7月14日，江苏省企业信息化协会总团迎来了第30届“智能制造+V班”。本期“智能制造+V”课堂，邀请到了南京友贝电气股份有限公司董事长董健，以《智能工厂总体规划及实施指南》为主题，带来了精彩的分享。演讲题目：智能工厂总体规划与实施指南董健南京友贝电气股份有限公司董事长名校硕士生导师：南京大学控制工程硕士生导师专业职称：工信部智能制造标准化专家项目工作组、南京市智能制造产业联盟秘书长、全国工业测控标准化技术委员会委员、全国工业电气防爆设备标准化技术委员会委员、中国仪器仪表学会常务理事，江苏省自动化学会工业自动控制专业委员会副秘书长，南京市自动化与仪器仪表协会副理事长。尊敬的智能制造和信息化同仁，尊敬的东道主，协会的朋友们，大家晚上好。很高兴今晚受邀与大家交流信息和智能制造工作。以下是我们工作中的一些体会，与各位领导、专家进行交流分享。肯定有很多不足的地方，希望大家及时提出，我们一起讨论，谢谢。嗯，第一个是关于智能制造两大核心路线的PPT。今天分享的部分PPT是在之前的课程中分享的，但是考虑到当时很多小伙伴没有听到交流，所以今天提议再和大家讨论一下。从本页的PPT可以看出，智能制造必须走两条核心路线。一条核心路线就是国家给出的“中国制造2025”纲要。这个纲要体现了五个重要方面，一是创新驱动、质量第一、绿色发展、结构优化、人才为本。所以，我们在自己的工厂做智能制造的时候，首先要尊重这五个方向，否则就没有方向，没有目标，就无法实现我们的核心价值观。二是智能工厂建设的标准化路线，即2015年底国家在上海出台的《国家智能制造标准化建设指南》。该指南也给出了三个要素，涉及维度、共性基础、关键技术。今天就不一一解释了，大家可以看看PPT。其实以上两条核心路线的内容都可以在网上找到。这份PPT明确了智能制造的工作方向和目标。做智能制造，不能盲目，不能跟风，更不能按照自己的想象去做，必须按照国家政策和标准化路线引导。这并不是说标准化一定是正确的，一定要遵循，但需要明白的是，标准化一定是经过多年的积累和总结，是基于我国和世界各国共同认识的技术总结。世界。这是我们建设智能工厂需要遵循的一个实施步骤。应该说，很多企业都不知道如何做智能工厂。有的企业先买了很多先进的自动化设备，有的企业认为先做信息化。其实，如何做好智能制造，首先要做的不是具体的工作，而是整体规划。首先我们要明确我们为什么要做智能制造，最终要达到什么具体目标？要回答这个问题，首先要对企业的现状进行调研。我们说智能制造是有目标的，比如未来如何降低成本，提高质量，提高人员效率等。如果不对当前的基本情况进行详细调查，以后就没有基础数据可以比较。所以这是必须要做的前期基础工作。这个工作做完之后，第二件事就是做一个政策对接。国家针对智能制造给出了很多政策，包括重点产业的发展方向。企业在智能制造方面的投入很大，都希望得到政府的支持。即便是支持，也要认真研究研究国家、省、市、区政府对智能制造的政策，在符合企业项目技术路线的前提下，做好对接工作。全国是工信部，省市是经信委，地级是工信局。还有科技、技改、中小企业发展等各个部门，也对智能制造给予了很多扶持政策。希望企业主动联系政府这些部门看看，争取得到政府的各种支持，进一步推动项目招商力度。由于智能制造工作起步早、成效明显、投入较大，宇部电机还获得了江苏省和南京市的智能化示范车间。去年共获得政府扶持资金近200万元。设计一条企业智能制造的技术路线非常重要。技术路线决定了企业进行智能制造的总体技术思路。在技??术路线上，我们会提到两化融合，因为两化融合是基础工作。产业化、产业化工作做不好，那么智能制造必然缺乏技术基础。同时，制定项目竣工后的质量目标尤为重要。我们智能制造的核心是什么？我们认为首先是质量，当然还有成本目标、安全、绿色制造、人才计划、信息化解决方案、自动化解决方案、项目进度等。等等，***是投入预算。由于时间关系，我就不一一分解解读了。PPT列表中也有更详细的说明，请参考。只有在对企业做出相对完善的总体规划的前提下，才能开始投入逐步实施智能制造，进而实施落地工作。下面的问题是项目实施后首先要做什么？仍需在总体方案的指导下，按计划、有步骤、有步骤地进行。根据我与多家正在筹建智能工厂的企业的了解和交流，很多企业一开始的规划似乎非常盲目，目标远大。一开始应该提出要实现无人化生产，用机器人。***还是像阿尔法狗这样的机器人，要互联网+制造，要虚拟仿真，要像亚马逊一样做智慧物流，它有黑了好几台3D打印机等等，很明显这是被一些“工业4.0枪手”控制的。这是误导性言论的结果。有这样的想法固然好，但工作还是要一步步来，按照目标阶段去做。首先，我们需要实现第一期目标。第一期目标是什么？那就是基础的信息化工作，包括ERP、CRM和PDM。然后做其他工作。那么在这个基础工作中，我们可以看到除了信息化之外，还需要引入设备。前期的前期工作和整体规划完成后，我们就会知道我们自动化和信息化的深度和广度。这个时候，我们就要考虑如何引进和定制我们先进的智能装备，包括机器人集成。除了这套设备之外，还有一个物联网系统，包括企业工业总线连接的实现，以及关键的生产过程数据。征集等这些方面的工作扎扎实实完成后，我们可以认为第一阶段的工作基本结束，企业可以有基础向下一个目标迈进。那么我们做完一期工作之后,我们认为这个企业在自动化和信息化方面有了基本的基础,那么我们这个时候就开始做二期工作。我们可以把二期工作理解为工业3.0，这有点片面，不一定准确，因为德国自己的评估，西门子数字化工厂只是工业3.2，博世可能稍微好一点，但也不是工业3.3。.其实我们说2.0和3.0不是数学上的量化概念，其实只是一个目标。第二期有什么作用？可以看到PPT中写的数字化车间的信息化，其中智能制造的核心软件——MES和PLM的实现和应用，相当于“月球上的一小步，进步的一大步”人类”。与此同时，ERP也向前迈进了一大步。不再是财务管理，而是生产制造过程的数据化管控。可见我们的ERP已经开始涉及生产排程了。其次，整条生产线实现了条码管理，车间工段和流程可视化，包括建立物料追溯体系。从元器件到仓库成品半成品的全过程物料可追溯。这个阶段也实现了自动化物流，包括简单的AGV小车，是由AGV控制的自行式小车，在点对点的路径上从A到B，B到C。同时应用质量控制模块，自动形成产品质量报告、质量数据，甚至质量分析，实现对每台设备的能源控制和管理，包括对废水、气体等排放的监控实现了对生产设备、工具使用能效和维护管理等方面的控制。以上任务完成后，我们认为该企业的信息化、智能化水平已经达到了相当的高度。我们的?标准工作组目前正在编写数字车间的技术评估标准。如果达到我们PPT给出的第二阶段目标，那么70分应该是没有问题的，因为它已经具备了企业的智慧。制造为主，做得也不错。然后是三个时期下来。有了第二阶段的良好基础，第三阶段的目标自然更高。它正朝着工业3.2甚至工业3.5迈进。要从根本上提高信息化和管控软件水平，推动生产由数字化迈向智能化高度。在这项工作中，我们可以看到排产工作不再以ERP为主导，简单，需要人工参与，几乎不可能直接与设备对接。而是需要实现ERP-MES的智能连接。它必须充分考虑我们的产品生产周期，产品开发过程中的过程反馈，包括设备运行、维护要素、人为因素、环境因素等，综合生成可在实践中应用的智能化生产调度。智能物流不再是A到B、B到C的简单路线，它是一个涉及车间布局、生产计划、生产效率、仓储、人机、路径优化、安全系数等方面的智能物流系统。那么质量管理不再是生成质量报告的过程。它必须有一个优化产品质量的过程。后面会提到智能诊断、精细化成本管理等，因为时间问题就不多解读了。可以看出，三期建成后，车间可以实现真正的智能化管理。接下来，请看第四期。第四期，我们可以说我们正在走向工业4.0。应该说，这是一个接近智能工厂理想的目标。它的设计采用智能化设计，实际上包括了产品整个生命周期的智能化设计、反馈、改进、再设计的过程。还可以实现协同设计、仿真优化等，不仅包括产品开发过程的仿真，还包括产品生产过程中的过程仿真，包括生产节拍、工艺、质量、成本、能源的仿真消费等智能决策，包括各种符合企业市场行为的决策等。至此，智能车间的概念可以升级为智能工厂。我们认为，智能工厂的建设需要按照以上步骤一步步实施，最终逐步向工业4.0的目标迈进。当然，工业4.0没有具体的目标，更没有终点。始终是一个根据市场和企业的需要不断完善和发展的过程。嗯，你可以看到这两个页面。这两页PPT其实就是对上一页整体方案的分解。下面详细说明每一步工作的要求和工作目标。就不一一看了，写的很清楚。我们希望一个智能制造企业在做工作之前一定要先做好总体规划。因为根据这几年的工作经验，我也负责一些项目，为他们做一些规划。有的大公司年产值可能几百亿，小公司年产值上千万。有时他们邀请我去做。计划，看他们的计划。其实看了之后才知道，很多公司并没有这样的想法。要么车间提出智能制造方案，重点是自动化，而上面提出的智能制造方案，重点是网络化和互联网+。这不可能。我们需要对应这个表中的每一项并实现。这里特别强调。其实我们做智能工厂的时候，一开始我们做什么，完成之后会是什么结果，这个结果会不会促进企业的发展。在短期内，我们将关注成本和质量。从长远来看，要看那个战略和这个智能制造战略是否符合国家战略和公司战略，这样公司才能在适当的竞争中立于不败之地，甚至走向全球化、国际化。我们相信这样的目标能够促使企业真正实现智能制造。还有一个总体预算。有的企业没有预算，觉得2亿、3000万、2000万、500万随便说。我们要分解，自动化的成本是多少，信息化的成本是多少，我们需要人才，人才的成本是多少等等。做而不是半途而废。这就是大家比较关心的信息化实施方案。我们的很多CIO都是从ERP、OA、CM等开始职业生涯的，做的相当不错，我们公司也有很多这样的同事。我们对智能工厂的要求可能不同于工业化与工业化的融合。一方面会有更多的要求，很多方面也会有很多的改进。然后我们给出这样的步骤。首先，第一点，首先要着眼于两个产业的融合，首先要通过企业的技术信息平台。当时包括ERP、PDM、CRM、OH，而OA就是前面说的工具，不要管它。在这三个平台中，我们把它作为初始工作，每个工作都有三个核心来实现它。实现之后，我们认为企业信息化平台已经搭建完成，接下来进行下一步。毫无疑问，下一份工作与上一份工作非常相似。它转向数字车间平台。这个平台强调什么，当然包括智能工厂平台？强调PLM，也可以认为是PDM，最重要的是MES生产过程执行系统，包括可视化、数据采集系统等，甚至是手机APP。那么这个过程的核心是什么？我觉得应该是制造数据的控制。记得去年有个省领导问我，在评价智能工厂的时候，判断一个工厂是不是智能工厂的直观依据是什么。我说不要看有没有机器人，要看有没有MES。如果没有MES基本不用考虑。在PPT图中，一、二阶段横向排列着各种软件，每个软件下面都有三个核心模块。以上软件必须在智能工厂中得到有效实施和应用。这个工作做完之后，就可以做下一步——智能制造的信息化平台，包括整个企业数据化的提升，以及企业的综合管控。三大核心包括大数据、云平台、仿真优化。当然，这项工作不是在初期就完成的。很多基础工作之前都做过，所以这次交流一定要在这次交流的开始就有一个整体的规划。好了，上面的PPT向大家展示了这是一个自动化的实现。很多企业在智能制造的前期非常注重设备的自动化，我觉得这并没有错。但是我们如何有效地投资于自动化？它不能是盲目的，也不意味着有机器人或自动化。不一定，机器人在工业4.0中很重要，但机器人不是唯一的，更重要的是它是综合实施和综合解决方案。我们把它分为七个模块，这些模块是如何构建的？每个模块的内容是什么？你可以横向理解也可以纵向理解。对于有一定自动化技术基础的朋友来说难度不大，就不一一列举解释了。因此，建立智能工厂物理平台需要多种技术和设备，需要有计划地构建，构建完整的智能工厂综合自动化解决方案。再说说自动化设备：从去年到现在，我受邀去了很多城市，青岛、泉州、深圳、郑州等地和政府机构做了一些交流，发现很多城市都把数字机器人应用量作为考核指标，要求企业每万名员工拥有300台或500台机器人等，甚至直接根据机器人应用量发放补贴。其实我觉得这不是主要问题。机器人只是一个工具，一个操纵器。真正实现智能制造，甚至是部分自动化生产，并不是仅仅靠机械手就能解决的，还包括它的周边设备，包括PLC和嵌入式软件，我们称之为系统集成，所以机器人的应用同时必须重点关注提高系统集成能力。同时，我们在做这一切工作时，必须坚持一个原则。所有设备都必须相互连接和交互。它基于工业物联网，可实现系统集成的综合解决方案。因此，在实施自动化时，不仅要考虑设备，更要考虑整体方案和集成方式。那么，我们反复强调，智能制造过程中非常重要的软件就是MES。它是工厂的生产过程控制系统。那么，其实MES在过去已经被广泛应用了。我们认为MES的概念不同于智能制造MES的概念。目前，我正在起草工信部《智能管理》和《智能生产》标准初稿《智能工厂通用技术要求》。其实组合就是我们所说的MES系统。从上面的PPT可以看出，计划排程、数据采集、设备管理、质量管理、交货预测、过程监控、成本管理和看板管理与过去的MES有着明显的区别。全新智能工厂MES，强调动态、智能、交互、可优化的管理流程。刚才跟大家分享的是智能制造统筹规划的一些方法和要求。下面我想举几个例子。下面我给大家举个案例来分析一下如何实现智能制造车间和智能工厂。这里我想说说我们自己工厂的案例与大家分享。该案例已获得江苏省和南京市智能制造示范车间，目前正在按照国家智能制造标准化体系的要求进行建设。那么大家看到的三个截图就是我们公司的三个软件，也就是我前面说的技术信息软件平台。这个平台包括ERP，CRM，移动端也已经开通了，包括我们的生产时序模拟系统。通过生产过程模拟，每个产品在生产前就知道如何优化生产布局和生产流程。那么这些软件都是比较基础的软件，当然还有PDM\OA等等。这张截图我想和各位专家分享。因为这张图代表什么？代表一个产品可以通过后期或在线追溯产品生产过程中每个过程点的数据，包括其生产工艺条件、检测条件、在线或离线方式等。可以进行检测和客户端调用。好了，大家请看，左边是我们其中一款产品的外观。客户通过扫描我司产品背面的二维码，即可在生产过程中根据我司APP软件直接调用产品。所有数据。如果电子产品生产的行家看得清楚，这是一个标准的SMT生产流程。从PCB装载到存储，我们对整个过程进行数据监控。这些数据从何而来？从设备的检测，从我们仪器的检测等等，这些数据都是在线的。它的合规性如何？一切都有据可查。这种方法使我们能够追踪产品的质量。当然我们也做了很详细的物料溯源，这里没有提出的我们可以做物料溯源。我认为物料追溯是比较简单易行的。关键是产品过程的可追溯性。这张图其实就是上图中某个工艺点的点击结果。是调用显示产品老化过程中环境温度对产品精度影响的数据。那么这款产品在老化过程中的参数有哪些呢？它是如何改变的？在-10度到+55度的不同环境下是怎样的特性曲线？我们通过我们的智能老化房把这个数据拿出来，如果进入我们的系统，如果不合格，这个产品就是不合格的，不能出厂。这实际上体现了智能制造的核心理念，即过程追溯和质量控制。我刚刚看到的是我们产品的在线数据溯源。其实就是我们的一套MES软件。本MES软件由我司编写，同样适用于电子行业，包括机械加工行业和装配行业。这是我们的MES界面。我们做了很多设计和功能。功能可以相互部署，数据库相互关联，包括新的标准要求。你可以简单地看一下。这张图是我们MES对全厂几乎所有设备的在线管理。这个设备的运行状态，包括这个设备，可以点击，也可以点击，包括这个设备的耗电量，启动状态，都可以在线监控。这些数据也可以通过我们的内部物联网进行监控。上传到我们的管控中心进行设备运维管理，包括能效部署。这部分，这个截图，就是我们MES里面每台设备，每一个环节的能耗控制。这很清楚。可显示各设备在某一阶段的能耗情况。当然，图表有很多种方式，这是其中一种，表达方式之一。嗯，这是我们对工厂的原材料仓库、成本仓库、包装车间进行综合环境检查的看板。当然，这是一种看板方法。通过我们的看板系统，远程系统可以监控它。因为我们的电子产品对仓库、车间的湿度、温度、控制要求都比较严格，包括我们下一步要建立ESD控制，就是静电控制，包括地面震动等监控。好吧，我想和你分享这个截图。这是我公司对远程供应商进行的在线监控系统。大家可以看到这张图是一个叫平板变压器的外包设备，是外包单位组装的。在这个装配过程中，我们特别注意它的磁性附着力，这会影响它的电感指标，这个指标对我们产品的综合指标影响很大。过去，我们都是委托这家厂家为我们做电感测试。进来之后，我们又做了测试。不仅多了一道工序，同时检查时经常发现不合格，和对方交涉也很麻烦。以后怎么办？我们在对方的车间安装了一个检测系统，我们给他们发了一套远程监控MES，要求对方的生产人员在每个产品上贴一个二维码，然后再进行检测。检验，所有检验数据实时同步发送到我们总部，我们远程自动判断产品是否合格，最后是否出货。同时指出哪个产品有问题，必须退货。应用效果非常好，不仅减少了我们公司。质检人员，同时让对方的责任感更强，更不要说假货了。所以从实施的结果来看，系统上线之后，其他公司也逐渐接受了，最终我们的产品在仓库的合格率达到了最高水平。其实我们可以再分享一下，我们国家和行业都在提倡协同制造，提倡互联网+制造。那么我们认为上面的案例就是一个典型的互联网+制造。通过这种方式提高产品质量，降低生产成本，是一个很好的典型案例。嗯，专家，这是我们构思的APP，我们手机模块上的一些功能，我截取了。这些功能是我们自己开发的，和我们的MES是联动的，因为它必须共享一个数据库，这是我们自己开发的一套软件产品，可以实现在线，通过移动端了解生产过程，包括审计ERP。嗯，这张图就是我们公司实施的整个公司生产线的看板系统，就不一一说了。可以看到，从物料分发到后续的产品出货，整个过程中都有重要的事情需要看。我们以看板的形式管理这些点。当然看板是可以灵活设置的，里面的内容可以通过我们的MES系统随时调取，也可以通过本手册随时调取。工人可以去看看。我可以做任何我今天和明天想看的事。我们可以在手机上与它互动。这就是我们的智能看板系统，当然包括流程看板。它不仅仅是一个物料看板。今天我们生产500或300台。我们认为意义不大。关键是过程。看板，过程状态看板，制造生产。那么大家可以看到，这条生产线是我们从2011年的半自动化生产线升级到2015年的智能制造，应该很简单，大家可以看到。简单说吧。2011年之前，我们的生产线有大约60名工人。我们现在整个工厂大约有18名员工，包括仓库员工。事实上，这仍然是我们的单班常数。如果我们轮班生产，大约5-6个人就可以完成生产，我们的产量翻了一番。时代，能源效率得到了更大的提高，产品质量和成本得到了极大的改善。其实从这两页可以看出，在整个工业建设过程中，我们非常注重所有设备之间的互联互通。这是一个核心问题，也是我在全球很多公司提出的主要问题之一。如果设备不能互联，我们所有的目标都无法实现。所以，升级这件装备的方式有很多种，包括自己提取数据。我们自己想了很多办法，老外不愿意提供，就提取了。这两页就是我们为了表达我们的工作所做的。当然，同时光是买装备肯定是不够的。许多设备需要自己定制。这张图中有两套设备，一套是机器人的自动调试和工作台，一套是我们终端的自动插件工作台。这两个工作平台是我们自己开发的，当然机器人是我们买的，后面的设备都是我们自己研究的。在研究过程中，考虑了物联网、协议标准化等问题。所以我们自己做这些集成工作，和我们自己的MES对接，整个产线就打通了。那么这个装备也是我们在智能制造实践过程中研发的一套重大装备。本套设备是我司电子产品的综合老化检测系统。这不是一个简单的老化房。物联网、互联网、高精检测、自动化夹具、个性化定制、柔性物流系统等各种技术汇集于这个老化房内。当然，我们花了两年时间，投入了数百万来制作这个系统。事实上，这个系统的目标是什么？它的目标是提高产品质量，让数据可以处理和分析，让我们知道我们的研发和我们的生产。
