智能工廠建設(shè)項目，主要集中在生產(chǎn)執(zhí)行層MES層，最終通過MES層與經(jīng)營管理層ERP系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)互通。

生產(chǎn)執(zhí)行層MES系統(tǒng)中將著重建設(shè)以下模塊：

①supOS平臺

supOS工業(yè)操作系統(tǒng)是一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，定位于以企業(yè)需求為核心的工業(yè)操作系統(tǒng)，以企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為目標來打造。MES系統(tǒng)將以supOS工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺作為底層系統(tǒng)框架來進行搭建。

supOS工業(yè)操作系統(tǒng)是一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，定位于以企業(yè)需求為核心的工業(yè)操作系統(tǒng)，以企業(yè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺為目標來打造。supOS具有工業(yè)全信息集成和互聯(lián)、微服務(wù)容器化、對象化工廠建模、工業(yè)APP開發(fā)設(shè)計器、工廠可視化展示、多元分布式數(shù)據(jù)湖、工業(yè)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理平臺、工業(yè)APP開發(fā)環(huán)境、工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能平臺、工業(yè)社交與移動協(xié)同、應(yīng)用商店和APP云運維服務(wù)等功能。supOS將幫助企業(yè)在工業(yè)數(shù)據(jù)融合集成、綜合治理和加工、工業(yè)數(shù)據(jù)價值挖潛、生產(chǎn)流程優(yōu)化與業(yè)務(wù)協(xié)同等方面進行持續(xù)改進和提升。

supOS工業(yè)操作系統(tǒng)以工廠數(shù)據(jù)/信息全集成為基礎(chǔ)，構(gòu)建多元對象化工業(yè)數(shù)據(jù)湖，企業(yè)用戶可通過平臺內(nèi)置的APP開發(fā)平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)控制、生產(chǎn)管理、企業(yè)經(jīng)營等多維、多元數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用；supOS工業(yè)操作系統(tǒng)以集成化、數(shù)字化、智能化手段解決生產(chǎn)控制、生產(chǎn)管理和企業(yè)經(jīng)營的綜合問題，打造服務(wù)于企業(yè)、賦能于工業(yè)的智慧大腦。

通過supOS工業(yè)操作系統(tǒng)，可把工業(yè)企業(yè)中的設(shè)備、生產(chǎn)線、車間、檢測與控制設(shè)備、智能產(chǎn)品、服務(wù)，甚至生產(chǎn)鏈上下游緊密地連接融合起來，幫助企業(yè)拉長產(chǎn)業(yè)鏈，形成跨設(shè)備、跨系統(tǒng)、跨廠區(qū)、跨地區(qū)的互聯(lián)互通，從而提高效率，推動整個制造業(yè)體系智能化。通過搭建supOS還可以推動制造業(yè)融通發(fā)展，實現(xiàn)制造業(yè)和服務(wù)業(yè)之間的跨越，使工業(yè)經(jīng)濟的各種要素資源能夠高效共享。

系統(tǒng)架構(gòu)

supOS系統(tǒng)架構(gòu)圖

從功能應(yīng)用上分為三層，層是物聯(lián)套件，主要負責邊緣端數(shù)據(jù)采集和控制，包括智能物聯(lián)網(wǎng)關(guān)、企業(yè)ESB總線中間件、IIoT邊緣智能服務(wù)器以及人工智能控制器等；第二層是工業(yè)操作系統(tǒng)平臺，主要負責物聯(lián)套件設(shè)備接入、對象化模型組織、數(shù)據(jù)存儲處理、可視化數(shù)據(jù)分析、工業(yè)APP開發(fā)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法應(yīng)用等；第三層是智能工業(yè)APP生態(tài)，通過工業(yè)操作系統(tǒng)平臺可以構(gòu)建面向特定場景的智能工業(yè)APP，逐步積累形成面向不同行業(yè)的智能制造解決方案。

supOS工業(yè)操作系統(tǒng)是以企業(yè)為中心構(gòu)建面向過程監(jiān)控、生產(chǎn)管理和經(jīng)營決策的一體化應(yīng)用平臺，通過“平臺+工業(yè)智能APP"的新業(yè)務(wù)架構(gòu)模式，實現(xiàn)企業(yè)客戶的信息化、數(shù)字化、智能化升級轉(zhuǎn)型。supOS提供的橫向和縱向彈性擴展能力，可滿足智能制造細分行業(yè)中企業(yè)從小到大，從單一優(yōu)勢業(yè)務(wù)發(fā)展為多元化集團型應(yīng)用的場景。

②生產(chǎn)過程管理

生產(chǎn)過程管理包含生產(chǎn)計劃，工單管理，配方管理，操作執(zhí)行，過程監(jiān)控及批次分析。 生產(chǎn)計劃模塊將結(jié)合銷售訂單、庫存生產(chǎn)單、人工臨時生產(chǎn)單三方面因素線下制定排產(chǎn)計劃，然后將計劃拆解為工單，并明確配方、產(chǎn)量、車間、產(chǎn)線，分解為工單，工單經(jīng)過確認后生效執(zhí)行，作為生產(chǎn)指令下達給Batch。

工單管理與Batch系統(tǒng)緊密結(jié)合，MES將生產(chǎn)計劃根據(jù)產(chǎn)能進行分解，并下發(fā)生產(chǎn)指令到Batch，指導Batch開始啟動生產(chǎn)。對于人工投料等操作，則由MES實現(xiàn)人機交互，由系統(tǒng)按照標準生產(chǎn)配方要求下達操作指令到指定對象手機中，指導操作員按照系統(tǒng)指示進行操作，并將操作員操作行為記錄下來進行反饋。通過人機交互和其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)交互實現(xiàn)標準化生產(chǎn)，減少操作失誤。

配方管理通過配方組態(tài)工具，將工廠生產(chǎn)bom表與操作規(guī)程有機結(jié)合，并在上述的工單管理過程中，引用配方數(shù)據(jù)。實現(xiàn)工廠生產(chǎn)配方數(shù)字化管理。

操作執(zhí)行將Batch系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動執(zhí)行以外的工作任務(wù)進行管控。使用移動終端PDA設(shè)備進行掃碼投料，實現(xiàn)生產(chǎn)過程投料防錯。并與質(zhì)量及ERP系統(tǒng)間進行交互，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量檢化驗業(yè)務(wù)開展及物料數(shù)據(jù)的同步。

過程監(jiān)控，批次分析均以Batch傳回的批次數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)每一生產(chǎn)批的生產(chǎn)過程工藝參數(shù)、人員、時間、投料明細等要素的自動記錄，并進一步實現(xiàn)批次維度的質(zhì)量追蹤、批投入產(chǎn)出分析等精細化數(shù)據(jù)分析。

③生產(chǎn)保障管理

質(zhì)量管理模塊包含來料檢驗、中控檢驗、成品檢驗的檢化驗業(yè)務(wù)執(zhí)行及質(zhì)量數(shù)據(jù)分析。其中在生產(chǎn)過程中，遇到中控檢驗環(huán)節(jié)，則由MES自動觸發(fā)取樣通知，并直接讀取檢驗結(jié)果，自動判斷下一步操作并下發(fā)對應(yīng)操作指令（比如轉(zhuǎn)料、再處理等）。

設(shè)備管理模塊實現(xiàn)反應(yīng)釜、泵、電機等主要設(shè)備的智能化管理，在基礎(chǔ)臺賬的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)基于設(shè)備運行時長的智能檢修、維護保養(yǎng)提醒，以及故障工單的移動處理和PDCA閉環(huán)分析。并額外提供移動點巡檢，提高巡檢效率和巡檢質(zhì)量。

安全管理模塊包含視頻監(jiān)控集成，智能點巡檢，風險分區(qū)管理，人員定位管理，GIS地圖，門禁管理及作業(yè)票管理。實現(xiàn)廠區(qū)危險源識別，風險四色圖等安全管理業(yè)務(wù)需求。實時定位通過在地圖總體及分塊展示、人員位置實時查看、人員位置實時報警。自行選擇總圖查看，也可選擇裝置進入內(nèi)部詳細的地圖查看。

能源管理通過實時數(shù)據(jù)采集，在流程監(jiān)控畫面中顯示各能源點耗用實時量，形成電力/自來水/天然氣等能源的流向圖。

④生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成

生產(chǎn)數(shù)據(jù)集成將采用ESP-iSYS實時數(shù)據(jù)庫，點數(shù)5000點。ESP-iSYS實時數(shù)據(jù)庫是中控技術(shù)針對流程工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)企業(yè)信息化管理需求而開發(fā)的實時數(shù)據(jù)集成與過程監(jiān)控平臺。它為流程工業(yè)企業(yè)提供了統(tǒng)一而完整的實時數(shù)據(jù)采集、存儲、監(jiān)控和Web瀏覽功能，提供了API、OPC、WCF等多種數(shù)據(jù)服務(wù)方式。其強大的功能、穩(wěn)定的性能以及良好的開放性為企業(yè)實現(xiàn)控制、流程模擬和生產(chǎn)管理、能源管理、安全管理等提供了底層的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。它是連接現(xiàn)場控制系統(tǒng)與生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)的橋梁。該系統(tǒng)軟件采用了COM/DCOM、系統(tǒng)容錯、任務(wù)調(diào)度、高效實時壓縮算法和位號映射等多項技術(shù)，保證了系統(tǒng)在企業(yè)局域網(wǎng)環(huán)境下能高效、穩(wěn)定、安全地運行。

④安全管控

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，現(xiàn)場安環(huán)管理內(nèi)容無特殊業(yè)務(wù)，按照中控標準SES產(chǎn)品執(zhí)行即可，具體功能查看項目技術(shù)協(xié)議，此處不再贅述。項目內(nèi)需實現(xiàn)風險分區(qū)管理，提供風險辨識，風險分級管理，風險四色圖，風險信息管理，風險兩單管理，三卡信息管理及作業(yè)八大票管理。以及雙重預(yù)防機制系統(tǒng)管控

智能工廠功能架構(gòu)

系統(tǒng)整體功能架構(gòu)

項目目標

通過MES建設(shè)，幫助企業(yè)建設(shè)成為一個具有現(xiàn)代化、信息化特點的智能制造工廠。實現(xiàn)過程控制自動化、 生產(chǎn)效率高效化，減少人為干預(yù)和介入，減少車間人數(shù)，提高生產(chǎn)效益。具體來說，圍繞核心生產(chǎn)流程，通過系統(tǒng)建設(shè)實現(xiàn)以下目標：

1) 人——提質(zhì)增效：通過班組操作協(xié)同、人機協(xié)同、操作標準化指導等措施，減少人工操作和低值易耗活動。

2) 機——設(shè)備管理智能化：實現(xiàn)主要生產(chǎn)設(shè)備的智能運維、移動工單、全周期數(shù)據(jù)化管理，達到設(shè)備管理的簡單化、數(shù)據(jù)化、智能化。

3) 料——精準配比、全面核算：實現(xiàn)批為維度的批次物耗、單耗自動核算，以及全廠原料、成品的實時統(tǒng)計盤點。

4) 法——精細化：實現(xiàn)操作記錄的自動化、實時化，然后基于操作記錄實現(xiàn)每個工序活動的工藝平穩(wěn)率分析和工藝分析，支持尋找黃金批次的操作參數(shù)。

5) 測——質(zhì)量追溯：實現(xiàn)MES與LIMS的檢化驗業(yè)務(wù)集成，以及檢化驗結(jié)果與生產(chǎn)操作的自動判斷和執(zhí)行。并實現(xiàn)的批次追溯，一鍵查詢批次全生命周期數(shù)據(jù)。

實時數(shù)據(jù)庫

實時數(shù)據(jù)庫軟件是MES應(yīng)用系統(tǒng)中的一個重要組成部分，直接決定著系統(tǒng)能否實現(xiàn)設(shè)計目標。根據(jù)企業(yè)的實際情況，在本方案中我們建議選用中控自主研發(fā)的ESP-iSYS實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件，數(shù)量為一套，點數(shù)共5000點。