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SFI4.0-MINI工业4.0智能工厂实验系统

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工业4.0是德国提出的一个高科技战略计划,是指以信息物理系统CPS(Cyber-PhysicalSystem)为基础,以生产中的供应、制造、信息高度数据化、网络化、智能化为标志,最后达到快速、有效的、智能的个性化产品供应。


SFI4.0-MINI工业4.0智能工厂系统是维视图像“SFI4.0-Standard智能工厂”的缩影。该系统基于工业4.0基本理念,以信息物理系统为基础,在生产工程中,以高度的数据化、网络化、信息化为标志,达到快速、高效、智能的个性化生产。

一、智能工厂架构

智能工厂架构包含:执行层、网络层、控制层、系统层、管理层,结合了信息物理系统的三大核心:控制、计算、通讯。各个层实现数据实时交互,闭环管理。

工业4.0智能工厂架构

1、基于工业无线通信技术构建的工业物联网,可以实现设备的物联化和智能化;

2、基于管控网络全互联技术,可以打通管理层与控制层多种类型信息混流传输的通道,并且支撑可重构模块化生产模式;

3、基于语义化服务引擎技术,可以构建企业的数字工厂库,并实现不同类型数据、模型的检索、查询与关联,支撑虚拟制造系统的分析、优化与仿真,并且实时、动态规划生产过程与任务。

二、SFI4.0-MINI工业4.0智能工厂核心:

工业4.0智能工厂核心功能

个性化订单:客户可通过网络、APP自由下单,可以选择不同颜色、不同形态产品,系统可根据订单状况智能生产。

柔性化生产:系统可生产四组不同颜色、形态产品,无需更改或升级设备,根据客户订单,可进行智能化生产。

三大集成:横向集成、纵向集成、端到端集成。 

信息系统:包含订单管理系统、智能立体仓库系统、MES(制造执行系统)、SCADA(数据采集监控系统)等

云计算:对所有设备采取一种基于物理数据和低级别现象持续关注和在线诊断,实时采集机器各种性能、指标,只考虑应用、解决问题 

大数据:系统拥有数据库,对设备的运行状态、报警信息、订单状态进行撷取、管理、处理。

三、SFI4.0-MINI工业4.0智能工厂示范:

SFI4.0-Standard智能工厂以工业配件的组装为例。

工业4.0智能工厂示范

1、 消费者可通过手机APP、网络,根据自己喜好的形状和颜色进行选配并生成订单。

2、 该订单形成后将被无缝集成到后台智能生产管理系统中,系统进行物料的采购和生产准备,同时根据智能工厂生产情况安排生产计划。

3、 生产计划安排好后,智能生产管理系统中的MES(制造执行系统)即会接收到生产订单的信息(形状、颜色、数量),同时会跟底层设备的控制系统通讯,命令其按照订单信息生产;同时,利用RFID技术,对生产过程信息进行获取并提供控制参数以进行不同的操作。整个生产过程无人干涉,实现柔性生产。

4、 下单后,消费者可在网络、手机APP上随时查看订单的状态,追踪整个订单的进度。SFI4.0-Standard智能工厂还配备了电子看板,可以显示整个产线的生产状态,包括各台设备的运行,原料消耗情况,订单完成情况等等。同时,所有设备被实时监控,通过无线网络技术构建工业物联网,连接大数据平台,采集设备的运行状况,分析当前的健康度和运行的趋势,以便提前发现问题,以减少设备宕机的时间,来提高设备的运行效率。

5、 当生产线上的所有设备被检测到有问题或者预测到有问题就会自动停止生产,系统发出报警并智能分析故障原因,提示人员如何对设备进行检修。

6、SFI4.0-Standard智能工厂信息化管理系统MES(制造执行系统)、SCADA(上位监控系统):

MES包含:订单管理系统、生产管理系统、设备管理系统、质量管理系统、仓储管理系统。

SCADA包含两大功能:生产管控可视化、系统监管全方位。

工业4.0生产管理信息系统

生产管理信息系统架构图

工业4.0信息化管理

部分信息化管理

四、SFI4.0-MINI工业4.0智能工厂技术应用

智能立体仓库系统

工业机器人智能装配系统

智能分拣系统

激光智能加工系统

WIFI无线通讯技术

RFID射频识别系统

智能视觉检测系统

信息化管理系统

SFI4.0-MINI智能工厂方案紧扣“中国制造2025”的主攻方向,具有鲜明的特色和先进性,建成后可提升学校的专业实力、完善高等职业教育结构、开展优质学校建设、加强教师队伍建设、推进信息技术应用,可提升学校的整体“品牌形象”。工业4.0时代需要与之匹配的人才,所以维视智造打造了以工业4.0为蓝图的智能生产线,相信这条智能生产线的诞生会为中国的生态体系输出非常优秀的人才。