工業4.0在工業企業內實施的架構思考【一】

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德國“工業4.0”將積極部署 資訊物理系統（CPS CPS,Cyber-Physical Systems））平台，實現工廠的“智能製造”。

 

“智能製造”已成為全球製造業發展的新趨勢，智慧型裝置和生產手段在未來必將廣泛替代傳統的生產方式。

而CPS將改變人類與物理世界的互動方式，能夠使未來製造業中的物質生產力與能源、材料和資訊3種資源高度融合，對實現“智能工廠”和“智能製造”提供有效保障。

美國、德國等世界工業強國都高度重視資訊物理系統的構建，加強戰略性、前瞻性的部署，並已取得了積極的研究進展。

而我國目前的製造業發展仍然以簡單的擴大再生產為主要途徑，迫切需要通過智能生產、智慧型裝置和“工業4.0”理念改造和提升傳統製造業。

系統架構目標

1).縱向整合; 【Y軸】

縱向整合就是解決企業內部資訊系統孤島 的整合，統一由一個核心系統構成，這是以下步驟的基礎；

 

2).橫向整合;

橫向整合，是打通價值鏈 以及資訊網路所實現的一種資源整合，即 集團公司外部 和 內部 方案或者資源的共用。

可以是通過企業門戶的B2B,B2C的Internet技術實現，將企業內部對外的資訊門戶進行通訊；

企業內部:比如 最佳化過的解決方案，優秀的資訊化專家，甚至是財務共用中心，統一的人員招聘平台，已標準化的服務，更低的邊際成本，更快的回應時間 提供服務；

企業外部:對客戶， 通過CRM,WEB8D系統，具體情境可以是 外部客戶的一次售後服務，通過此系統記錄出 服務人員，針對產品，反映的問題，後續的跟進事項，客戶的反饋等待;

            對供應商，自助查詢個人資訊，貨物到位情況，寄售結算資訊，預計結賬到賬日期，以及貨物的條碼等；

 

3).端到端整合;

人的層面： 通過BPM 商務程序再造, 打通總部/工廠/部門 的流程整合, 根據企業實際商務程序進行職責清晰化，崗位明確化，精簡審批，實現流程效率的提升;

              再通過ERP內部審批release strategy, GRC職責分離 , OA的審批工作流程, 合約文件管理的 授權進行流程固化l

資料的層面：通過XI,中介軟體技術，DataHub技術，將不同系統的異構資料打通；（比如PLM,MES,ERP,Portal,HR,SRM等)

              主要解決異構系統的連通性，即時交換，溝通頻率同步等技術問題;

 

 

以筆者的客戶企業為例，金屬加工行業，各個工段的排序/排產 統計 還是通過CT技術員 手工統計書面報表，再加上 Excel計算為基礎，首先需要梳理的是企業工廠內部一窮二白的 網路資訊基礎，以及各部門間的利益分配痛點

通過感應器 和 RFID條碼 打通MES / ERP / PLC / 的資訊交換， 從模具/組裝工廠 變成 數字化工廠，但是每一個嵌入式子節點的打通都極其具有複雜度，且還要保障工廠內的網路穩定和系統健壯性;

 

1).部署一個統一的內部wifi網路，和各個網站【連接埠】用於部署 RFID掃描槍/迷你列印裝置【用於列印生產工單資料】 等;

 

2).對傳統的機器裝置進行改造，在保留原有加工能力的前提下，加裝感應器，PLC可程式化控制器，RFID識別裝置， 通過PLC可程式化控制單元採集生產過程中的資料(工時/缺陷率/故障數等)

 

3).由於各個裝置的系統參數不一樣，需要統一部署一個基於中繼資料結構的資料辭典，用於系統索引；

 

4).打通車間層級的MES系統 和底層控制單元PLC的資料通訊 和互動機制，部署中介軟體平台；【比如基於XML/XSLT的資料互動格式】這部分的工作 需要緊密的和PLC供應商合作，提出技術需求文檔；

 

5).再自底部向上 打通MES系統和ERP系統的資料通訊（比如 XI/RFC通訊 )， 互動比如 生產批次，完工生產數量，排產資訊，實際工時資訊統計，完工資訊，缺陷產品數量 等; 

【比如SAP的完工confirmation CO11N之類確認的資訊】

 

未完待續

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