工业4.0智能制造示范产线

　　SAP智能制造解决方案

　　来自工业4.0的发源地德国，作为业界的管理大师，SAP依靠自己先进的理念和前沿的技术，在智能制造方面拥有一整套端到端的无缝集成系统。通过这套系统可实现：

　　·企业可以实现从ERP管理层到车间执行层再到设备层的垂直集成;

　　·设备层可以实现设备与设备间的通信，自动识别所要生产的产品，并调取相应的执行参数;

　　·消费者可以通过电子商务平台根据自己的需要选配产品下单，订单自动同步到ERP系统;

　　·通过云平台，实现和供应商的协同，优化车间物料供应;

　　·通过CPS系统将车间设备状态信息在云端的大数据服务平台上，进行监控，实施预测性分析和维修保养服务。

　　这五个端到端的连接组成了智能制造的核心，打通这五个端到端的联接，是企业顺利转型的关键。

　　中科院沈阳自动化研究所智能制造解决方案

　　作为中国机器人、工业物联网与工业自动化技术的引领者，中国科学院沈阳自动化研究所在前瞻性布局下，通过对一系列前沿技术的研究与突破，构建出了一整套基于工业物联网的CPS型智能制造解决方案。这套技术体系包括：

　　·基于WIA-PA、WIA-FA工业无线通信技术构建的工业物联网，可以实现企业设备的物联化和智能化;

　　·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;

　　·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。

　　智能制造示范产线——SAP与沈阳自动化研究所智能制造联合解决方案

　　示范产线以玩具车的组装为例。消费者通过SAP Hybris电商平台，根据自己喜好的车型和颜色进行选配并生成订单。该订单将被无缝集成到后台ERP系统中，系统随即进行物料的采购和生产准备，同时安排生产计划。

　　当生产计划下达后，生产订单的所有相关信息会即刻传到制造执行系统(MES)中，制造系统会和车间底层设备的控制信号进行衔接，告诉设备现在需要生产什么样的车，并将其生产出来。

　　无缝集成的系统

　　在整个系统中，所有的步骤都被无缝地集成。客户在电商平台上选配产品的信息将自动在ERP系统中进行制造需求更新并下达到生产执行层的MES系统。而MES系统通过和设备PLC的通信，可以自动的根据生产线上的情况安排生产，并利用RFID技术，识别各种生产订单，提供相应的控制参数以进行不同的操作。整个过程不需人为干预，哪怕只是一个单件的生产，也能快速响应，实现柔性化的生产，缩短生产周期。

　　在车间的设备上使用自动化的生产线，系统可以根据订单数量自动调整生产节拍，在订单较少的时候使用一个工作站来节约能源，控制能耗。在订单多的时候，系统自动加入备用的工站，提升整个生产的节拍，缩短生产周期，从而提高产能。以此来达到整个产能根据订单的动态调节。

　　先进的设备管理

这条流水线还配备了车间看板和仪表盘，可以显示整个车间的生产状态，包括各台设备的OEE，能源消耗情况，订单完成情况等等。同时，主要设备被实时监控，通过WIA-FA技术构建工业物联网，连接HANA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。当产线上的机器被检测到有问题或者预测到有问题就会自动退出生产，备用的工站就会自动加入，并且可以远程通知工作人员对于故障设备进行维修。

　　在设备维修时，技术人员还可以使用增强现实技术(Augmented Reality)，通过在智能眼镜上加载三维指导书来指导维修工程师进行设备的维修和保养，甚至如果维修人员不能解决的话，可以远程呼叫专家，专家通过智能眼镜传递来的画面进行远程指导。

　　优质的用户体验

从消费者角度来讲，消费体验有所提升，消费者根据自己的喜好可以通过网络等各个渠道选配产品，并可看到定制产品的三维效果图。下单后，还能随时查看订单的状态，追踪整个订单的进度。

SAP与沈阳自动化研究所的合作始于2014年底的“SAP中国工业4.0高峰论坛”，由此开启彼此在工业4.0领域的协作与创新之门。经双方不懈努力，SAP和沈阳自动化研究所工业4.0联合解决方案正式发布，基于该解决方案搭建的工业4.0智能制造示范产线同时启用，全方位展示未来智能工厂定制化生产场景。

　　作者： 来源：中国计算机报 2016年10期