工业4.0的时代已来临，面对智能工厂及智能制造的强劲市场需求，研华用物联网思维推动工业4.0实践。将工业4.0的实践分为三个阶段，第一阶段是针对设备领域，做到全面的设备感知与联网，以达到数据透明化及生产信息可视化；第二阶段是做设备数据与生产讯息的整合及信息分析，以提供第三阶段智能设备与大数据分析所形成的智慧服务。研华通过智能设备与信息整合，助力智能制造进一步发展，以整合的自动化系统与云端创新技术迈向工业4.0。

一、案例概况

随着工厂面对越来越多的客单化生产及快速交货需求，对信息数字化及管理实时化的重视度日趋高涨。借由物联网让设备联网“落地”，将原设备进行升级改造，让生产对策更精准，让现场的数据变得有价值，已成为大部分工厂管理者的需求共识。

1. 项目背景
勤昆科技（昆山）有限公司，于2006年9月12日成立。注册资本1000万美元，经营范围为设计、开发、生产非金属制品模具；精冲模、精密型腔模；电脑用、通讯用、刀片式与机架式服务器用连接器、接插件等新型电子元器件；大中型电子计算机、便携式微型计算机、高档服务器制造；电脑用机箱、外壳等五金件开发、生产；销售自产产品，从事货物进出口业务，是一家外商独资的企业。
应用企业概况：
勤昆科技现有的冲床车间和NCT车间，设备间独立运行，设备状态和人员信息无法及时获取，信息化基础几乎为零，管理层无法做出快速准确的决策。

表1  车间现况描述

2. 预期目标
结合研华iFactory SRP（Solution-Ready Packages解决方案包）标杆化KPI管理看板及后台数据分析，找到数据可视化方法，对设备生产进行有序化管理，可实现资讯即时到达、目标自动检核，同时具备预警通知及协调资源功能，将人员作业步骤电子化、资讯化，让生产更具备弹性。管理者可随时随地掌控现场生产信息及管理绩效指标，进而达成：产能提升、效益提升、人力下降、管理成本下降等成果，全面优化生产效率。管理者亦可通过云平台服务，实现远程同步，使维运更加方便快捷。

二、项目实施

该智慧工厂设备联网系统的实施，须充分考虑勤昆科技的实际需求，全面实现冲压车间、NCT车间机台设备的数据采集、设备联网。
1. 场景特征
（1）设备利用低下
勤昆科技生产现场数控机台部分均为单站式作业，机台需有人看守作业，通过人工登记，做区域看板管控、刀具人工管理等，设备产能产量低，大部分并未将性能发挥到最大化。
（2）信息化程度不高
虽然已经实施了部门级的软件方案，如PDM系统、CRM系统、物流系统等，但其信息采集仍为人工作业：如人工操机纸单作业、机修、领班、QC人工巡检，使得各部门间信息交流不畅，大大制约着企业的生产及发展。

2 模式路径
根据勤昆现场情况实际调研和沟通：

• 对勤昆科技现有制造管理模式进行沟通与了解

• 对勤昆科技IT系统信息进行沟通与了解

• 对勤昆科技现场建置，设备运行状况进行调研了解

参考《智能制造能力成熟度模型白皮书》（1.0版）对勤昆进行制造维度和智能维度评估，得出如下智慧工厂建制重点策略方案：

表2  智能制造能力成熟度评估

3. 技术实现
（1）方案概述
本方案整合了灵活的架构设计、开放的系统平台、良好的通讯连接性、组态的方便性、系统高可靠性以及维护的便捷性，依托于研华WISE-PaaS智能工厂物联网平台iFactory SRP解决方案，搭建极具特色的智慧工厂解决方案。
（2）方案整体规划
分步分阶段实施。根据勤昆科技的实际需求初步拟定以冲压车间、NCT车间智能化改造为一期工程，构建开放式系统平台,在一期工程完成后，借助研华方案强大的可扩展性，后期在该系统架构上可便捷实现其他厂区车间的系统实施。
（3） 整体方案架构

战情室系统
战情室平台可以整合设备、产线、工厂厂区及集团等KPI信息操盘管理，经由多维度数据分析，让工厂管理人员从中挖掘数据价值，搭配WISE-PaaS Dashboard可视化系统，可有效管理设备状态、稼动率、设备产能产量、工时、单位成本及能源成本分析等。此系统深度统计分析，协助管理者发现异常，持续优化人机料法环各项环节。

冲压智能化解决方案
在智能冲压设备监测客户端电脑软件界面输入员工号,系统随机监控整个生产作业过程,包含当前人员信息、机台状态、模具状态、输入当前条码/工单，系统将自动串联后台系统并按照对应状态切换不同监控功能。

NCT+镭射智能化解决方案：
在智能NCT+镭射设备监测客户端电脑软件界面输入员工号,系统随机开始监控机台信息以及整个生产作业过程,包含当前人员信息,机台状态,输入当前条码/工单，系统将自动串联后台系统并按照对应状态切换不同监控功能。

ESOP系统解决方案
在ESOP客户端电脑软件界面输入当前条码/工单，从ESOP管理后台获取对应料号和SOP名称，通过软件下载对应SOP到本地，随即通过PDF软件打开呈现。ESOP搭建有消息广播机制，推送广播消息至全部客户端ESOP系统。
系统架构图：

4. 项目亮点
1、系统特性
本系统采用分布式部署，兼容性非常好，充分发挥各构件的运算能力，将系统效能、处理速度发挥到极致，优点与效益表现在以下几个方面： 　　
（1）稳定性与开放性兼顾
（2）各子系统间相互独立相关性弱
（3）项目风险低，实施周期短
（4）系统投资回报率高
2、面向未来的解决方案
针对勤昆科技实施方案我们采用开放与易扩展的设计思路，无论是网络架构、硬件配置、通讯方式的选择还是软件组态编程均考虑了系统扩展的问题。系统扩展具有简易、向上兼容、节约、模块化等特性。用户后续可通过模块化方式，轻松实现其他功能拓展，如智能楼宇及其系统集成、生产执行系统MES等。


三、价值成效
1. 平台价值

• 加速转换企业专业知识为软件服务

• 维运泛用性平台

• 平台中心边缘模块的链接模块方案

• 对资料隐私极度重视的企业

• IP 或网络联机需特定管控的企业

2. 应用成效
打通部门与不同系统间的沟通壁垒。iFactory SRP解决方案充分考虑了“智能+制造”两个核心，以智能制造能力成熟度为考虑，将各种制造资源要素（人、机器、能源等）与制造过程（设计、生产、物流、销售和服务）等数字化，通过系统集成，对信息融合中的数据进行挖掘利用，并反馈优化制造过程和资源要素，推动组织最终达到个性化定制、远程运维与协同制造的新兴业态。即我们常说的在不同系统间获取数据的价值。

以实际效益检核方案及平台有效性

四、下一步实施计划

1. 组装线车间智能化
制造业人工组装线效率成为必修议题。通过研华组装线效益监控方案，精准采集电批控制器数据实时并分析，通过可视化工单看板检视组装现场绩效指标，同时提供数字化智能防漏锁浮锁滑牙，提升品质良率，助推全员品质管理。

2. 加工车间智能化
在数控设备监测客户端电脑软件界面输入员工号,系统随即监控机台信息及整个生产作业过程,如当前人员信息、机台状态、输入当前条码/工单，系统将自动串联后台系统并按对应状态切换不同监控功能，通过直观的界面获取当前生产资讯，包含指导数资讯及品质异常资讯。
通过其余项目的补充规划，进一步验证研华WISE-PaaS的开放性及扩展性，通过快速联结机制，协助客户迅速开发、布署、营运设备联网管理、大数据分析预测及可视化等。平台具备多租户、弹性伸缩的功能，可以依据服务需求，随时增减服务容量，亦可应付反应时间以秒计算服务需求，在使用量低时也能有效节省成本。
同时平台提供机器学习服务，提供多个流程分析模组，并结合业界专家合力打造不同领域解决方案，通过仪表板和机器学习结果进行关联，将多种类型机器学习数据提供至用户以直观的分析及预测结果。