工業(yè)4.0的時代已來臨，面對智能工廠及智能制造的強勁市場需求，研華用物聯(lián)網(wǎng)思維推動工業(yè)4.0實踐。將工業(yè)4.0的實踐分為三個階段，第一階段是針對設(shè)備領(lǐng)域，做到全面的設(shè)備感知與聯(lián)網(wǎng)，以達到數(shù)據(jù)透明化及生產(chǎn)信息可視化；第二階段是做設(shè)備數(shù)據(jù)與生產(chǎn)訊息的整合及信息分析，以提供第三階段智能設(shè)備與大數(shù)據(jù)分析所形成的智慧服務(wù)。研華通過智能設(shè)備與信息整合，助力智能制造進一步發(fā)展，以整合的自動化系統(tǒng)與云端創(chuàng)新技術(shù)邁向工業(yè)4.0。
一、案例概況
隨著工廠面對越來越多的客單化生產(chǎn)及快速交貨需求，對信息數(shù)字化及管理實時化的重視度日趨高漲。借由物聯(lián)網(wǎng)讓設(shè)備聯(lián)網(wǎng)“落地”，將原設(shè)備進行升級改造，讓生產(chǎn)對策更精準，讓現(xiàn)場的數(shù)據(jù)變得有價值，已成為大部分工廠管理者的需求共識。
1. 項目背景
勤昆科技（昆山）有限公司，于2006年9月12日成立。注冊資本1000萬美元，經(jīng)營范圍為設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)非金屬制品模具；精沖模、精密型腔模；電腦用、通訊用、刀片式與機架式服務(wù)器用連接器、接插件等新型電子元器件；大中型電子計算機、便攜式微型計算機、高檔服務(wù)器制造；電腦用機箱、外殼等五金件開發(fā)、生產(chǎn)；銷售自產(chǎn)產(chǎn)品，從事貨物進出口業(yè)務(wù)，是一家外商獨資的企業(yè)。
應(yīng)用企業(yè)概況：
勤昆科技現(xiàn)有的沖床車間和NCT車間，設(shè)備間獨立運行，設(shè)備狀態(tài)和人員信息無法及時獲取，信息化基礎(chǔ)幾乎為零，管理層無法做出快速準確的決策。
表1 車間現(xiàn)況描述
2. 預(yù)期目標
結(jié)合研華iFactory SRP（Solution-Ready Packages解決方案包）標桿化KPI管理看板及后臺數(shù)據(jù)分析，找到數(shù)據(jù)可視化方法，對設(shè)備生產(chǎn)進行有序化管理，可實現(xiàn)資訊即時到達、目標自動檢核，同時具備預(yù)警通知及協(xié)調(diào)資源功能，將人員作業(yè)步驟電子化、資訊化，讓生產(chǎn)更具備彈性。管理者可隨時隨地掌控現(xiàn)場生產(chǎn)信息及管理績效指標，進而達成：產(chǎn)能提升、效益提升、人力下降、管理成本下降等成果，全面優(yōu)化生產(chǎn)效率。管理者亦可通過云平臺服務(wù)，實現(xiàn)遠程同步，使維運更加方便快捷。
二、項目實施
該智慧工廠設(shè)備聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的實施，須充分考慮勤昆科技的實際需求，全面實現(xiàn)沖壓車間、NCT車間機臺設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。
1. 場景特征
（1）設(shè)備利用低下
勤昆科技生產(chǎn)現(xiàn)場數(shù)控機臺部分均為單站式作業(yè)，機臺需有人看守作業(yè)，通過人工登記，做區(qū)域看板管控、刀具人工管理等，設(shè)備產(chǎn)能產(chǎn)量低，大部分并未將性能發(fā)揮到最大化。
（2）信息化程度不高
雖然已經(jīng)實施了部門級的軟件方案，如PDM系統(tǒng)、CRM系統(tǒng)、物流系統(tǒng)等，但其信息采集仍為人工作業(yè)：如人工操機紙單作業(yè)、機修、領(lǐng)班、QC人工巡檢，使得各部門間信息交流不暢，大大制約著企業(yè)的生產(chǎn)及發(fā)展。
2 模式路徑
根據(jù)勤昆現(xiàn)場情況實際調(diào)研和溝通：
對勤昆科技現(xiàn)有制造管理模式進行溝通與了解
對勤昆科技IT系統(tǒng)信息進行溝通與了解
對勤昆科技現(xiàn)場建置，設(shè)備運行狀況進行調(diào)研了解
參考《智能制造能力成熟度模型白皮書》（1.0版）對勤昆進行制造維度和智能維度評估，得出如下智慧工廠建制重點策略方案：
表2 智能制造能力成熟度評估
3. 技術(shù)實現(xiàn)
（1）方案概述
本方案整合了靈活的架構(gòu)設(shè)計、開放的系統(tǒng)平臺、良好的通訊連接性、組態(tài)的方便性、系統(tǒng)高可靠性以及維護的便捷性，依托于研華WISE-PaaS智能工廠物聯(lián)網(wǎng)平臺iFactory SRP解決方案，搭建極具特色的智慧工廠解決方案。
（2）方案整體規(guī)劃
分步分階段實施。根據(jù)勤昆科技的實際需求初步擬定以沖壓車間、NCT車間智能化改造為一期工程，構(gòu)建開放式系統(tǒng)平臺,在一期工程完成后，借助研華方案強大的可擴展性，后期在該系統(tǒng)架構(gòu)上可便捷實現(xiàn)其他廠區(qū)車間的系統(tǒng)實施。
（3） 整體方案架構(gòu)
戰(zhàn)情室系統(tǒng)
戰(zhàn)情室平臺可以整合設(shè)備、產(chǎn)線、工廠廠區(qū)及集團等KPI信息操盤管理，經(jīng)由多維度數(shù)據(jù)分析，讓工廠管理人員從中挖掘數(shù)據(jù)價值，搭配WISE-PaaS Dashboard可視化系統(tǒng)，可有效管理設(shè)備狀態(tài)、稼動率、設(shè)備產(chǎn)能產(chǎn)量、工時、單位成本及能源成本分析等。此系統(tǒng)深度統(tǒng)計分析，協(xié)助管理者發(fā)現(xiàn)異常，持續(xù)優(yōu)化人機料法環(huán)各項環(huán)節(jié)。
沖壓智能化解決方案
在智能沖壓設(shè)備監(jiān)測客戶端電腦軟件界面輸入員工號,系統(tǒng)隨機監(jiān)控整個生產(chǎn)作業(yè)過程,包含當前人員信息、機臺狀態(tài)、模具狀態(tài)、輸入當前條碼/工單，系統(tǒng)將自動串聯(lián)后臺系統(tǒng)并按照對應(yīng)狀態(tài)切換不同監(jiān)控功能。
NCT+鐳射智能化解決方案：
在智能NCT+鐳射設(shè)備監(jiān)測客戶端電腦軟件界面輸入員工號,系統(tǒng)隨機開始監(jiān)控機臺信息以及整個生產(chǎn)作業(yè)過程,包含當前人員信息,機臺狀態(tài),輸入當前條碼/工單，系統(tǒng)將自動串聯(lián)后臺系統(tǒng)并按照對應(yīng)狀態(tài)切換不同監(jiān)控功能。
ESOP系統(tǒng)解決方案
在ESOP客戶端電腦軟件界面輸入當前條碼/工單，從ESOP管理后臺獲取對應(yīng)料號和SOP名稱，通過軟件下載對應(yīng)SOP到本地，隨即通過PDF軟件打開呈現(xiàn)。ESOP搭建有消息廣播機制，推送廣播消息至全部客戶端ESOP系統(tǒng)。
系統(tǒng)架構(gòu)圖：
4. 項目亮點
1、系統(tǒng)特性
本系統(tǒng)采用分布式部署，兼容性非常好，充分發(fā)揮各構(gòu)件的運算能力，將系統(tǒng)效能、處理速度發(fā)揮到極致，優(yōu)點與效益表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）穩(wěn)定性與開放性兼顧
（2）各子系統(tǒng)間相互獨立相關(guān)性弱
（3）項目風(fēng)險低，實施周期短
（4）系統(tǒng)投資回報率高
2、面向未來的解決方案
針對勤昆科技實施方案我們采用開放與易擴展的設(shè)計思路，無論是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、硬件配置、通訊方式的選擇還是軟件組態(tài)編程均考慮了系統(tǒng)擴展的問題。系統(tǒng)擴展具有簡易、向上兼容、節(jié)約、模塊化等特性。用戶后續(xù)可通過模塊化方式，輕松實現(xiàn)其他功能拓展，如智能樓宇及其系統(tǒng)集成、生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)MES等。
三、價值成效
1. 平臺價值
加速轉(zhuǎn)換企業(yè)專業(yè)知識為軟件服務(wù)
維運泛用性平臺
平臺中心邊緣模塊的鏈接模塊方案
對資料隱私極度重視的企業(yè)
IP 或網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機需特定管控的企業(yè)
2. 應(yīng)用成效
打通部門與不同系統(tǒng)間的溝通壁壘。iFactory SRP解決方案充分考慮了“智能+制造”兩個核心，以智能制造能力成熟度為考慮，將各種制造資源要素（人、機器、能源等）與制造過程（設(shè)計、生產(chǎn)、物流、銷售和服務(wù)）等數(shù)字化，通過系統(tǒng)集成，對信息融合中的數(shù)據(jù)進行挖掘利用，并反饋優(yōu)化制造過程和資源要素，推動組織最終達到個性化定制、遠程運維與協(xié)同制造的新興業(yè)態(tài)。即我們常說的在不同系統(tǒng)間獲取數(shù)據(jù)的價值。
以實際效益檢核方案及平臺有效性
四、下一步實施計劃
1. 組裝線車間智能化
制造業(yè)人工組裝線效率成為必修議題。通過研華組裝線效益監(jiān)控方案，精準采集電批控制器數(shù)據(jù)實時并分析，通過可視化工單看板檢視組裝現(xiàn)場績效指標，同時提供數(shù)字化智能防漏鎖浮鎖滑牙，提升品質(zhì)良率，助推全員品質(zhì)管理。
2. 加工車間智能化
在數(shù)控設(shè)備監(jiān)測客戶端電腦軟件界面輸入員工號,系統(tǒng)隨即監(jiān)控機臺信息及整個生產(chǎn)作業(yè)過程,如當前人員信息、機臺狀態(tài)、輸入當前條碼/工單，系統(tǒng)將自動串聯(lián)后臺系統(tǒng)并按對應(yīng)狀態(tài)切換不同監(jiān)控功能，通過直觀的界面獲取當前生產(chǎn)資訊，包含指導(dǎo)數(shù)資訊及品質(zhì)異常資訊。
通過其余項目的補充規(guī)劃，進一步驗證研華WISE-PaaS的開放性及擴展性，通過快速聯(lián)結(jié)機制，協(xié)助客戶迅速開發(fā)、布署、營運設(shè)備聯(lián)網(wǎng)管理、大數(shù)據(jù)分析預(yù)測及可視化等。平臺具備多租戶、彈性伸縮的功能，可以依據(jù)服務(wù)需求，隨時增減服務(wù)容量，亦可應(yīng)付反應(yīng)時間以秒計算服務(wù)需求，在使用量低時也能有效節(jié)省成本。
同時平臺提供機器學(xué)習(xí)服務(wù)，提供多個流程分析模組，并結(jié)合業(yè)界專家合力打造不同領(lǐng)域解決方案，通過儀表板和機器學(xué)習(xí)結(jié)果進行關(guān)聯(lián)，將多種類型機器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)提供至用戶以直觀的分析及預(yù)測結(jié)果。