用方向
• 設(shè)備效率系統(tǒng)(EES)

3. 應(yīng)用案例

• 系統(tǒng)應(yīng)用概貌
• 系統(tǒng)架構(gòu)及系統(tǒng)界面

四、原文實(shí)錄

原文實(shí)錄context：

大家好，非常感謝能來到江蘇省企業(yè)信息化協(xié)會(huì)的總?cè)?，給大家分享我們麥酷博公司關(guān)于在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)底層設(shè)備聯(lián)控方面的一些經(jīng)驗(yàn)。接下來我會(huì)給大家分享我們麥酷博智能工廠設(shè)備聯(lián)動(dòng)聯(lián)控解決方案。

首先我會(huì)在本次分享中給大家按照三個(gè)方向來進(jìn)行一個(gè)分享。首先***塊是背景，然后是設(shè)備聯(lián)控的方案以及基于設(shè)備聯(lián)控方案提供的一些應(yīng)用的案例。

大家來看到我們這邊背景欄，現(xiàn)在高度化的設(shè)備聯(lián)控是智能工廠實(shí)現(xiàn)的一個(gè)基石。很多朋友會(huì)問：為什么現(xiàn)在高度化的設(shè)備聯(lián)控才能是實(shí)現(xiàn)智能工廠的一個(gè)基石呢?這其中有涉及到幾塊的內(nèi)容。

首先***塊，據(jù)大家所知，現(xiàn)在很多不同的行業(yè)，不同的工廠自動(dòng)化的水平參差不齊，有一些工廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了完全自動(dòng)化的設(shè)備。但是有絕大部分的工廠還是停留在依靠人力以及半自動(dòng)的設(shè)備生產(chǎn)狀態(tài)。如果要打造智能工廠***步就是如何解決底層設(shè)備生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)采集?

接下來請大家看整個(gè)設(shè)備聯(lián)控的解決方案的概貌。在整個(gè)設(shè)備聯(lián)控，在整個(gè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的位置，它是面向于***層。***層是我們常說的這些物流設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備以及相應(yīng)的檢測、量測和操作人員方面。往上是指我們把這些設(shè)備所獲得的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)入到一個(gè)平臺(tái)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互、分析。

通過設(shè)備聯(lián)控應(yīng)用的軟件系統(tǒng)，對底層數(shù)據(jù)采集平臺(tái)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分拆、分析到相應(yīng)的不同子功能的模塊，比如說MES生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、EES設(shè)備的綜合效率管理系統(tǒng)，相應(yīng)的設(shè)計(jì)管理體系系統(tǒng)，以及設(shè)備的保障系統(tǒng)等。

往上就是達(dá)到了整個(gè)工廠的智能化的分析，良率分析系統(tǒng)等。往左邊大家可以看到，在整個(gè)工廠層次，有ERP系統(tǒng)以及SCM系統(tǒng)等。

對于設(shè)備聯(lián)控，我們達(dá)到的作用是有六塊主要的作用：

• ***塊是指我們對數(shù)據(jù)以及生產(chǎn)狀況的可追溯性。
• 第二塊是指我們許多設(shè)備生產(chǎn)的配方管理。什么是配方管理呢?是指機(jī)器生產(chǎn)的參數(shù)，不同的生產(chǎn)參數(shù)對應(yīng)于不同的生產(chǎn)型號。
• 第三塊是指我們對所有的設(shè)備進(jìn)行一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保生產(chǎn)在一個(gè)穩(wěn)定可控的狀態(tài)內(nèi)。
• 第四塊是指我們對認(rèn)可生產(chǎn)線框設(shè)備機(jī)臺(tái)等的變更需要有相應(yīng)的管理控制體系。
• 第五塊和第六塊就相應(yīng)的上升到自動(dòng)化的分析以及報(bào)表層次。

真正的設(shè)備聯(lián)控是必須要形成一個(gè)信息流的閉環(huán)?，F(xiàn)在很多的設(shè)備，我們進(jìn)行了一些數(shù)據(jù)采集之后，只是做了單方向的設(shè)備數(shù)據(jù)采集分析，但是沒有真正形成對機(jī)臺(tái)設(shè)備的分析結(jié)果的反饋機(jī)制。形成反饋體系之后，能達(dá)成的作用是什么呢?

首先***個(gè)就是前饋體系和反饋體系。前饋體系是指出我們對機(jī)臺(tái)這邊的控制、管理和分析，達(dá)到追蹤、驗(yàn)證以及報(bào)表警報(bào)和一些數(shù)字統(tǒng)計(jì)分析。反饋是指我們把這些數(shù)據(jù)同時(shí)通過通訊手段給到機(jī)器，對它進(jìn)行防錯(cuò)防呆、實(shí)時(shí)的質(zhì)量管控、時(shí)效管控以及建模工程變更等。通過現(xiàn)場ICT技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行建模、聯(lián)控才可以實(shí)現(xiàn)PDCA的閉環(huán)信息管理。

接下來請大家看我們麥酷博公司針對于智能工廠的一個(gè)評級標(biāo)準(zhǔn)。

首先我們按照整個(gè)智能工廠行業(yè)化的區(qū)分分了五個(gè)階段，***的階段是屬于運(yùn)營自動(dòng)化的階段，這塊是屬于智能工廠的最終目標(biāo)。能夠達(dá)成運(yùn)營自動(dòng)化的智能工廠，所屬行業(yè)比較***，主要是集中在半導(dǎo)體、液晶面板等高度自動(dòng)化生產(chǎn)的行業(yè)。

其實(shí)我想大家都清楚，很多公司，很多工廠現(xiàn)在都集中在***階段向第二階段過渡的一個(gè)過渡期?，F(xiàn)在很多工廠在什么樣的階段呢?***階段的情況主要是基于人工錄入的一些數(shù)據(jù)，包括我的一些作業(yè)運(yùn)營的數(shù)據(jù)，我的工單流轉(zhuǎn)卡，我的報(bào)表品質(zhì)等等事后分析統(tǒng)計(jì)，以及相應(yīng)的設(shè)備的點(diǎn)檢、保養(yǎng)、管理機(jī)制。

在這個(gè)階段，大家都會(huì)發(fā)現(xiàn)，很多情況下實(shí)際上通過人工錄入的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、不實(shí)時(shí)，甚至滯后性非常強(qiáng)。我們要實(shí)現(xiàn)一個(gè)機(jī)器這邊過來的采集自動(dòng)化的數(shù)據(jù)才能說，整個(gè)工廠運(yùn)營實(shí)時(shí)性到底是達(dá)成什么樣的情況?我的設(shè)備、我的車間是否有任何的異常情況?我的品質(zhì)、設(shè)備保全是否需要強(qiáng)化等。

智能工廠的第二階段是指采集的自動(dòng)化。采集的自動(dòng)化又代表了通過信息化的手段，可以從機(jī)器、設(shè)備以及手持的PDA等工具載體，自動(dòng)化來處理獲取機(jī)器、設(shè)備、PDA等實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。通過這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)我們才能進(jìn)行實(shí)時(shí)的生產(chǎn)情況管理，設(shè)備實(shí)時(shí)的異常管理以及品質(zhì)數(shù)據(jù)，SPC曲線以及設(shè)備保養(yǎng)、強(qiáng)化等。

為了達(dá)成由傳統(tǒng)人工操作向智能工廠轉(zhuǎn)型，接下來我會(huì)提到我們麥酷博設(shè)備聯(lián)控的一個(gè)全貌結(jié)構(gòu)。請大家仔細(xì)觀看這張平臺(tái)架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，大家可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)采集不是簡單的從設(shè)備機(jī)臺(tái)這邊采集到數(shù)據(jù)，給到上位的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行分析就結(jié)束了的。通過標(biāo)準(zhǔn)化的國際ISA 95等定義，我們把設(shè)備聯(lián)控平臺(tái)分為了幾個(gè)區(qū)域：

***個(gè)區(qū)域是底層的設(shè)備控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，相當(dāng)于一些基礎(chǔ)的服務(wù)。這些服務(wù)提供和確保我們可以跟PLC控制器、半導(dǎo)體協(xié)議的設(shè)備以及支持OPC驅(qū)動(dòng)的設(shè)備進(jìn)行聯(lián)通。同時(shí)根據(jù)它所承載的消息服務(wù)機(jī)制，當(dāng)然這些都是計(jì)算機(jī)化的語言，向上提供消息?；谶@些服務(wù)之上，我們才完成了對設(shè)備效率服務(wù)、配方管理、FDC失效管理，以及防呆等服務(wù)。整體通過聯(lián)控平臺(tái)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的架構(gòu)可以對外擴(kuò)展給工廠的其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和邏輯處理。

接下來我會(huì)通過我們自主研發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)的模組，來給大家展示如何進(jìn)行底層設(shè)備聯(lián)控的一個(gè)解決方案。請大家仔細(xì)觀看現(xiàn)在市場現(xiàn)況這張圖示?？赡茉谏a(chǎn)線上時(shí)間比較長的這些朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)，在我們的生產(chǎn)線上有各種各樣的設(shè)備以及底層的傳感器，這些傳感器很多都是直接跟設(shè)備的PLC或者是工控機(jī)等進(jìn)行連接，然后把數(shù)據(jù)傳遞給人機(jī)交互界面。

在這種情況下，首先PLC廠家就有成百家之多，底層的這些數(shù)碼設(shè)備儀表盤、通訊以及伺服電機(jī)等品牌又是多種多樣。這些多種多樣的設(shè)備，它的通訊協(xié)議和并行的驅(qū)動(dòng)都是不同的。那么一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的問題就來臨了。在現(xiàn)在的市場上，對于工廠做智能功能軟件系統(tǒng)等，最現(xiàn)實(shí)要解決的一個(gè)問題就是，我們要對底層這些設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、聯(lián)通，然后把這些數(shù)據(jù)提供給我們的上位軟件系統(tǒng)?？赡墁F(xiàn)在這一塊面臨非常大的復(fù)雜和多種多樣的問題。

在現(xiàn)在的市場上對于傳統(tǒng)這些設(shè)備聯(lián)控的方式也是多樣化的。但是同樣的面臨有以下幾點(diǎn)問題：

• ***，不透明以及高昂的設(shè)備聯(lián)控采集費(fèi)用。
• 第二，需要專業(yè)的人員，專業(yè)的技能才能對數(shù)據(jù)采集進(jìn)行一個(gè)可操作性。
• 第三，就算完成了底層設(shè)備聯(lián)控的方式，也是需要有一個(gè)長期維護(hù)的過程。
• 第四，整個(gè)工廠的幾百臺(tái)甚至上千臺(tái)構(gòu)筑的周期非常漫長。

大家的聲音都是一致的，有沒有一種采集設(shè)備、采集手段、采集工具可以針對不同的老舊設(shè)備進(jìn)行一個(gè)合理化的改造，同時(shí)不需要額外的費(fèi)用(多出來的費(fèi)用)以及相應(yīng)的教育(復(fù)雜的教育)，可以對生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)營的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)的采集以及控制，確保導(dǎo)入和靈活性、擴(kuò)展性?

針對于以上現(xiàn)實(shí)的市場問題，我們研發(fā)的這款物聯(lián)網(wǎng)的采集模組，這個(gè)模組可以連主流的PLC識別設(shè)備、視覺設(shè)備等擁有8路通道的模擬量和開關(guān)量，同時(shí)支持有接口R3232C接口支持老舊PLC信息化改造，另外也支持其他擴(kuò)展電路板的接路。

與傳統(tǒng)的采集方式相比，我們的物聯(lián)網(wǎng)模組只需要一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)模組，就可以同時(shí)為多個(gè)機(jī)臺(tái)接入提供便利性，它還可以同時(shí)接入相應(yīng)那些儀表電機(jī)、模擬開關(guān)以及PLC接入。通過我們的模組和上位的系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)通訊設(shè)置。傳統(tǒng)的方式需要增加額外的PLC以及相應(yīng)的改造成本。

我們現(xiàn)有的模組已經(jīng)支持主流的PLC協(xié)議，比如三菱、西門子，松下、歐姆龍、橫河等，我們還在持續(xù)增加其他品牌的PLC。

由于有了模組對于底層的工藝設(shè)備、測量設(shè)備等的數(shù)據(jù)通訊支持，鑒于模組之上，可以給工廠未來帶來更多的相應(yīng)的管理應(yīng)用，比如監(jiān)控管理。整個(gè)車間的所有設(shè)備的狀態(tài)以及當(dāng)前生產(chǎn)產(chǎn)品的情況等，整個(gè)設(shè)備的報(bào)警、綜合效率分析系統(tǒng)等，設(shè)備報(bào)警管理系統(tǒng)等，以及配方管理。

再往上層就是針對整個(gè)工廠級別的生產(chǎn)管理以及實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)層次的應(yīng)用。在模組的設(shè)備控制平臺(tái)的結(jié)構(gòu)上，我們也是進(jìn)行了合理化、優(yōu)化的設(shè)備結(jié)構(gòu)，可以給不同的平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)的建模與仿真測試，同時(shí)提供給外部其他系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化的接口。

對于未來實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)層次，我們也考慮到讓許多工廠能夠更智慧、更有效的達(dá)到它的一個(gè)目標(biāo)績效。我們的模組給未來工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)層次能帶來的是一個(gè)產(chǎn)能共享智能制造超市。未來基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的這些企業(yè)，統(tǒng)一行業(yè)的這些企業(yè)可以基于相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)產(chǎn)能共享，以及指導(dǎo)性的提高生產(chǎn)運(yùn)營水平。

在我們的設(shè)備效率管理系統(tǒng)層次，我們提供了四塊主要的模塊：

***塊缺陷監(jiān)控分類管理FDC。在這個(gè)工作模塊里面，我們需要實(shí)時(shí)地進(jìn)行設(shè)備的參數(shù)監(jiān)控以及異常參數(shù)的感知。

第二個(gè)模塊是指配方管理模塊RMS模塊。在這個(gè)模塊中，我們會(huì)對生產(chǎn)不同型號對機(jī)臺(tái)進(jìn)行配方集成管理，配方事故防止以及提升品質(zhì)。當(dāng)然對異常參數(shù)也會(huì)進(jìn)行一個(gè)提前感知與預(yù)控。

第三個(gè)模塊是設(shè)備效率追蹤EPT模塊。我們主要是對設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和效率性能分析。

第四個(gè)模塊是防呆中央管理系統(tǒng)CRMS。我們對機(jī)臺(tái)進(jìn)行一個(gè)集成化的建模與管理。

以上是我們通過物聯(lián)網(wǎng)的模組，對設(shè)備獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)綜合效率分析管理界面的，請大家可以觀看一下。

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接下來我簡單對我們的一些應(yīng)用案例給大家分享一下我們的經(jīng)驗(yàn)。

我們針對S公司在全球很多個(gè)區(qū)域的工廠，將近4000臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了一個(gè)整體的設(shè)備綜合解決方案，把這些設(shè)備連到了一個(gè)統(tǒng)一的服務(wù)器上進(jìn)行管理。

這個(gè)公司的4000多臺(tái)設(shè)備，我們把它的這些數(shù)據(jù)(設(shè)備狀態(tài)、事件報(bào)警參數(shù)、工藝、生產(chǎn)開始、結(jié)束、檢測結(jié)果等數(shù)據(jù))統(tǒng)一采集到我們的設(shè)備管理系統(tǒng)上。這是對我們的系統(tǒng)提出了一個(gè)非常高的要求，同時(shí)也印證了我們系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

以上是一些我們的系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的一些應(yīng)用界面。大家請看到***一張應(yīng)用界面，S公司它的相機(jī)事業(yè)部、組裝事業(yè)部構(gòu)筑了我們的設(shè)備聯(lián)控系統(tǒng)后，對瞬間設(shè)備的宕機(jī)下降和產(chǎn)線有效性提升的結(jié)果非常明顯。從原來的10月份、11月份、12月份瞬間宕機(jī)的次數(shù)大家都可以看到，從10月份到12月是將近21.7%的降低，同時(shí)機(jī)率也有26.7%的降低，在有效性上改善上升了6%。

以上是針對我們公司在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智能工廠領(lǐng)域的一些經(jīng)驗(yàn)分享，非常感謝大家。

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