智能工廠建設導則試驗驗證平台

來自 搜狐網 的圖片

智能工廠建設導則試驗驗證平台機械工業第六設計研究院有限公司（以下簡稱中機六院）創建於1951年，是擁有工程設計綜合甲級資質的國家大型綜合設計研究院，隸屬世界500強企業、中央直接管理的國有重要骨幹企業——中國機械工業集團有限公司。

目錄

一、企業簡介

經過70年的發展，中機六院業務遍布全國各省、自治區、直轄市和世界20多個國家與地區，業務覆蓋工業、民用、市政等領域近21個行業，涵蓋工程諮詢、設計、監理、項目管理、代建和總承包等工程建設全過程。先後牽頭或參與國家綠色與智能製造重大科技專項40餘項；主編、參編國家和行業標準、規範62項；獲得國家授權專利282項，其中發明專利18項，軟件著作權登記255項。

二、項目簡介

公司於2016年成功申報工信部「智能製造綜合標準化與新模式應用」項目—《智能工廠建設導則標準研究和試驗驗證平台》。該項目面向智能工廠建設領域，研究智能工廠建設標準，形成《物理工廠智能化系統建設要求》《虛擬工廠建設要求》《虛擬工廠和物理工廠集成要求》等三項標準草案，搭建標準試驗驗證平台，實現對標準中相關條款的驗證研究。

三、項目技術方案

試驗工廠主要面向多品種、小批量的生產特徵，採用訂單式作業模式，採用精益化生產、自動化、信息化和集成化的設計理念，利用視覺識別、智動上下件、自動選擇加工程序等技術，形成一套高效、智能、柔性的智能化成型製造裝備系統。該系統既包含關鍵零部件的生產，柔性智能裝配線，又包含支撐智能工廠運行的數字化、網絡化和智能化系統。

其中，工藝平面布置圖如下：

驗證平台主要由以下部分組成：

（1）產品訂單展示台，完成產品設計，產品定製並形成生產訂單的任務；

（2）出庫工位，完成空托盤和取料過程的出庫功能；

（3）分揀工位，根據訂單要求，將所需物料進行分揀；

（4）AGV上下料工位，物流托盤上下料工位；

（5）裝配上下料工位，接收物料托盤；

（6）緩存工位，暫存；

（7）裝配工位，按定製要求進行組裝和裝配；

（8）成品展示工位，生產訂單確認和產品確認；

（9）拆分工位，將樂高積木進行拆分、回收；

（10）AGV上料工位，訂單完成後物料托盤上下料；

（11）人工工位，人工拆解和新材料入庫；

（12）入庫工位，執行入庫任務。

驗證平台採用業務管理、生產執行、產線控制三層業務架構，首先，業務管理以個性化定製系統和WMS系統（Warehouse Management System，倉庫管理系統）為核心，個性化定製系統實現產品的設計，WMS實現物料作業選擇、補料物料選擇、異常托盤處理、出庫監控、人工保單、視覺識別審核、入庫監控等功能；其次，生產執行主要由MES系統（Manufacturing Execution System，生產執行系統）、數字孿生系統和工藝物流仿真系統組成，MES實現試驗工廠計劃排產、生產執行、資源管理、產品跟蹤與追溯、績效管理、人員管理、數據採集等功能，數字孿生系統實現虛實集成應用，打通與生產線硬件和控制系統的信息通道，實現互聯互通，工藝物流仿真系統在指導產線設計和生產過程中起到重要作用；再次，產線控制是以PLC控制系統為主，以OPC UA（OLE for Process Control，用於過程控制的對象鏈接和嵌入，一種工業協議）架構將PLC系統和設備的控制系統集成應用，實現指令的控制反饋，同時完成產線的數據採集與實時監控功能。生產執行層與業務管理層通過ESB（Enterprise Service Bus，企業服務總線）實現全面集成。總體架構圖如下：

四、項目成效

通過試驗驗證平台搭建，實現智能裝備廣泛應用，對於智能裝備互聯互通、軟硬件集成及智能製造場景驗證方面起到明顯支撐作用。通過平台建設，培養了一批智能工廠落地實施的專業技術人才。該平台可實現面向用戶的個性化定製，搭建一種新型的個性化定製驗證新模式，有利於推動個性化定製場景在行業的推廣應用。