實(shí)現(xiàn)智能工廠的重要前提之一是增加可以用自動化手段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,從而取代手工數(shù)據(jù)錄入的設(shè)備數(shù)量。機(jī)器設(shè)備通過傳感器或RFID標(biāo)簽不停地收集數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。在智能工廠的環(huán)境中,所有的系統(tǒng)、設(shè)備和產(chǎn)品都是互聯(lián)的,因此生產(chǎn)變得更加有柔性,能在較短的通知提前期下進(jìn)行調(diào)整和修,這就可以讓生產(chǎn)定制化的、高度可配置的產(chǎn)品的成本比肩大規(guī)模制造。最基本的智能產(chǎn)品擁有其生命周期里的全部信息,并且可以與設(shè)備系統(tǒng)或MES就這些信息進(jìn)行持續(xù)不斷的數(shù)據(jù)交換。這些數(shù)據(jù)被存儲在云端,又稱為“智能數(shù)據(jù)”。
為了讓產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)智能,需要給產(chǎn)品提供:
① 唯一的產(chǎn)品標(biāo)識。
② 通信能力。
③ 感知能力,可以感知自己或周圍環(huán)境的情況。
產(chǎn)品的標(biāo)識保存在MES中,它可以與其他系統(tǒng)通信,這些標(biāo)識通過查詢產(chǎn)品上的條碼、RFID標(biāo)簽或傳感器而獲得。智能產(chǎn)品可以在生產(chǎn)過程中通過提供相應(yīng)的細(xì)節(jié)信息,并將這些信息與其他系統(tǒng)進(jìn)行共享,來進(jìn)行更好的計(jì)劃、提高生產(chǎn)效率和資料利用率。
這些細(xì)節(jié)信息包括:
① 產(chǎn)品在哪里?
② 下一步的生產(chǎn)步驟是什么?、
③ 需要安裝什么零部件?
④ 生產(chǎn)時使用什么參數(shù)?
⑤ 產(chǎn)品應(yīng)該用什么樣的包裝?
⑥ 產(chǎn)品應(yīng)該發(fā)送到哪里去?
⑦ 之前的生產(chǎn)歷史信息在哪里(包括上述問題中的零部件的安裝歷史、生產(chǎn)參數(shù)的使用)。
在智能產(chǎn)品或盛載產(chǎn)品的托盤上的條碼、RFID標(biāo)簽或內(nèi)嵌的傳感器可以與MES持續(xù)地交換信息,從而讓設(shè)備知道這個產(chǎn)品是什么、應(yīng)該如何生產(chǎn)。由于產(chǎn)品上有標(biāo)識信息,MES可以“讀取”該產(chǎn)品當(dāng)前的位置、當(dāng)前的狀態(tài)、下一步的生產(chǎn)流程,并且可以“寫入”完工的信息、測量結(jié)果以及其他生產(chǎn)數(shù)據(jù)。通過MES里內(nèi)置的生產(chǎn)規(guī)則,結(jié)合從產(chǎn)品中“讀取”的信息,可以推動整個生產(chǎn)的進(jìn)行。實(shí)際上,現(xiàn)今的MES已經(jīng)可以指導(dǎo)產(chǎn)品在車間里的生產(chǎn)步驟,確保制造過程的正確執(zhí)行。
在制造的整個環(huán)節(jié)中,產(chǎn)品數(shù)據(jù)既可以存放在ERP中,也可以存放在MES或其他系統(tǒng)中。但是,一旦產(chǎn)品離開了車間,就需要用一種可能的方式將數(shù)據(jù)“寫入”產(chǎn)品中,這樣就可以在離開了生產(chǎn)環(huán)境之外,也可以對產(chǎn)品進(jìn)行追蹤。這意味著需要提高企業(yè)對產(chǎn)品,特別是對復(fù)雜的、可配置的產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理水平和相關(guān)流程的支持力度。
在未來,無論是制造企業(yè)里的資產(chǎn)還是產(chǎn)品,都可以借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來承載自己的信息(例如具有存儲能力的RFID芯片或其他嵌入式設(shè)備),并進(jìn)行互相通信。這種通信不僅在兩個對象之間進(jìn)行,還可以跨越車間、工廠、企業(yè),穿越不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)和供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的各個層次。所有與產(chǎn)品相關(guān)的計(jì)劃、生產(chǎn)、倉儲、維護(hù)等信息都存儲在云端,便于其他產(chǎn)品或系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)訪問。這樣的模式稱為“云端制造”或“云端服務(wù)”,它開辟了一種新的實(shí)踐方式。在傳統(tǒng)意義上,無論是制造還是服務(wù),都是一種需要到現(xiàn)場的體力勞動,而現(xiàn)在可以變成“在家中工作”。當(dāng)然,在這里還有很多的研究工作需要完成,例如產(chǎn)品或設(shè)備的互操作性,包括標(biāo)準(zhǔn)化、協(xié)議、數(shù)據(jù)和信息模型等。
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