企业生产经营中,生产计划的精准度和设备层数据的监控与采集,一直是两个难点。一方面大多数国内企业生产自动化水平较低,还无法准确、实时的获取数据。缺少了数据的支撑,对生产状况缺乏了解,计划排程的精准度也无从谈起。
金蝶K/3在企业数字化转型实践中,推出了APS,把企业的资源情况纳入了考虑,实现了有限产能下的精准排程。同时,通过边缘计算数据盒实现设备联网,使得计划指令到设备的传递成为可能。继APS后,金蝶K/3再次重磅推出CPS智能调度,实现生产计划-->生产执行-->滚动计划的闭环运作。
1、APS排出生产计划后,CPS智能调度服务将计划指令进行分解,转换成设备可以识别的指令,并将指令下达给设备控制器执行,以实现生产计划与生产执行的无缝衔接;
2、生产设备上料与下料,可通过CPS调度服务控制RGV(AGV)小车在生产计划指定的开完工时间将物料运送到生产计划指定的加工设备或指定的位置。
3、设备生产完工产量可通过设备联网自动采集,形成生产汇报单据后,CPS调度服务自动定期根据生产计划与生产汇报情况对未完工数量进行计划滚动重排,并将最新的生产计划重新下达给生产设备RGV(AGV)小车执行,以保证生产计划的可执行性。
可以说,APS+CPS结合将使企业的智能化水平进入一个更高的阶段!
金蝶K/3 智能制造样板客户九天真空,率先在其数字化车间中应用了金蝶K/3 APS和CPS,实现了产品工序级生产计划精确到每日的时间段、具体到每个机台。再利用CPS智能调度,实现了RGV智能小车根据APS生产计划的精准自动化上/下料。在全面数字化的基础上,实现了业务处理的智能化。
实现CPS智能调度,设备联网是前提!
金蝶边缘计算数据盒是CPS智能调度的核心构成,也起到了重要的承接关系,上可对接ERP系统,下可连接生产设备,通过边缘计算数据盒可实现IT与OT的融合。
边缘计算数据盒具有以下特性:
内置大量PLC驱动库,支持采集的PLC品牌型号超过350种;
内置多家品牌CNC驱动,能直接读写CNC程序;
支持多种传感、智能仪表、三色灯、接近开关等设备连接;
支持多种工业协议解析;
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一个盒子可对接多台设备。
在CPS智能调度过程中,边缘计算数据盒连接ERP系统或金蝶数字化工厂云平台、以及生产设备/RGV(AGV)的PLC控制器, 通过边缘计算数据盒中的CPS调度服务,盒子自动获取ERP系统的排程计划并定期根据生产完工情况进行周期重排,同时将最新的生产计划分解成调度指令下发给设备和RGV(AGV)的PLC控制器,再由PLC控制器控制RGV(AGV)自动上下料。
CPS调度看板-调度计划透明化
边缘计算数据盒获取最新生产计划并将计划进行分解后,可通过电子看板实时展示分解后的生产调度计划(如:什么时间哪台设备计划开工、什么时间应该到哪台设备处上料/下料),对于不满足完全自动化生产的企业,可按调度看板进行生产作业准备,指导车间人员进行下一步生产作业。
RGV小车按照生产计划自动上下料
当APS排好生产计划后,边缘计算数据盒会根据计划分解成生产调度指令,通过给RGV小车的PLC控制器发送调度指令来控制RGV小车串联前后工序,实现自动化上/下料。
如上图所示,APS排出生产计划如下:
A设备加工前一道工序,计划08:00开工,08:30完工;
B设备加工后一道工序,计划08:40开工,09:30完工。
边缘计算数据盒将上述生产计划分解成以下指令:
指令1---08:00 RGV自动到上料区取料;(时间为A设备的计划开工时间)
指令2---完成指令1后将料运给A设备上料;
指令3---08:30自动从A设备下料;(时间为A设备的计划完工时间)
指令4---08:40自动上料给B设备;(时间为B设备的计划开工时间)
指令5---09:30自动从B设备下料;(时间为B设备的计划完工时间)
指令6---从B设备下料后自动运到下料区。
设备运行过程中的状态,可通过设备联网实时采集到,如:设备是否空闲,是否能接收新的指令,通过设备联网实现M2M(机器与机器的对话),从而增加生产过程中的柔性化。上述调度指令也可以根据客户实际情况按照某种规则自定义调度时间,或结合部分人工操作实现半自动化,如:人工根据生产调度看板在触摸屏上对工序任务进行开完工操作(相当于人工确认可进行下一步操作),再根据边缘计算数据盒分解的调度指令内容自动触发设备/RGV小车自动化运作。
调度指令下发、指令自动执行的原理
边缘计算数据盒将生产计划分解成调度指令后,需要下发给设备/RGV小车的PLC控制器执行,指令下发及指令执行过程如下:
边缘计算数据盒分解成的调度指令包含两部分内容:
动作(如:上料[用01表示]);
位置(如:A设备处[用301表示]);
指令01301则表示给A设备上料。
当到达A设备计划开工时间时,系统自动给A设备对应RGV小车的PLC控制器发送指令,若PLC控制器当前状态为可接收指令的状态(通过PLC的采集点CPS-Status的值可判断状态),则将01301的指令传递给PLC,该指令通过PLC中的2个采集点进行接收(采集点CPS-Location表示位置,按照接收的指令将该采集点的值更新为301、采集点CPS-Action Type表示动作,按照接收的指令将该采集点的值更新为01),接收指令后,将PLC采集点CPS-ActionNow的值更新为1(表示开始执行动作),从而控制RGV小车到A设备进行上料动作。
计划自我调整
当生产执行出现偏差时,需要重新调整计划,以提高后面计划的可执行性。CPS调度服务可定期根据生产计划与生产完工情况对未完工任务进行周期重排,并按重排后的计划重新下达给设备/RGV执行,从而实现计划自我调整。
未来的工厂一定是一个充分整合内部各方面资源的,高度集成化的智能化、数字化、透明化工厂。系统与设备层的连接、设备数据采集、计划与执行的无缝衔接,是智能工厂非常重要的一步。目前金蝶K/3已经帮助众多客户迈出了这一步。接下来,我们期待与您的进一步合作!
附:CPS软硬件购买
软件:
不需购买“设备联网”模块,买ERP基础业务模块即可。
硬件:
购买《金蝶边缘计算数据盒》,参数及报价见下文表格;
优惠政策:
1、 金蝶机构与金蝶K/3经销商可通过iCRM系统订购《金蝶边缘计算数据盒》,业绩按第三方OEM硬件计入业绩;
2、 同时订购金蝶K/3WISE《生产执行》软件模块和《电子看板》软件模块与硬件《金蝶边缘计算数据盒》,则此次订单全部软件部分可享受优惠结算。(按经销商的级别在常规结算折扣百分点的基础上降3个百分点);
3、 金蝶总部将支援伙伴进行边缘计算数据盒的实施,根据项目情况提供一定数量的免费实施人天。

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