光伏企業(yè)生產(chǎn)制造過程的管理現(xiàn)狀

光伏制造企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進度緩慢、效果不佳，落后的智能化管理方式已經(jīng)跟不上智能化轉(zhuǎn)型的需求。產(chǎn)能升級的過程中，人力成本不斷上升、產(chǎn)品創(chuàng)新周期變短、快速響應用戶的需求已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的痛點。受 IT/OT融合以及軟件平臺技術限制的影響，生產(chǎn)制造過程中數(shù)據(jù)的獲取、處理、加工業(yè)務產(chǎn)生了一系列嚴重問題。

光伏制造企業(yè)急需建設一個具有數(shù)字化、智能化的工廠對生產(chǎn)過程進行管理。利用新一代信息技術，通過系統(tǒng)集成串聯(lián)整個生產(chǎn)過程，構建業(yè)務數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲、處理、分析、可視化結果和反饋的閉環(huán)，從而提高信息及時性、準確性，提高企業(yè)整體的運行效率。

數(shù)智化工廠技術架構

為了實現(xiàn)數(shù)智工廠的目標，在工廠建設過程用引入（人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、機器人、5G、虛擬現(xiàn)實）等新技術，打破 IT 和 OT 獨立發(fā)展的局面，將兩者聯(lián)合在一起，加速生產(chǎn)節(jié)奏，降低能源和消耗；虛擬與現(xiàn)實融合，將物理工廠在虛擬世界中描繪出來，在虛擬工廠中進行仿真學習和測試，通過這些技術，打造出一個自動化、智能化、數(shù)字化的工廠。通過更透徹的感知、更廣泛的互聯(lián)互通和更加智能的系統(tǒng)，創(chuàng)新生產(chǎn)模式，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可視化與信息流的集成化，降低成本，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)整個價值鏈的共贏。

建設數(shù)智化工廠需有四層技術架構作為支撐

一、決策層支撐。通過大數(shù)據(jù)分析等現(xiàn)代信息技術，對已獲取數(shù)據(jù)自動分析，實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)實時驅(qū)動、實時智能決策。

二、執(zhí)行層支撐。預定數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容，規(guī)范業(yè)務操作要求和信息內(nèi)容與格式，定義各種突發(fā)情況的流程預案，同時實現(xiàn)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)制造協(xié)同。

三、傳感層支撐。鏈接自動化系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)中間件，縱向連接執(zhí)行層和設備層，執(zhí)行軟硬件一體化融合，自動獲取執(zhí)行反饋狀態(tài)、反饋實物狀態(tài)、自動讀取設備狀態(tài)、工藝參數(shù)、工件精度等。

四、設備層支撐。操作員工、智能終端、產(chǎn)品物料、加工設備、監(jiān)測設備、物流設備、測量儀表、動力設備、圖像監(jiān)控作為現(xiàn)場管理底層基礎設備。

數(shù)智化工廠的特征：

· 更透徹的感知。從射頻識別（RFID）裝置、傳感器、攝像頭、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備所能感知到的數(shù)字信息，可以在任何時間、任何地點，通過多種方式感知、測量、捕獲和傳遞信息。

· 更廣泛的互聯(lián)互通。通過各種形式的高速的高帶寬的通信網(wǎng)絡工具，將個人電子設備、生產(chǎn)設備、建筑設施、和工廠信息系統(tǒng)中收集和儲存的分散的信息及數(shù)據(jù)連接起來，進行交互和多方共享。使得工作和任務可以通過多方協(xié)作來得以遠程完成，從而改變了整個工廠的運作方式。

· 更深入的智能化。使用先進技術 ( 如數(shù)據(jù)挖掘和分析工具、科學模型和功能強大的運算系統(tǒng) ) 來處理復雜的數(shù)據(jù)分析、匯總和計算，以便整合和分析海量的跨地域、跨行業(yè)和職能部門的數(shù)據(jù)和信息，更好地支持決策和行動。

數(shù)智工廠建設需考慮的關鍵業(yè)務點

三個維度：產(chǎn)品生命周期維度即生產(chǎn)制造 + 現(xiàn)場工藝；系統(tǒng)層級維度即設備、控制、生產(chǎn)及車間內(nèi)決策；供應鏈維度即生產(chǎn)物料管理。

六大業(yè)務活動：車間規(guī)劃與改善、生產(chǎn)運行、工藝執(zhí)行、庫存物流、質(zhì)量控制、設施維護。

七大類數(shù)據(jù)：人、機、料、法、測、能。

光伏制造企業(yè)數(shù)智工廠建設業(yè)務實現(xiàn)

光伏制造企業(yè)數(shù)智化工廠建設將生產(chǎn)過程中所有資源進行整合，以計劃信息為紐帶、以訂單工藝為主線、以信息 - 實物關聯(lián)為手段，實現(xiàn)對產(chǎn)品生產(chǎn)整個周期透明化管理，通過系統(tǒng)集成串聯(lián)整個生產(chǎn)過程，達到有序、協(xié)調(diào)、可控、效率的制造執(zhí)行效果。

（一）ERP 企業(yè)資源與計劃管理系統(tǒng)與智慧工廠對接功能實現(xiàn)

數(shù)字智能工廠平臺系統(tǒng)對上承接企業(yè)資源管理 ERP系統(tǒng)，無縫集成 ERP 系統(tǒng)主要實現(xiàn)功能包括：物料需求計劃、物料采購計劃、主生產(chǎn)計劃、實績接收、計劃完結、成本分析等。

（二）MES 生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)功能實現(xiàn)

在執(zhí)行層面，MES 生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)處于企業(yè)級的資源計劃系統(tǒng) ERP 和工廠底層的控制系統(tǒng)之間，是提高企業(yè)制造能力和生產(chǎn)管理能力的重要手段。主要實現(xiàn)功能：主生產(chǎn)計劃下達后，MES 系統(tǒng)接收訂單 / 手工維護訂單，實現(xiàn)工藝規(guī)范管理、詳細排產(chǎn)、生產(chǎn)準備、工單管理、調(diào)度派工、生產(chǎn)監(jiān)視、質(zhì)量過程管控、設備運行管理、物料 / 在制品管理、人員信息管理、生產(chǎn)跟蹤、文檔管理、生產(chǎn)統(tǒng)計查詢等，通過工藝、進度、質(zhì)量、成本等業(yè)務整體管理，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化、智能化、網(wǎng)絡化。

（三）現(xiàn)場管理集成

綜合考慮產(chǎn)品、工藝、生產(chǎn)綱領、制造資源等約束，確定車間布局和作業(yè)單元劃分，合理安排作業(yè)單元及相關輔助單元的位置關系與面積大小，對各種物流與非物流關系進行分析，確保車間內(nèi)生產(chǎn)制造過程能持續(xù)效率化進行，降低物流成本，綜合利用人力、設備、能源等制造資源。推進智能制造的基礎設施，實現(xiàn)工業(yè)領域的人、機器、產(chǎn)品、物料、控制系統(tǒng)、應用軟件之間互聯(lián)互通，信息空間和物理系統(tǒng)之間的深度交融，通過各類傳感設備硬件相關指令流轉(zhuǎn)、加工設備數(shù)控程序自動下達、質(zhì)量檢驗裝置的自動數(shù)據(jù)采集。實現(xiàn)制造過程信息自動感知、獲取、分析，實現(xiàn)對系統(tǒng)執(zhí)行層面快速、準確的數(shù)據(jù)支撐。

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