am928 发表于 2025-3-12 15:27:22

中国制造向智造强国转型:数字化工厂五大核心系统集成解析

在中国制造向智造强国转型之际,由于历史遗留因素,多数制造企业的信息化建设较为滞后,在工厂制造过程中,仍以纸质流转卡和手工报表的方式来对工厂车间进行管理。随着制造的数字化转型,制造生态链的分工变得更加细化。传统的生产模式面临着极大的挑战和痛点,对于多品种小批量的快速、透明生产有着强烈的诉求,这种诉求迫使我们制造企业的工厂进行数字化转型。

以下是西门子对数字化工厂解读,欢迎各位同行专家指正!

数字化工厂核心

数字化工厂的核心在于全面集成 ERP、PLM、MOM、WMS、DCS 这五大系统,并且以 MOM/MES(制造运营系统)作为中枢核心,从而构建出智能制造创新平台。

数字化工厂五大核心系统集成

通过五大系统深度集成,明确定义系统业务边界。

PLM 用于管理企业的知识型资产,能够实现对产品的数据、项目、变更、协同、标准化以及安全等方面的管理,为制造企业提供了一个可进行伸缩操作的研发管理平台。

PLM 把 PBOM 和工艺路线传递给 ERP,ERP 依据零件的标准成本、建议成本以及现行成本这些基础数据,同时结合加工中心和成本中心,从而能够自动生成 CBON。

PLM会把 MBOM 和 SOP 传递给 MOM,然后 MOM 依据这些进行生产管理,这就是与 MOM 的集成过程。

产品发生设计变更时,会把变更数据同步到 ERP 系统。产品发生设计变更时,也会把变更数据同步到 MOM 系统。并且这些同步都是实时进行的。

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ERP 会对企业的物流、资金流、信息流这三大流进行全面一体化的管理。需要特别指出的是,ERP 不应该过多地去管理制造端,只需要通过报工的方式,将制造端的生产结果保存下来,以便用于财务成本的核算。

与PLM集成

与 MOM 进行集成,把生产基础数据(包含物料、销售订单等)传递给 MOM。APS 把分解之后的制造工单反馈给 ERP,MES 按照一定的周期,将生产数量以及物料消耗数量回传给 ERP。

与 WMS 进行集成,能够实现物料基础数据的实时同步,也能够实现仓库基础数据的实时同步,还能够实现库存数量的实时同步。

WMS 具有入库业务、出库业务、仓库调拨、库存调拨和虚仓管理等功能,能对批次管理、物料对应、库存盘点、质检管理、虚仓管理和即时库存管理等功能进行综合运用,从而可以有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程。

与ERP集成

车间 MES 接料时,WMS 会实时把物料批次信息传递给 MES ,并绑定接料工位。成品入库时,MES 会实时将物料批次信息传给 WMS ,同时绑定仓库和储位。

(4)DCS:SCADA+PLC的生产现场控制系统。

MES 把工单下达到机台设备,同时对设备、模具、刀具、人员进行防错操作,并指导设备进行生产。DCS 把设备状态以及工艺参数数据(像温度、压力、扭矩等)反馈给 MES,使这些数据与生产工单相关联,以便用于生产追溯。

制造运营管理(MOM)产品组合

从以上五大系统的集成情况来看,MOM 在一体化集成方案里处于核心地位,它是连接其他四大系统的中枢。在西门子数字化工厂的解决方案中,MOM 的产品组合如下:

APS:高级排产排程,

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MES:制造执行系统, IT UA、

QMS:质量管理系统,IBS

SCADA:数据采集与监控系统,WinCC

西门子的数字化工厂全貌

西门子将 APS、MES、QMS、TIA 进行无缝深度集成,以此打造出数字化工厂制造运营端的一体化解决方案。该方案为中国制造企业树立了智能化的制造运营流程,从而使企业能够实现高效透明的运营管理。

数字化对制造业有着巨大的影响。数据整合贯穿了产品研发、生产和供应链,离散工业和过程工业都从中获得了很多益处。这有助于制造企业能够灵活地应对客户的多样化需求。8 月 29 日,在上海宝华万豪大酒店汇聚了全球的顶峰领袖。听听专家对于那些数字化发展趋势的企业都发表了哪些言论呢?相信您一定会有很大的收获。

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