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想打破IT自动化孤岛,实现智能制造?先学好计算机集成制造(CIM)

中国经济新闻网 2019-01-15 15:00:30

 

    当前,全球制造业正加快迈向数字化、智能化时代,智能制造对制造业竞争力的影响越来越大。一般来讲,智能制造就是面向产品全生命周期,实现泛在感知条件下的信息化制造。而要实现这一点,离不开一个强大的的计算机集成制造平台(CIM)的技术支撑。

  CIM(Computer-Integrated Manufacturing)在国内被翻译为计算机集成制造,又称计算器集成制造、计算机综合制造,是利用计算机、网络及通讯等信息科技,整合与管理制造过程中的所有活动的系统。自CIM的概念被提出后,在世界各工业国的推动下,多年来不断得以丰富和发展,历经了百家争鸣的概念演变进入到蓬勃发展时期。其主要目的在于将工厂内部各个独立的自动化系统加以集成,以发挥整体的效益,避免自动化孤岛的形成。

  CIM系统有三个基本的关键要素以达到弹性化设计与生产的目标:

  1. 数据的储存、提取、运用及呈现的方法

  2. 检测状态以及自我修正的机制

  3. 结合各分散的子系统的方法

  如下是一家高科技制造企业应用系统框架图,其中CIM包含生产管理, 设备监控, 物流控管三层。

 

 

  CIM的自动化建设需要三大核心系统: MES、Auto和DSP。接下来我们逐一介绍。

MES

  制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES),是一套面向制造企业车间生产的信息化管理系统。它是一个环境也是一个架构,它将实时的信息和其他信息系统(如生产流程规划系统等)结合,使得企业、工厂或流程控制系统之间得以链接起来。在IC、LCD、PCB及电子零组件等高科技产业中,由于制造现场流程复杂,分批、并批、跳批、外包、插单、抽单等异常生产状况极为频繁,使得以财务、会计为出发点之ERP系统中之制造相关模块难以胜任,于是从工厂营运层考虑的专用型系统便应运而生。MES用于制造生产,主动收集及监控制造过程中所产生的生产资料,以确保产品生产质量,改善企业制程,提高生产效益。

 

 

 

 

  Auto

  机台自动化(Tool Automation,Auto),主要为在制品管理,生产数据收集,制程参数管理,传送管理,混批管理,线上抽样管理五大主轴

 

 

    常见的机台自动化包含二种架构:

  1.BC(Block Control System):中文名称为「设备线控制系统」,用来整合生产在线各设备之间的沟通,主要任务为将MES的制程参数传给各设备机台,并控制WIP的平衡,记录各WIP在生产过程中的相关参数,并在制程结束时,回报给MES系统。

  2.EAP(Equipment Automation Program):中文名称为「机台自动化程序」,用作为设备主控计算机Control PC, CPC)及MES之接口程序,本身的逻辑不多,主要任务在将设备主控计算机数据的格式转换为MES可以接受的Message。

  

 

 

DSP

  自动派送系统(Dispatching, DSP),是实现自动化生产、无人工厂的核心系统。搬送系统应用范围最广的是在半导体和液晶面板FAB厂。它综合MES生产数据、MCS物流数据实时计算最佳派送效率,快速准确的将Carrier(半导体载具)搬送到目的地,减少设备空闲时间和影响产品品质的异常问题。主要有以下三大功能:

  1.LoadRequest:设备开始生产时,计算出最优Carrier,自动派送上机。

  2.UnloadRequest:产品生产完成,计算出最优目的地,自动将Carrier从设备上退回Stocker(仓储)。

  3.S2S:维持各Stocker之间的安全水位及最优Carrier数量。

 

 

  从某种意义上来说,CIM是组织现代化生产的一种哲理,一种指导思想。它助计算机硬、软件,综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统工程技术,将企业生产全部过程中有关人、技术、经营管理三要素集成起来,并将其信息流与物流有机地集成及优化运行。作为TCL孵化的创新型科技公司,格创东智拥有业界领先的CIM自动化建设经验,并致力于深度融合人工智能(AI)、大数据、云计算等前沿技术与制造行业经验,打造行业领先的“制造x”工业互联网平台,同时为各类企业提供优质、安全、高效的管理IT服务,帮助企业实现降本增效,赢得市场竞争。

  本文作者:格创东智MES高级工程师王力

来源:北国网 编辑: editor016       
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