1、智能工厂总体规划及实施指南研讨人：董 健 研究员南京优倍电气有限公司 南京优倍自动化系统有限公司 董事长南京大学控制工程领域 特聘硕士生导师全国工业过程测量与控制及自动化标准化技术委员会TC124 委员工信部智能制造标准化及验证项目工作组 专家江苏省经信委智能制造服务联盟 副理事长NEWPWR 优倍自动化INTELLIGENT-FACTROY|PLANNING|IMPLENETATION|GUIDE个 人及 企 业 介 绍 NEWPWR 优倍自动化第一部分智 能 制 造 领 域 业 绩NEWPWR 优倍自动化主持制订国标智能工厂通用技术要求中“智能管理”、“智能生产”等分标准荣获2017年年度2、中国标准化助力奖主持规划、实施中车浦镇海泰、航天晨光（产线仿真）、菲尼克斯（示范线）、清华大学SMT、江苏飞达、安徽天康、北京华科仪、浙江（三国）精密等智能制造建设项目参加评审工信部、江苏省等百余家企业智能制造示范申报项目主持规划、实施工信部智能工厂标准化示范验证线（优倍电气）参加制订、评审数字化车间通用技术要求、工业云及大数据、智能工厂系统集成、智能产品、工业自动化生产过程测控用参考模型（数字工厂）等国家标准本版权为研讨人所有参加制定、评审江苏省“十三五”智能制造发展规划、南京市建设中国智能制造名城规划等政策南京优倍电气有限公司从事工业测控用安全仪表等仪器仪表产品的研发制造，为本专业领域国内3、龙头企业之一。NEWPWR 优倍自动化南京优倍自动化系统有限公司工信部智能工厂标准化示范、验证单位江苏省、南京市首批示范智能车间（工厂）致力于电子、小型机加及装配行业的智能工厂信息化、自动化集成业务。基于自主产权的先进PLM、MES、仿真系统智能装备研发及机器人、PLC等系统集成投资服务企 业 介 绍国家智能制造标准化体系简介 NEWPWR 优倍自动化第二部分智能制造的两个核心路线一个指南中国制造2025一个纲要国家智能制造标准体系建设指南 三个维度：三个维度：生命周期、系统层级、智能功能 基础共性：基础共性：基础、安全、管理、检测评价、可靠性 关键技术：关键技术：智能装备、智能工厂、智能服务4、工业软件和大数据、工业互联网 创新驱动 质量为先 绿色发展 结构优化 人才为本中国制造2025一个纲要国家智能制造标准体系建设指南NEWPWR 优倍自动化我国政府对智能制造的推动、扶持政策国家、工信部层面我省地方政府层面中国制造中国制造2025智能制造试点示范智能制造试点示范201X专项专项行动实施方案行动实施方案江苏江苏“十三五十三五”智能制造发展规划智能制造发展规划 2015-2017江苏省示范智能车间评审及扶持江苏省示范智能车间评审及扶持中国制造中国制造2025江苏行动纲要江苏行动纲要南京市建设中国智能制造名城规划南京市建设中国智能制造名城规划2015-2017南京市智能工厂建设单位评5、审及扶持南京市智能工厂建设单位评审及扶持中国制造中国制造2025苏南城市群试点示范实施意见苏南城市群试点示范实施意见加快发展先进制造业振兴实体经济政策措施加快发展先进制造业振兴实体经济政策措施NEWPWR 优倍自动化中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议个五年规划的建议机器人产业发展规划（机器人产业发展规划（2016-2020）苏州、无锡、镇江、南通、泰州、盐城等苏州、无锡、镇江、南通、泰州、盐城等城市城市分分别制定智能制造的发展规划并出台扶持政策别制定智能制造的发展规划并出台扶持政策国家智能制造标准化建设体系指南国家智能制造标准化建设6、体系指南组织、成立智能制造人才培训基地组织、成立智能制造人才培训基地促进中小企业国际化发展五年（促进中小企业国际化发展五年（20162020）行动行动计划计划关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见关于深化制造业与互联网融合发展的指导意见国家信息化发展战略纲要国家信息化发展战略纲要智能制造发展规划（智能制造发展规划（20162020）年）年核心目标从技术层面支撑中国制造2025既定的战略目标，以促进实现物联网、大数据、云计算等新一代信息技术与设计、生产、管理、服务等制造过程的融合，并充分应用自动化、智能化技术，最终促进实现缩短产品研发周期、提高生产效率及质量、降低能耗的目的。NEWPWR 优倍7、自动化重要意义明确路径1、实现智能制造技术引领和创新驱动；2、是智能制造实现互联互通的必要条件；3、是产品、装备、生产管理等实现智能化的技术保障；4、是促进我国制造业参与竞争国际制高点的重要手段。2015年12月份颁布国家智能制造标准体系建设指南1、确定了标准化建设的总体目标及建设路径；2、明确了标准化所涉及的领域，并划分体系；3、对主要核心标准的建设目标给出了定性的指导；4、从组织、人才、合作等方面提供了保障措施。本版权为研讨人所有 国家智能制造综合标准化核心组织中国电子技术标准化研究院机械工业仪器仪表综合经济技术研究所中国信息通信研究院全国信息技术标准化技术委员会（TC28)全国信息安全标8、准化技术委员会（TC260)全国技术产品文件标准化技术委员会（TC146)全国工业机械电气系统标准化技术委员会（TC231)全国工业过程测量与控制及自动化标准化技术委员会（TC124)全国自动化系统与集成标准化技术委员会（TC159)全国增材制造标准化技术委员会(TC562)全国电工电子产品可靠性与维修性标准化技术委员会（TC24)全国金属材料切削机床标准化技术委员会（TC22)全国通信标准化技术委员会（TC485)NEWPWR 优倍自动化三个院所+九个标委会智能工厂与数字化车间的层级关系智能设计智能生产智能服务智能管理生产质量管理车间设备管理工艺执行管理车间计划调度生产物流管理数字化车间 29、数字化车间 N智能工厂数字化车间 1。指令信息反馈信息数据流NEWPWR 优倍自动化系统集成智能制造标准体系框架三个维度实现视角功能视角使用视角商业视角资产流数据流服务流物理世界信息世界NEWPWR 优倍自动化生产制造物流体系销售服务生命周期协同层企业层车间层工厂层级控制层设备层产品设计系统集成互联互通智能工厂层级架构表示图NEWPWR 优倍自动化企业视角产品视角基础共性标准体系基础安全管理检测技术可靠性术语定义测试项目测试方法测试设备指标体系评价方法实施指南技术方法过程标准参考模型元素数据与数据字典标识信息安全管理体系功能安全信息安全两化融合管理体系NEWPWR 优倍自动化本版权为研讨人所有10、关键技术标准体系智能装备智能工厂智能服务工业软件和大数据工业互联网传感器及仪器仪表嵌入式系统控制系统工业机器人人机交互系统增材制造建设计划系统集成智能管理智能设计智能生产个性化定制远程服务工业云工业大数据产品与系统服务与管理体系架构网络设备网联技术资源管理智能物流本版权为研讨人所有NEWPWR 优倍自动化 智能制造标准化体系框架NEWPWR 优倍自动化总体规划及实施指南 NEWPWR 优倍自动化第三部分优倍数字化车间智能工厂总体规划重点任务现状调研政策对接成本目标组织调整两化融合质量目标技术路线安全目标绿色制造总体预算人才计划自动化方案进度规划信息化方案NEWPWR 优倍自动化智能工厂总体规划11、目标（1）现状调研组织质量、技术、研发、生产、市场、财务等人员，对企业基础现状进行详细的调研，以为下一步制定总体规划奠定基础。要求数据资料真实、客观、有效，项目方并需针对性给出通过智能制造需要分阶段解决的主要问题。政策对接总路线及发展目标需符合中国制造2025纲要的指导，并与所在地的各级政府所出台的有关智能制造的扶持政策进行对接，以为未来申报项目扶持资金而做好前期工作，以尽可能地获得政府的支持、扶持，但切不可以以此作为主要目的。组织调整结合智能制造的目标，对企业管理组织架构及职能进行相应调整，以符合企业未来战略规划及方案实施的需要。技术路线根据项目的需要，参考国家已出台的智能制造标准化的要求，12、明确项目的标准化体系架构目标，重点组织规划项目中所应用的相关技术与标准化进行对接，使项目所应用的技术有标准可依，并可进行落地验证。两化融合工信部在大力推动企业实现两化（深度）融合，并推广贯标体系，企业须明确两化融合是智能制造的基础工作，并以此来制定符合本企业需求的两化融合具体实施规划。质量目标分析企业所面对的国内、国际的主要竞争对手、及客户对产品当前及未来的质量要求，并根据企业所实际具备的技术力量及投入预算额，务实确定项目完成时产品所需达到的质量指标，该质量目标这是智能制造项目的核心任务之一。成本目标综合考虑产品及制造过程中的原材料、人力、效率、能耗、物流、企业经营管理等各方面所产生的成本因素13、，并结合在未来市场竞争中对成本的要求，提出项目达成时产品综合的降本目标。其中需特别重视是：需在保证产品质量目标的前提下再考虑降低成本。智能工厂总体规划目标（2）安全目标从生产、数据、信息、人身、设备、网络等六大方面进行安全的综合规划，并确定安全等级（目标）及实施方案，该方案需结合智能工厂的信息化及自动化进行统一规划，并需健立、健全企业安全管理组织与架构，以保障建成后的智能工厂长期的安全运行。绿色制造绿色制造是智能制造的重点任务之一，需分析企业目前能耗、污染排放现状并制定目标，并以此目标从技术层面规划以自动化的手段建立全面、实时监测系统，以信息化手段对以上数据进行汇总分析、优化处理。人才计划为保14、障智能工厂建设期间及建成后的运维及提升，企业须规划制定近期可满足配合项目实施要求的、及未来2-5年、5-10年发展所需要的相关的技术、管理人才的增补、培养计划。信息化方案根据企业实际需求，规划信息化实施的广度及深度（参见后图），特别需制定打通各类软件的数据接口、消灭信息孤岛及“互联网+协同制造”等关键性技术的方案。自动化方案加大智能装备的应用，制定提升自动化生产能力的目标，其中需重点关注对关键、重要的工艺、质量数据进行自动化检测、检验并获取数据，以为后期的大数据分析做准备，并需着重关注各智能装备之间的数据联网及与信息化的协同。进度规划务实规划企业智能制造的近、中、长期目标，不图快、求全、求高，15、需分阶段、有步骤地实施。其中需特别强调各阶段性目标任务之间的技术及数据的关联性、互通性、衔接性。总体预算立足企业现有的可实际投入的资金及未来的赢利预期，以“质量为先、促进管控、提升品牌、兼顾发展”的原则对投入进行合理规划，并需确保资金投入的可持续性。而对于净利润少于5%的企业则不建议在短期内进行全面投入，而是将重点放在实施信息化，并对涉及生产、质量的重点装备进行自动化升级改造，需着重抓好研发及营销，扩大市场份额。智能工厂建设实施步骤分解一期(1.X-2.5)二期(2.5-3.0)三期(3.0-3.5)四期(迈向4.0)协同研发、虚拟仿真、信息安全、互联网+、大数据、工业云信息化自动化基础PDM16、ERPMES(1)数字化车间MES(2)智能工厂MES(3)PLM(1)数字化研发生产资源信息化工艺装备建模精益化生产智能装备升级工艺质量数据采集计划排产信息码应用生产可视化自动化物流精细化成本工艺质量分析物联网工业总线能源排放管理智能排产工艺材料导入智能诊断智能物流成本优化工艺质量优化智能设计智能优化柔性制造深度协同智能决策远程运维供应链优化远程服务智能制造MES(4)PLM(2)两化融合NEWPWR 优倍自动化效益提升10-15%15-30%30-60%60-100%信息化实施方案及规划大数据云平台仿真优化ERPPLMAPPMES智能制造信息平台基础信息平台数据管理数据分析云计算云服务产品17、仿真生产仿真综合优化PDMCRM数据应用财务计划工艺制程产品设计图纸管理材料工艺生产管控可视过程物料客户管理销售管理运行监控在线管理市场互动仓储管理物流管理发货管理WMS质量追溯市场管理云共享协同管理生命周期数字化制造信息平台1 12 23 3基于数据共享及信息安全平台智能服务远程诊断协同制造智能运营深度广度NEWPWR 优倍自动化智能组件数据采集自控信息交互，系统集成机器人工艺治具传感器仪器仪表控制系统驱动器智能装备装备引进装备定制装备集成通信网络通信装置通信协议工业总线智能物流智能仓储智能搬运调度系统识别系统标识方式移动识别终端设备检测装置嵌入软件人机互动 自动化实施方案及规划NEWPWR18、 优倍自动化项目技术特征计划排产结合ERP下发的生产计划要求，通过MES系统对工艺、装备等实时数据进行采集，综合各种资源状态，完成以天、甚至以小时为单位的计划排产。数据采集通过对装备的通信层改造及应用传感器、物联网技术，实现对设备、工艺、测试等所有与制造相关的数据进行自动化采集，以确保数据的全面性、系统性、准确性、实时性；设备管理实现对自动化设备产生的数据进行采集，同时结合生产工艺动态的变化，完成智能诊断功能，以使制造过程的时效性及装备运行的能效性等方面达到最佳状态；质量管理质量相关的数据通过MES自动生成，结合在线产品的质量标准，运用在MES中所嵌入的可靠性分析模块，使得质量分析不仅全面、实19、时、精准，而且可以在线闭环地促进质量持续改善；交期预测对生产过程的数据进行实时采集，通过分析计算、仿真预测等综合技术，并结合设备、人员、环境、采购、库存、物流等数据，做到对交期的准确预判；过程监控嵌入了先进生产过程的动态虚拟仿真技术，可以通过对生产过程进行定性、定量的仿真、预警、预判、反馈，有效提高MES系统对生产前期、中期及结果的指导，并促进完善；成本管理结合柔性制造技术的实施及数据的精确计量，实现对单件产品进行包括人工、材料、设备、能源等在内的精准测算，实现单件产品制造成本的精益化核算模式。智能看板对生产全局、厂、车间、产线、工位实现在线动态显示及仿真，并显示能效、成本、控制反馈等各类数据20、串联、并联的共享，最终达成全局+局部的数字化+图形化的、人机互动的工程监控。面向工业4.0的MES技术特征NEWPWR 优倍自动化面向智能制造的MES实施的效益优化制优化制造模式造模式消除现消除现场黑箱场黑箱规范信规范信息平台息平台宏观效益微观效益增强可追增强可追溯性溯性提高资源提高资源利用率利用率合理安排合理安排生产计划生产计划减少手工提高生产力掌握实况提前消除问题数据共享增强协办公提高生产的标准化增强生产过程的复现性实现管理层控制层互通实时数据采集实时现场监控设备故障分析/预警掌握生产实况提升客服速度可追溯产品制造档案降低成产成本提高客户满意度提高交付能力提高产品质量提高生产效率减少库存提21、高车间资源利用率实现数据资源价值减少产品报废NEWPWR 优倍自动化MES+大数据+云平台应用于智能工厂NEWPWR 优倍自动化实现虚拟设计辅助优化决策便于系统展示在项目实施之前：在项目实施之前：依据设计、装备、工艺等数据模型，对产品未来的制造、乃至全生命周期的过程进行虚拟仿真，达成对未来生产过程的预测、评价、工艺、时序、交期、成本、能耗及人工等进行精准的分析与改进，并完成产线布局及信息化模拟，在项目实施之前即对方案做出最优化的决策。项目投产之后：项目投产之后：将实际生产过程的大数据导入虚拟仿真系统，通过优化的控制方案及经验累积，不断地加快研发进度、提升产品质量及生产效率、降低生产成本及能耗、22、增强企业管理决策与生产控制水平。虚拟虚拟仿真仿真实际制造过程中：实际制造过程中：虚拟仿真系统通过与实际工厂生产过程数据的交互，可展示产品制造流程的全方位、多角度、无限接近真实工况的各项信息，以展现生产过程的透明度、提升对企业先进制造能力的可信度。智能工厂虚拟仿真（西门子数字双胞胎）的成效体现NEWPWR 优倍电气NEWPWR 优倍自动化工业大数据、安全、云计算网络自感知子自感知子系统系统自诊断子自诊断子系统系统自适应子系统自适应子系统自学习子自学习子系统系统自主协同子自主协同子系统系统自组织子自组织子系统系统系统学习、更新知识库；基于机器学习的算法和数据挖掘技术。与合适的人、机器分享数据人机交23、互形成实体和人际网络支撑智能化生产与仿真智能装备数据采集、分析/信息感知诊断结果分析案例库查找基于工业云及大数据的优化NEWPWR 优倍自动化产品物料及工艺的自动化导入工厂工段生产线岗位资源工艺流程工序机种产品物料维修信息工序BOM标准BOM工厂布局工艺产品信息用户资料生产时间目标自定义工厂布局、工艺途程、BOM支持多品种小批量生产建模生产布局生产时间生产资料生产途程车间维护工段维护生产线维护岗位资源维护班制维护班次维护时段维护产品属性维护产品生产途程维护产品工序BOM维护工序维护生产途程维护NEWPWR 优倍自动化产品生产过程的全面追溯物料入库物料分配生产工单包装箱号入库单出货计划产品序列号24、产品序列号产品序列号产品序列号供应商名称物料名称规格型号物料批次收发信息工序信息包装信息上料信息软件版本人员设备品质信息测试结果.入库产品和数量出货地址收货客户发货日期.物料采购物料转移投入组装测试包装入库出货NEWPWR 优倍自动化建立全面的质量管控体系IQC批次（不）合格率IQC抽样合格率信信息息流流IQC检验明细质量缺陷分布不良原因不良现象不良位置不良组件责任部门（不）良率趋势维修数据明细工序测试（不）良率直通率趋势IPQC抽检明细IPQC抽检（不）良率OQC抽检明细OQC批次（不）合格率OQC人员绩效OQC抽样（不）合格率OQC抽样质量缺陷分布OQC质量水平趋势物物流流材料采购IQC检25、验材料仓工单投入组装测试1测试信息收集/测试设备接口IPQC抽检良品良品SPC分析维修测试2不良不良不良不良良品良品OQC抽检出货成品库房包装NEWPWR 优倍自动化实现车间生产过程的信息化NEWPWR 优倍自动化车间生产过程信息可视化设备状态监控生产统计调度与生产计划电子作业指导过程质量控制质量统计来料验收上架智能物料配送产品出货指引现场异常呼叫成品检验NEWPWR 优倍自动化国家智能制造标准化体系简介 NEWPWR 优倍自动化第二部分智能制造实现制造商四大受益新的制造模式将直接降低库存、优化产能、降低消耗、提升管理、缩短研发周期、强化财务管控、提升服务品质，为制造商有效降低综合成本。通过优26、化生产模式，将大幅度缩短并可精准预测生产周期，使原本不确定生产周期进化为可精准掌控。通过智能化、信息化技术的应用，将有效促进研发、生产、检测、工艺等关联质量的各个环节的技术进步，使产品质量得以全面提高。提升质量降低成本缩短交期231成本交期综合竞争力NEWPWR 优倍自动化通过智能化、信息化技术的应用，将有效促进研发、生产、检测、工艺等关联质量的各个环节的技术进步，使产品质量得以全面提高。加强研发1质量质量 定制选型交期反馈价格预算合约数据投产通知动态工况实时数据批次报告终检报告质量分析历史比对发货确认定制下单权过程监控权质量判决权231客户端Internet+智能制造实现客户三大受益客户粘度27、信任度NEWPWR 优倍自动化智能工案例分享 NEWPWR 优倍自动化第二部分迈向智能制造的数字化车间2015年全自动化制造2011年半自动化制造数字化研发是实现智能制造的第一步以软件的方式，依据设计、装备、工艺等数据模型，对产品未来的制造、乃至全生命周期的过程进行虚拟仿真，达成对未来生产过程的预测、评价、工艺、时序、交期、成本、能耗及人工等进行精准的分析与改进，并完成产线布局及信息化模拟，实现提前对方案做出最优化的决策。智能工厂 仿真模型优倍智能工厂信息中心生产计划生产过程物流体系工艺参数质量数据能源管理设备监控流程优化主要功能SMD管理及SMT上料防错1、通过专业测厚仪在线检测厚度；2、28、每片厚度数据实时传送给数据库；3、可实现在线报警。主要功能自动化测试、调试、检验系统1、通过二维码识别，自动分辨产品规格型号；2、通过与MES的关联，自动调用测试程序及预设的调试、检验标准；3、自控系统自动完成加载、测试信号；4、所检验的结果自动形成数据，并上传到数据库；5、全过程基本无人工参与，并实现一人负责双机工作。主要功能智能耐压测试系统1、读取PCB二维码，生成测试要求；2、自动启动测试，并数据实时上传到数据库；3、可以八只产品同时测试。主要功能选择性波峰焊1、通过读取PCB二维码，自动从MES自动获取PCB的焊点位置、焊接工艺要求等信息；2、全部工艺中的温度、速度等数据实现自动上传；29、3、可实现远程程序控制。主要功能1、由传统的手工轨道宽度调整模式改进为自动调宽；2、识别PCB上二维码，通过MES下达数据实现自动调宽；3、人工键盘输入数据调宽调速；4、可实现多台本类设备之间的联动。智能PCB接驳台主要功能1:1:根据MES系统派工单，按序出料；2:2:实时连接MES/ERP/贴片机自动当前用料情况，自动从ERP调拨物料同时将未用完的料盘可继续放入，用完的料盘无法进入；3:3:系统自带料盘尺寸感应传感器，预防不符合规格的料盘进入，选择最佳的存储位置；4:4:图形显示物料内部信息，可以直观查看物料塔内部元件各项参数信息；5:5:实现先进先出用料理念，进出料简单、快捷、安全；6 30、6:严格用户权限管理，可查记录；智能SMD物料塔主要功能1、通过对PCB二维码读取，从MES自动获取被分割的线路板的轮廓曲线数据；2、分割过程几乎无应力，并切割边缘清晰整洁；3、可以对直线、圆弧、L型等不规则的PCB板进行切割。铣刀式智能分板机主要功能1、老化环境温度：-1060；2、采用柔性治具，通用各规格产品；3、通过PCB二维码，自动识别所对应得型号规格，并自动加载、测量信号；4、每个料架、治具与产品之间自动进行二维码对应；5、自动统计产品温度漂移量等数据；6、统计各个温度点的产品指标性能；7、检测数据上传至数据库。高低温综合检验老化房主要功能机器人激光外壳标识系统1、通过MES与ERP的关联，自动获取每只产品的技术、出厂信息；2、机器人与激光打标机协作完成产品外壳各个面的打标；3、一台机器人实现多台打标机之间的协作。主要功能产品包装、发货的信息化1、自动打印包装盒上的标签；2、客户订单与发货单、装箱单对应；3、发货数据及信息进入数据库。主要功能THANK YOUINTELLIGENT-FACTROY|PLANNING|IMPLENETATION|GUIDE