2025汽车零部件智能工厂咨询项目解决方案（35页 PPT）

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汽车零部件智能工厂咨询项目解决方案 01 需求分析 目录 CONTENTS 加入星球获取更多更全的数智化解决方案 02 方案架构 03 解决方案 01 需求分析 现状分析 主要为长安汽车提 供保险杠、门板、 内外装饰件。 拥有国际上先进的 加工中心设备和试 模设备，有从意大 利进口的五轴联动 加工中心设备，其 配置在国内处于一 流水平。 采用国际上先进的 模具技术与软件， 应用三维设计实现 CAE/CAD/CAM/ CAPP 一体化。 原料仓库位处于厂 内生产线旁，产成 品和半成品在厂区 内堆放严重。 厂外物流为第三方 物流，厂内加工过 程物流采取吊架式 悬挂传送，原材料、 产成品出入库为人 工叉车运输且无路 线规划。 客户 设备 信息化 仓储 物流 需求概述 总目标 1 、 30 万辆汽车的内外饰零部件产能 2 、 16 亿人民币的产值创造 6 条门板柔性化生产线（与长安汽车的不同车型匹配） 01 4 条主内 / 外饰件装配线（适应长安汽车的不同车型） 02 实现设备互联，形成设备、网路、信息之间的无缝集成 03 04 对厂区功能、生产设备、物流、安防、能源进行统一规划 新工厂产线需要进行统一的布局规划、物流规划、网络规范、信息系统规划，建立高效智能、简约、柔性 的生产运作平台来满足客户的需求。 厂内物流运输规范性较差，存在物料、半成品、产成品堆放的问题，需要进行厂内物流的统一规划管 理，提升物流运行效率。 现有产线虽然部分工步的自动化程度较高，但设备以及设备与人之间的平衡协同性较差，需要进行整 体网络规划，并进行设备联网，打通不同业务单元的信息孤岛。 现有工厂管理及生产信息化程度较低，信息管理不充分，需要统一规划建立起适合工厂管理和生产业务运 作的信息系统。 需求分析 01 02 03 04 制造个性化：由模块化标准产品向个性化定制产品延展 产品种类 每 类 产 品 数 量 用户需求 产品多样化 缺乏竞争 供给 < 需求 稳定的需求 多样化需求 市场 供给 > 需求 竞争更激烈 1850 手工生产 1913 1955 1980 2000 大规模生产 大规模定制 个性化定制 全球化 区域化 宝马汽车在线配置 你可以拥有任何颜色的 T 型车，只要它是黑色。 ----- 亨利 - 福特（ 1885 年） 02 方案架构 智能工厂的建立 要素 2 ：真实环境 机器对机器（ M2M ） 资源利用效益 网络基础设施 要素 4 ：人的因素 人 - 机交互（ MMI ） 验收与安全 数据和隐私保护 培训和教育 法律条款 要素 3 ：经济环境 商业模式 服务内容 企业管理软件 要素 5 ：技术因素 系统工程 / 建模 通信技术 智能工程 智能生产技术 传感器和执行器 要素 1 ：智能化工厂 智能生产—智能产品 连网（内部 / 外部 / 全球） 互操作性 信息 过程 能源 材料 智能工厂的构成 智 能 工 厂 • 智能排程，支持批量为 1 的生产 • 灵活而柔性化的生产岛 • 拉动式生产，储备最小化 • 生产过程可监控透明化 • 人、机、物、法的有机融合 • 绿色能源，可持续的发展 • 产品的个性化与定制化 • 产品与设备可通信 • 产品与顾客可连接 • 涵盖产品生命周期的服务体系 • 传感器、机器人、 PLC • 接口具备可连接 • 设备直接的对话 M2M • 存储、预测、执行与自我管理 • 远程维护 • 预防性维护 • 自动运行的物流仓储系统 • 自动化立体库与 RFID 标签 • 搬运的智能化 AGV • 从需求到供给的价值链整合 • 库存量最优化 • 更快的流通速度 智能工厂整体应用方案 智能服务 个性化定制 智能运营 管理流程智能化 智能车间 设备智能化 定制化平台 智能服务平台 直营与加盟店 工业云 服务大数据 运营大数据 制造大数据 设备大数据 数字化设计 数字化工艺 数字化作业指导 智能研发 虚拟制造 工厂三维仿真 物流仿真 三维工艺仿真 信息共享 发货管理 供应商平台 SRM 订单发布确认 发票管理 计划协同 销售管理 供应链管理 SCM 采购计划 仓储管理 产品数据 物流管理 制造执行系统 MES 目视化管理 数据采集 过程控制 在制品管理 质量追溯 物料管理 计划排程 生产派工 能源分析 能源调度 能源监控 智慧能源 规则管理 计划仿真 高级排程 APS 工厂排程 车间排程 CCR 中央监控 全厂监控 生产调度 控制系统 设备控制管理 M2M 通信 数据集成与转换 采集信息关联 数据采集管理 设备配置部署 信息转换 协议转换 智能生产设备 智能物流设备 智能检测设备 智能数据采集设备 纵向与横向价值链集成 设备层 监控层 执行层 管理层 服务供应商 分子公司 材料供应商 制造工厂 远程设计师 用户 外协制造商 工业云 大数据分析 服务协同 供应链协同 制造协同 设计协同 用户协同 内部协同 业务蓝图 平伟鱼嘴智能工厂 配套车型 V301 V301 S R103 S201 C301 R104 R111 内饰件 外饰件 黑 棕 浅 注塑 阴模 弱化 原料 组装 集中供料、水路监控、自动换模 柔性化选择 人机协同 厂内物流及线边缓冲（ AGV 、线边 库） 设备互联 调度控制 信息集成 智能追踪 CAD 模型 CAE 仿真 CAPP 工艺 CAM 模具设计制造一体化 门 板 主工艺 02 解决方案 工厂功能区规划 ① 原 材 库 房 ② 注塑车间 1 ③ 注塑车间 2 ④ 后 处 理 区 ⑤ 组装区 门板线 ⑥ 组装区 内 / 外饰 ⑦ 成 品 库 房 办 公 楼 办 公 楼 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 修 模 / 存 储 修 模 / 存 储 生产布局规划 办 公 楼 注塑机 行车（ 30T ） 中央供料系统 修模区 原材 / 标准件库 行车（ 25T ） 门板装配线 X 6 预留区 X 2 阴模区 弱化区 内 / 外饰装配线 X 4 成品库 线边货架 注塑—集中供料  通过中央供料系统可以实现连续的生产 作业，满足多品种要求、灵活调配供料 量与次料的有效回收利用，节省人工成 本和原料成本；  保证整个系统运行稳定，避免塑胶回潮、 堵料现象发生。  在避免原料回潮的同时保证加入注塑机 原料一致性，在真空负压同进作用下， 可使干燥空气对原料再次干燥，防止干 燥后的塑胶回潮，同时在每个输送循环 后对输送管进行清理，原料中原有的粉 尘经过集尘器系统滤出，提高产品质量。  系统能够以全自动方式再生和使用注 口冷料，能够对所有供料设备的控制， 通过设置中央监控台实现全自动化。 自动输送系统 控制系统 储料桶 截风阀 截料阀 电眼料桶 压缩机组 除湿干燥机 除尘器 分歧站 1 、总线控制 2 、连接 HMI 设 备 3 、显示注塑机 的开机、吸料、 缺料报警等状态 信息 储料器— > 干燥机— > 分歧管— > 分管— > 注 塑机 注塑—自动换模 1 、采用滚轴移动模具，可实现手动或自动。 2 、可以纵向移动，实现新旧模具的平台切换。 3 、模内系统具有升降平移功能，实现注塑机模具的装、卸。 4 、轨道换模台车可实现多台注塑机共用一台换模平车，可以节省设备的成本。 5 、配合液压换模系统可以实现短时间换模，减少人力时间。 注塑—模具水路监控 合模 预热 注射 保压 冷却 开模  模具预热及冷却依赖于温模机提供的热水及水路系统提供的冷水，注塑成型对模具的温度要求很高，一般为 ±2 ℃ 。  监控系统是对现有设备的进、回水进行监测，从而保证模具温度的正常。  模具温度的保证主要决定于水温、水压、水流量。需要在进水侧管路上安装水压传感器、流量传感器及温度传 感器（复合传感器）对进水进行监控，与设定值进行比对，确定进水侧量值的正确。在出水侧安装水压传感器 对出水进行监控，从而保证模具内水路的通畅达到预热和冷却的效果。  采用温度传感器和流量传感器检测温度、流量等数据。采集的数据上传给信息系统处理。以便达到更好的控制 摸温、缩短成型周期、冷却大型滑动件避免卡死的目的。 水压 水温 流量 传 感 器 PLC 数据采集与监控 显示系统集成 应用或者显示 阀门 / 开关 车间物流布局规划 办 公 楼 注塑机上料 中央供料系统（储料罐省略） 注塑件下料并转运至阴模区 悬挂输送系统（图上省略） 注塑件暂存、待处理 货架 装配零部件上料至线边库 AGV+ 悬挂系统 注塑件上料至阴模机、弱化机 周转车 + 悬挂系统 成品入库（包装在线 / 离线待定） AGV AGV 运输控制 物料库 配料区 物料需求 齐套发料 AVG 呼 叫 AVG 配 送 物料管理 AGV 控制系统 产线接收 产线生产 完工呼叫 工单计划 成品装载 仓库接收 MES 1. 信息流、物流同步管理 2. 提升工作效率 3. 降低劳动强度 4. 自动完成送料、收料等管理功能 5.GPS 、无线技术、智能安全综合运用 系统集成规划 设备及传感器 网络 平伟私有云 应用系统 温度 阀门控制 企业网络 IP 仓储管理 资源计划 全生命周期 制造执行 RFID 追踪 能源管理 客户管理 云数据中心 能源数据 位置数据 大数据平台 产品数据 托盘 AGV 扫描 设备 RFID/WiFi 能源监控 仪表 换算 采集 Zigbee/RS485 湿度 原料监控 Zigbee 物流跟踪 设备 管理平台 以太网 1 3 2 原材料、成分 温度、湿度、成分 计量、换算 阀门开关 权限管理 安全策略 &QoS 应用适配器 操作门户 API 终端管理 数据管理 网络连接管理平台 网络通讯规划 工业协议 实时控制 快速收敛 流量隔离和管理 易用性 站点操作和控制 多服务网络 网络和安全管理 路由 应用和数据共享 访问控制 威胁防范 用于故障切换检 测的 Gbps 链 接 防火墙 （启用） 防火墙 （备 用） HMI 工具 应用服务器 交换机堆栈 补丁管理 终端服务 应用镜像 服务器 单元组 / 区域 #1 （冗余星形拓扑） 驱动 控制器 HMI 分布式 I/O 控制器 驱动 驱动 HMI 分布式 I/O HMI 单元组 / 区域 #3 （线性拓扑） 第 2 层接入交换机 控制器 企业 /IT 集成 协作 无线 应用程序优化 单元组 / 区域区 第 0–2 级 第 2 层接入 制造业区 第 3 级 分布和核心 隔离区 (DMZ) 防火墙 企业网络 第 4–5 级 Web 应用 DNS FTP 互联网 无线传感器 无线传感器 无线传感器 HMI 工具 客户端 单元组 / 区域 #2 （环形拓扑） 私有云规划 平伟用户 基础设施即服务 (IaaS) 平台即服务 (PaaS) 软件即服务 (SaaS) / 应用系统 用户 / 管理门户 报告和分析 服务管理和监控 分析工具 分析工具 数据管理 数据管理 报告管理 报告管理 知识管理 知识管理 社交协同 应用集成 流程管理 流程管理 PLM PLM EMS EMS MES MES RFID 跟踪 RFID 跟踪 ERP ERP 聊天 聊天 社交网络 社交网络 部门信息站点 部门信息站点 Email Email 虚拟桌面 虚拟桌面 办 公 自动化 办 公 自动化 ERP ERP MES MES PLM PLM 日常办 公 业务应用 数据库 数据库 测试工具 测试工具 开发者工具 开发者工具 数据库管理系统 数据库管理系统 目录服务 目录服务 安全管理 数据 / 网络安 全 数据 / 网络安 全 个人数据 个人数据 认证管理 认证管理 权限管理 权限管理 账号审查 账号审查 服务监控 服务监控 SLA 管理 SLA 管理 目录管理 目录管理 QoS 管理 QoS 管理 资源利用监控 资源利用监控 应用性能监控 应用性能监控 恢复 / 备份 恢复 / 备份 运营管理 运营管理 存储 存储 虚拟机 虚拟机 Web 服务器 Web 服务器 服务器主机 服务器主机 CDN CDN 数据中心 路由器 / 防火 墙 路由器 / 防火 墙 局域 / 广域网 局域 / 广域网 Internet 访问 Internet 访问 主机中心 主机中心 用户配置管理 用户配置管理 问题管理 问题管理 产品类目 产品类目 订单管理 订单管理 订单跟踪 订单跟踪 账号管理 账号管理 私有云数据中心 私有云服务 工业大数据架构 元数据 数据标准 数据质量 数据安全 数据生命周期 数据定义 数据分类 数据分布 数据建模 数据交换 编码数据 业务基础数据 实时控制数据 业务系统数据 离线分析数据 数据治理 数据规划 数据内容 技 术 体 系 在线事务处理 联机事务分析 1 、 SQL 关系型数据库 2 、数据库集群 3 、核心交易 1 、 OLAP 2 、只读 3 、在线分析 ERP MES PLM 报表 DSS BI 结构化数据 非结构化数据 1 、大规模 2 、非结构化 3 、 Hadoop 、 Spark 、 Storm 、 Streaming Map/Reduce 流计算 内存计算 大数据处理规划 不同车型门板及内饰生产线 设备 1 设备 2 设备 3 设备 4 设备 5 设备 6 设备 7 设备 8 设备 9 设备 10 1 2 3 4 5 镜 像 1. 设备监听：系统通过被动 抓取来纪录工业互联网的所 有数据 2. 机器学习：技术基于从原材料到成 品间生产各环节，提供打造一个进化 的，自我学习及数据驱动的模型。 3. 数据分享：系统提供对生产流 程各方面实时数据和历史数据可 视化解决方案。 平伟私有云 时间序列大数据 监控 分析 异常预警 无监督学习 生产过程优化 0 信息系统规划 ERP APS MES AGV 调度系统 仓储控制系统 AGV 设备 生产线调度系统 PLC 设备 机器人 模具研发与 生产 CAD CAM CAPP CAE 零部件生产 管理 生产执行调 度控制 自动仓设备 设备联网信 息集成 TMS WMS QMS EMS 现有 能力 规划 建设 部分 MES 系统规划 生产备料 报损 / 补料 完工汇报 生产工艺 工序移转 生产领料 生产入库 工艺路线 工作中心 控制策略 BOM  生产任务单  生产派工单  生产备料单  生产领料单  完工汇报单  工序移转单  报损 / 补料单  生产入库单  质量请检单 关键单据 工厂日历 班组数据 设备数据 生产线数据 生产任务单 生产派工 流程 质量管理 库存管理 生产进度报告 举 例 举 例 半成品虚 入 / 虚出 管理 柔 性 化 识 别 与 物 料 跟 踪 产品定位 模具更换 自动上料 注塑成型 阴模成型 激光弱化 柔性装配 集成 CAPP 柔 性 化 实 现 调度与控制规划 产线调度控制系统 注塑机 RF Reader 下料机器人 RF Reader 输送线 RF Reader 弱化 RF Reader 组装 RF Reader 搬运 RF Reader 产线调度控制系统 注塑机 RF Reader 下料机器人 RF Reader 输送线 RF Reader 弱化 RF Reader 组装 RF Reader 搬运 RF Reader 调度控制系统 MES 系统 调度系统可以对设备进行控制和调度，从而完成用户 任务。系统使用合理的控制方法和调度策略，最大限 度满足任务要求，同时使运行效能达到最高。系统可 及时发现异常情况并处理，保证人员与产品安全，保 证系统顺畅运行。 基于设备联网及柔性化生产的调度控制 产线呼叫 上一级命令 命令解析 设备控制系统 设备数据实时 采集 仿真规划—系统仿真流程 问题定位 任务规划 系统定义 工艺流程图 系统绩效测量 输入数据准备 3D 建模 验证 确认 仿真实 验设计 仿真实验 实验结果分析 实施和落实文档 yes yes no no 批准 修 订 仿真规划—工厂布局仿真路线图 概念设计 设备建模 / 导入 工厂布局示意仿真 讨论 / 确认 工厂布局仿真修 订 / 细化 讨论 / 确认 / 汇报 维护及更新 布局调整快速更新 决策支持 仿真规划—验证计划 利旧设备改造 新增设备规划 产线系统规划 AGV 物流系统 规划 仓储系统规划 工厂布局规划 阶段 2 阶段 3 阶段 4 设备及工装 设计仿真 自动化生产 系统仿真 工厂物流 系统仿真 自动仓储 系统仿真 工厂布局 三维仿真 研究 对象 工艺点： 装配、压接、锁螺钉、 涂胶、检测等 搬运 / 仓储： 机械手、辅助装备 产线布局、工艺路线、 设备效率、产 出、 WIP 、工装数量、 人力状况等 AGV 路径、 AGV 数 量 储位需求、出入库效 率、出入库及调库逻 辑 全局或局部改善点直 观演示 工厂布局规划 阶段 1 工厂概念规划 侧重逻辑 关键细节展示 关键细节展示 安防规划 1. 视频监控系统 2. 入侵报警系统 3. 出入口控制系统 4. 电子巡更系统 5. 语音对讲系统 6. 车辆管理系统 7. 电气火灾预测检测系统 8. 智能安防监控中心建设 智能安防系统架构示意图 能源管理规划  能耗实时监测  能耗统计分析  能源报警管理  能耗负荷预测与分析  能源调度管理  能耗设备管理  能耗对标管理  环境排放检测 通用能源目录 通用产品目录 通用转化系统 计量单位 能源结构 产品结构 能源转化系统 基础数据 节能目标设置 采集参数设置 系统配置 智慧能源管理主要业务功能 通信通道参数 采集设备参数 数据分组管理 采集参数配置 采集数据管理 通讯设备状态监控 设备通讯数据监控 数据管理 能耗设备管理 能源消耗分析 报表管理 数据维护 数据存储 电力能耗目标设置 水源能耗目标设置 气体能耗目标设置 谢 谢