工业4.0背景下基于APROL开放平台的智慧工厂系统
基于“工业4.0”背景下的高校数字化工厂实践平台建设研究
基于“工业4.0”背景下的高校数字化工厂实践平台建设研究作者：郝静张凯来源：《价值工程》2016年第30期摘要：基于“工业4.0”背景下的高校数字化工厂实践平台以建设数字化产品数据、智能化管理软件、可视化生产过程、自动化生产设备，即“四化融合”为核心，以为学生、企业、社会“三服务”为宗旨，以培养学生的工程设计能力、工程实践能力、生产管理能力、信息化应用能力、智能制造能力为重点，为全校各相关专业提供集机械、电子、信息、系统和管理为一体的具有现代工程背景的教学环境和平台。
通过平台的实践项目训练，培养学生具有多学科的综合知识和技能，为智能制造提供人才支撑。
Abstract： Digital Factory is built with the core of "four modernizations integration" which are digital product data， intelligent management software， visualization of the production process and automated production equipment. It provides mechanical， electronics， information， systems and management as one of the modern teaching environment and platform engineering background to the relevant professional of the school. It can train students' engineering design capabilities， the ability to practice engineering， production management ability， information technology application ability and intelligent manufacturing capacity by giving service to students， enterprises and society. Through the platform of practice project training， the students have the multi-disciplinary comprehensive knowledge and skills， to provide talent support for intelligent manufacturing.关键词：工业4.0；数字化工厂；实践平台Key words： industry 4.0；digital factory；practice platform中图分类号：G719.21 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）30-0115-030 引言新一轮工业革命大潮中，各国纷纷把发展先进制造业上升为国家战略，德国推出“工业4.0”，美国提出“再工业化”，都在努力争夺全球制造业的领先地位[1]。
工业物联网：浅析工业4.0与智能制造的关系word版本
工业4.0即是以智能制造为主导的第四次工业革命或革命性的生产方法。
该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统一一信息物理系统相结合的手段，将制造也向智能化转型。
两大主题：1.智能工厂：重点研究智能化生产系统及过程，以及网络分布式生产设施的实现。
2.智能生产：主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用。
发展优势在生产能力上，工业 4.0将确保仅一次性生产，且产量很低时的获利能力，确保工艺流程的灵活性和资源利用率。
另一方面，工业4.0将使人的工作生涯更长，工作与生活更加平衡，高工资时产业仍有强大竞争力。
实现方式主要是通过CPS（信息物理系统），总体掌控从消费需求到生产制造的所有过程，由此实现高效生产管理。
工业3.0与工业4.0的比较3.0 0工业4.0能实现什么1.生产智能化丄運S斗以t匸卄輔丫⑷竹咐IP2.设备智能化3.能源管理智能化4.供应链管理智能化智能制造工业4.0是一个产业的技术转型，是产业的变革。
工业4.0提出的智能制造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。
智能制造技术现代传感技术、网络技术、自动化技术以及人工智能的基础上，通过感知、人机交互、决策、执行和反馈，实现产品设计过程、制造过程和企业管理及服务的智能化，是信息技术与制造技术的深度融合与集成。
本质：是基于•“ CPS实现“智能共厂”核心：是动态配置的生产方式实现“柔性生产”关键：是信息技术应用实现生产力飞速发展智能制造的构成智能制造是可持续发展的制造模式，他借助计算机建模仿真和信息通信技术的巨大潜力，优化产品的设计和制造过程，大幅度减少物质资源和能源的消耗以及各种废弃物的产生, 同时实现循环再用，减少排放，保护环境。
基于工业4.0构思的智能工厂将由物理系统和虚拟的信息系统组成，称之为物理信息生产系统（CPPS，是为未来制造业勾画的蓝图，其框架结构如图所示。
移动互麻凤和物联网的协伺交互这种新的生产模式必将导致新的商业模式、管理模式、企业组织模式以及人才需求的巨大变化。
工业4.0背景下的智能制造技术应用
工业4.0背景下的智能制造技术应用工业 40 背景下的智能制造技术应用在当今时代，工业 40 的浪潮正以前所未有的力量推动着制造业的变革。
智能制造技术作为工业 40 的核心，正逐渐改变着传统制造业的生产方式、管理模式和价值创造过程。
智能制造技术的应用，不仅提高了生产效率和产品质量，还为企业带来了更灵活的生产模式和更强的市场竞争力。
智能制造技术涵盖了众多领域，其中包括数字化设计与制造、工业机器人、增材制造、工业互联网、大数据分析以及人工智能等。
这些技术相互融合、协同发展，共同构建了智能制造的生态系统。
数字化设计与制造是智能制造的基础。
通过使用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和计算机辅助制造（CAM）等软件，企业能够实现产品的虚拟设计、仿真分析和精确制造。
在产品设计阶段，设计师可以利用数字化工具快速创建和修改产品模型，进行力学性能、热性能等多方面的仿真分析，提前发现潜在的问题并进行优化。
在制造阶段，数字化制造技术能够将设计数据直接转化为生产指令，实现自动化加工和生产，大大缩短了产品的研发周期和上市时间。
工业机器人在智能制造中扮演着重要的角色。
它们能够在高温、高压、有毒等恶劣环境下稳定工作，完成重复性高、精度要求严格的任务，如焊接、装配、搬运等。
与传统的人工操作相比，工业机器人不仅提高了生产效率和质量的稳定性，还降低了劳动强度和人工成本。
随着机器人技术的不断发展，协作机器人的出现更是为智能制造带来了新的机遇。
协作机器人能够与人类工人近距离协同工作，充分发挥人类的灵活性和机器人的高精度优势，实现更高效的生产。
增材制造，又称 3D 打印，是一种具有创新性的制造技术。
它通过逐层堆积材料的方式来构建物体，能够实现复杂形状的快速制造，无需模具和大量的加工工序。
增材制造技术在航空航天、医疗、汽车等领域得到了广泛应用。
例如，在航空航天领域，3D 打印可以制造出轻量化、高性能的零部件，提高飞行器的性能；在医疗领域，3D 打印可以定制个性化的医疗器械和假体，满足患者的特殊需求。
工业4.0如何落地中国企业(智慧工厂)
斯欧信息——SOA信息整合专家
核心三：大数据分析
• 工业4.0的核心就是数据，他们会渗透到企业运营、价 值链乃至产品的整个生命周期，是工业 4.0 和制造革命 的基石：
– 第一类是产品相关的数据，俗称企业主数据;
– 第二类是运营数据，一般称为交易数据; – 第三类是整个价值链上的数据，如供应商、分销商、客户等数 据，也是属于企业主数据管理的范畴; – 第四类是对企业经营分析有价值的外部数据。
斯欧信息——SOA信息整合专家
什么是SOA
SOA的定义：Service-oriented architecture，任何面向服务的架 构，一种业务驱动的IT架构方式，一个组件模型，支持对业务进行 整合，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之 间定义良好的接口和契约联系起来。它是一种架构、方法、思想、 标准。它使企业的业务标准化、服务化、组件化。
【纵向集成】
纵向集成就是解决企业内部信息孤岛的集成，工业 4.0 所要追求的就是
在企业内部实现所有环节信息无缝链接，这是所有智能化的基础 。
【横向集成】
横向集成是企业之间通过价值链以及信息网络所实现的一种资源整合，
是为了实现各企业间的无缝合作，提供实时产品与服务。
【端到端集成】
围绕产品全生命周期的价值链创造，通过价值链上不同企业资源的整合
斯欧信息——SOA信息整合专家
信息物理网络系统（CPS）概念模型
服务：传感器服务、控制服务、通讯服务、校验服务、信息服务等
整个 CPS 网络系统就是一个服务连接的网络，即是“务联网”的概念
斯欧信息——SOA信息整合专家
“务”联网
智慧工厂——工业4.0时代的战略核心
化 技 术 的 结 合 ，构 建 深 度 整 合 的 数 字 化 工 厂 ：智 能 工 厂 中 不 仅 仅 是 智 能 系 统 、 智 能 模 型 这 么 简 单 ，而 是 把 传 统 的工厂附加上形 象思维 ，让他独立承 担起 分 析 、判 断 、 决 策 的 任 务 ，在 智 能 机 器 的 配 合 下 能 够 更 好 的 发 挥 出 人 的 潜 力 ，使 人 机 之 间 表 现 出 一 种 平 等 共 事 、互 相 理 解 、互 相 协 作 的 关 系 。 因此 ，在智能 制造 系统当 中，高素质 、 高 智 能 的 人将 发 挥 更 好 的 作 用 。 人 工 智 能 则 承 担 起 了 能 够 帮 助 厂 区 分 析 、 判 断 、决 策 的 任 务 ，机 器 智能 和 人 的 智 能 能 真 正 的 集 成 在 一 起 ，相 互 配 合 、 相 得 益 彰 。
“工 业 ４．０” 项 目 主 要 分 为 三 大 主 题 ， 一 是 “智 慧 工 厂 ”。重 点 研 究 智 慧 化 生 产 系 统 及 过 程 ， 以 及 网 络 化 分 布 式 生 产 设 施 的 实 现 ；二 是 “智 慧 生 产 ”，主 要 涉 及 整 个 企 业 的 生 产 物 流 管 理 、 人 机 互 动 以 及 ３Ｄ 技 术 在 工 业 生 产 过 程 中 的 应 用 等 。该 计 划 将 特 别 注 重 吸 引 中小 企 业 参 与 ， 力 图使 中小 企 业 成 为新 一 代 智 慧化 生 产技 术 的使用者和 受益 者 ，同时也成 为先 进工 业生产技 术的创造者 和供 应者 ； 三 是 “智 慧物 流 ”，主要 通 过 互 联 网 、 物 联 网 、 务联 网 ，整 合 物 流 资源 ，充 分发 挥现 有物 流 资源 供 应方 的效率 ， 而 需 求 方 ， 则 能 够 快 速 获 得 服 务 匹 配 ，得 到 物 流 支 持 。
工业4.0中智能工厂、智能生产、智能物流的系统介绍(精制甲类)
工业4.0中的智能工厂、智能生产、智能物流--面向工业4.0的智能工厂智能工厂是构成工业4.0的核心元素。
在智能工厂内不仅要求单体设备是智能的，而且要求工厂内的所有设施、设备与资源（机器、物流器具、原材料、产品等）实现互通互联，以满足智能生产和智能物流的要求。
通过互联网等通信网络，使工厂内外的万物互联，形成全新的业务模式。
从某种意义上说，工业4.0是用CPS系统对生产设备进行智能升级，使其可以智能地根据实时信息进行分析、判断、自我调整、自动驱动生产，构成一个具有自律分散型系统（ADS）的智能工厂，最终实现制造业的大规模、低成本定制化生产。
在建设智能工厂时，要重点关注模块化、数字化、自动化和智能化四大技术课题。
模块化是实现智能工厂规模化生产和客户需求个性化定制的前提条件，这需要主要零部件供应商向模块供应商转型，全程参与产品设计、供应模式选择以及单元化物流的规划。
数字化，纵向看是实现工厂内各个层面，乃至每台设备数字化建模与互联互通；横向看，是打造从客户需求，到产品设计、供应商集成、制造以及物流服务的全流程供应链集成体系。
智能化，制造企业应搭建一个虚实融合系统，根据客户个性化定制需求，实现虚拟的设计、制造与装配，再通过智能工厂完成生产制造过程，有效解决定制产品周期长、效率低、成本高的问题。
在智能工厂里企业可与客户实现零距离对话，客户也可通过多种方式参与到产品“智造”全过程中来。
面向工业4.0的智能生产工业4.0时代，随着信息技术向制造业全面渗入，可实现对生产要素的高灵活配置和大规模定制化生产，由此打破传统的生产流程、生产模式及管理方式。
未来是智能联网式生产的时代，不仅是单一工厂、而是企业多个工厂之间将通过联网构建起虚拟制造体系，为企业生产提供全面智能支持。
而标准化、模块化和数字化的产品设计，是实现智能生产的前提。
德国汽车工业已率先引入低成本客户化定制的概念，产品设计实现了标准化与模块化，生产制造实现了全面信息化与深度自动化，基本达到了智能生产、智能装配、智能物流以及智能供应链管理。
工业4.0背景下的智能工厂设计
工业4.0背景下的智能工厂设计工业 40 背景下的智能工厂设计在当今科技飞速发展的时代，工业 40 概念的提出为制造业带来了前所未有的变革。
智能工厂作为工业 40 的核心组成部分，正逐渐成为制造业的未来发展方向。
智能工厂的设计不仅涉及先进的技术应用，还需要综合考虑生产流程优化、人员管理、可持续发展等多个方面。
工业 40 强调的是通过数字化、网络化和智能化的手段，实现制造业的智能化转型。
在这个背景下，智能工厂的设计旨在提高生产效率、降低成本、提升产品质量，并增强企业的市场竞争力。
首先，智能工厂的设计需要依托强大的信息技术基础设施。
高速稳定的网络连接是实现设备之间互联互通、数据实时传输的关键。
通过物联网技术，将生产线上的各种设备、传感器、机器人等连接起来，形成一个庞大的智能网络。
这些设备能够实时采集生产过程中的数据，如温度、压力、速度等，并将其传输到中央控制系统进行分析和处理。
在生产设备方面，智能化的数控机床、工业机器人、自动化生产线等成为了智能工厂的重要组成部分。
这些设备具备高度的自动化和智能化水平，能够根据预设的程序和实时的生产需求进行自主调整和优化。
例如，数控机床可以根据设计图纸自动进行加工，并且能够实时监测刀具的磨损情况，自动进行更换和调整，从而保证加工精度和生产效率。
智能工厂的核心在于数据的应用。
通过对采集到的大量生产数据进行分析和挖掘，可以发现生产过程中的潜在问题和优化空间。
例如，通过分析设备的运行数据，可以预测设备的故障发生时间，提前进行维护和保养，避免因设备故障导致的生产中断。
同时，数据分析还可以帮助企业优化生产流程，减少生产环节中的浪费，提高生产效率和资源利用率。
除了硬件设施和数据应用，智能工厂的设计还需要注重软件系统的建设。
生产管理系统、企业资源规划系统（ERP）、供应链管理系统等软件平台的集成和协同工作，能够实现生产计划的精准制定、物料的合理调配、生产进度的实时监控等功能。
例如，ERP 系统可以根据客户订单和库存情况，自动生成生产计划，并将其下达给生产车间。
德国工业4.0“精益学习工厂”系统化构建与启示
德国工业4.0“精益学习工厂”系统化构建与启示作者：李一来源：《职业技术教育》2020年第10期摘要德国工业4.0“精益学习工厂”以行为主义为引领，以能力本位为导向，以学习者面向工业4.0需求的能力培养为目标，通过教育界和企业界的合作，将价值链管理贯穿于整个教学过程，通过在宏观层面的学习工厂、中观层面的教学模块和微观层面的教学情境三个维度的一体化设计，实现了技术、生产、教学要素的系统整合，发展了一套致力于培养和提升学习者实践能力的系统方法，为培养学习者面向工业4.0需求的能力提供了有效途径。
德国工业4.0“精益学习工厂”为我国培养面向智能工业发展需求的工程技术与管理人才提供了如下借鉴：明确面向我国智能工业发展需求的人才能力培养目标，实现实践教学机构从宏观建设运营到微观教学实施的系统化设计，借助工业4.0技术手段将价值链管理和精益生产融入教学过程以实现生产、技术和教学的深度融合。
关键词产教融合;德国;工业4.0;精益学习工厂中图分类号 G719.516 文献标识码 A 文章编号 1008-3219（2020）10-0068-06一、德国工业4.0“精益学习工厂”出现的背景“工业4.0”又被称为“第四次工业革命”，其利用信息物理系统使产品生产遵从客户的个性化愿望，通过网络实时获取产品从开发、生产到交付的所有相关信息，并从中获得最佳价值流。
工业4.0通过网络将人员、对象和系统进行信息联通，创建动态、自组织、跨组织和实时价值网络，减低中间成本，优化产品和服务，以提高劳动生产率[1]。
“工业4.0”的概念首先由德国政府于2011年提出，是德国《2020高技术战略》的一个重要组成部分，其目的是通过工业生产与信息和通信技术之间的融合提升本国制造业的国际竞争力[2]。
近年来，德国正在通过加强工业系统与信息通信技术相关联的举措积极推动工业4.0的发展。
与此同时，美国、法国、中国也提出了相似的智能工业发展战略，美国的“工业互联网”、法国的“未来工业”、中国的“中国制造2025”都强调工业生产的自动化、信息化和智能化，并通过现代技术手段转变生产和业务流程，以实现更高的商业价值。
我国首个面向工业4.0的智能工厂解决方案和示范生产线诞生
我国首个面向工业4.0的智能工厂解决方案和示范生产线诞生沈阳自动化研究所所长于海斌研究员、沈阳自动化所工业控制网络与系统研究室主任曾鹏研究员和SAP全球高级副总裁、中国研究院院长李瑞成博士，SAP全球高级副总裁、产品研发与离散制造业解决方案首席产品官卫优亘博士共同开启示范生产线郝晓明摄中国科技网沈阳1月27日电（记者郝晓明实习生边常及）面向工业4.0的智能工厂解决方案今天在沈阳正式发布，基于该解决方案搭建的工业4.0示范产线同时启用。
据悉，该方案由中科院沈阳自动化研究所与德国SAP公司共同打造，生产线则全方位展示了我国未来智能工厂定制化生产场景。
今天，双方在沈阳举行了智能制造解决方案战略合作签约仪式暨成果发布会。
合作协议指出，双方在此前合作完成的基础上，进一步发挥各自在智能制造领域的技术优势，合作形成一个从数字化协同设计、定制化生产到互联化服务的端到端全面集成的智能制造系统技术方案，并针对典型生产制造过程构建示范应用，推动企业数字化转型，以期最终形成智能制造整体解决方案，共同推动智能制造技术在中国的发展与应用，助力中国制造业的转型升级。
双方表示，作为中德两国在智能制造领域的引领者，丰富的行业经验可以实现技术互补并联合创新，实现工业4.0当中网络化生产系统的纵向无缝集成，共同打造出面向工业4.0的智能工厂解决方案，从而助力中国制造业转型升级。
以模型车组装为背景的智能制造示范产线，模拟了从消费者下单到制造商生产交付的全过程郝晓明摄记者看到，基于沈阳自动化所与SAP公司工业4.0联合解决方案搭建的智能制造示范产线，是以模型车的组装为背景，模拟从消费者下单到制造商生产交付的全过程，整个系统中的所有工序都被无缝集成。
消费者可通过SAP Hybris电商平台，根据自己喜好的车型和颜色选配产品并生成订单。
随后，该订单将被无缝集成到制造商的后台ERP系统中，系统随即进行物料的采购和生产准备，同时安排生产计划，生产订单的所有相关信息会即刻传达到制造执行系统中，并通过制造执行系统与车间控制系统的信号衔接，引导由沈阳自动化所自主研发的物联化可重构智能生产系统，生产出符合消费者需求的模型车。
工业4.0——智慧工厂到智能工厂
⼯业4.0——智慧⼯⼚到智能⼯⼚⼯业4.0——从智慧⼯⼚到智能⽣产什么是⼯业4.0？⼯业4.0由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，⽬标是建⽴⼀个⾼度灵活的个性化和数字化的产品与服务的⽣产模式。
⼯业4.0是德国⾼科技战略计划⾸位“⼯业4.0”研究项⽬由德国联邦教研部与联邦经济技术部联⼿资助，在德国⼯程院、弗劳恩霍夫协会、西门⼦公司等德国学术界和产业界的建议和推动下形成，并已上升为国家级战略。
德国联邦政府投⼊达2亿欧元。
基于物联⽹与服务的智能环境发展过程⼯业4.0的两⼤主题：智慧⼯⼚、智能⽣产智慧⼯⼚：重点研究智能化⽣产系统及过程，以及⽹络化分布式⽣产设施的实现智慧⼯⼚的架构—基于物联⽹和服务互联⽹智慧⼯⼚的流程-基于云安全⽹络智慧⼯⼚的布局—⾯向服务的⼯⼚系统布局智慧⼯⼚的车间——基于⽆线、RFID、传感器和服务的架构智能⽣产：主要涉及整个企业的⽣产物流管理、⼈机互动、3D打印以及增材制造等技术在⼯业⽣产过程中的应⽤等。
⼯业4.0的三个设想：产品、设施、管理产品：集成有动态数字存储器、感知和通信能⼒，承载着在其整个供应链和⽣命周期中所需的各种必需信息。
设施：由整个⽣产价值链所集成，可实现⾃组织。
管理：能够根据当前的状况灵活决定⽣产过程。
⼯业4.0——从智慧⼯⼚到智能⽣产数据挖据与知识发现——⼤数据制造业存储了超过其他⼯业部门的数据；从2010年以来新产品数据达到接近2艾字节（216）。
⼯业4.0下的多模式交互智能⼯⼚辅助系统：以⼈为中⼼基于信息物理系统⾯向智慧⼯⼚的APP商店:下载量⾝定制的⽤户界⾯⾯向智慧⼯⼚的室内精确定位智慧⼯⼚中的增强现实技术智慧⼯⼚中的机器⼈技术：与⼈类协同⼯作今天明天机器⼈不再被固定在,安全⼯作地点⽽是与⼈⼀起。
新⼀代轻量化，灵活的机器⼈与⼈类在智能⼯⼚⼀起协同⼯作。
智慧⼯⼚中的智能装配DFKI研发的抽象产品记忆系统⽤于⾃适应抓取和智能产品装配。
机器⼈利⽤左⼿内部天线从产品内存中读取尺⼨、重量和加持点，同时机器⼈能够从信息物理系统中获得产品装配说明书⼯业4.0⾃动化-信息物理系统信息物理系统（CyberPhysicalSystem，CPS）强调物理过程与信息间的反馈。
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Robotic
Axis
PackML
Alarm
Open Standards
Libraries
Model based
Automation Runtime/APROL
APROL vs SCADA 集成方案的优势
高效实施、易用性、可维护性
SCADA
Engineering Database
B&R 智慧工厂—目前重点拓展的行业方案
食品与饮料 金属加工 包装印刷
医疗
化工
制药
汽车
市政环境
半导体
机器人
移动设备
APROL开放平台的工艺库及接口
让开发更加容易且高质：集成Know-how，面向行业，面向应用
智慧工厂基础平台/Smart Factory platform Customer Technology客户技术
工业4.0背景下 基于APROL开放平台的 智慧工厂系统
创新技术-欧洲工业自动化专家
产品与技术在自动化行业处于领先地位
MULTICONTROL IPC 2000 Multi processor PLC with integrated CNC
Compact IPC with long-term availability
APROL平台下的精益制造
关键要素体现 积极的沟通
精益制造所必须
建立统一的标准 目标管理与控制 实现透明及持续改善
全透明
状态分析以确保长期改善
最大化效率
在全球市场竞争的特别挑战
优化的质量
可靠性是我们成功的基石
B&R APROL智慧工厂开放平台
技术方案 特色小结
© B&R
APROL智慧工厂基础平台
2005
Modeling Automatic code generation reACTION 1µs reaction time in PLC IEC programmable ACOPOS P3 Fastest servo drive on the market
2010
SafeRobotics Safe TCP Safe Workspace mapp
模块化与机器互联:美国啤酒、饮料生产线
连接不同自动化系统-实现整线集成
数字化码头-ZPMC香港国际货柜码头
数字化码头 /SCADA
CPU-26个
Enmon和PDA模块
系统报表截图
A02阳极产线方案—富士康工厂
第一阶段 能源管理系统，检测分析能源使用情况
• 统计每个槽位加药累积量，自动生成药剂消耗报表
从各类设备采集实时数据，支持非B&R系统的设备
所有数据存储与历史与实时数据库中，开放数据接口（OPC、MySql等） 有通讯模板的设备类型：塑料、包装、印刷、纺织、 自定义报表，支持远程访问 CNC\数控、机器人…
PDA（数据采集）功能的实现 連接系統模式
历史数据库 实时数据库
APROL
X20现场数据采控器 开放性较好 开放性较差
新常态下国内的工业大环境
制造业的现状
人口红利不再
招工难，留人难，机器人代替人,复合型人才难寻
竞争持续加剧，增长乏力
无核心竞争力，低价竞争，无研发（不敢投入）
产能过剩，成本压力剧增
原材料成本，能源成本，劳动力成本，工厂维护成本
内外部环境差
金融环境差、国内外市场环境差
2014，制造业500强利润率仅为2.7%
产出信号 启停信号 报警信号 能源计量 工艺参数
方案（A）
通讯协议 信息量大 (B&R系统无需驱 动）
方案（B）
指令 信息量大 (B&R系统无需驱 动）
方案（C）
截帧 信息有限 (B&R编制驱动）
方案（D）
硬件采集 信息有限
PDA– 开箱即用的解决方案
PDA系统面向的细分行业
食品饮料
吹瓶机、灌装机、贴标机、膜包机、箱包机、码垛机等
• 产品：集成有动态数字存储器、感知和通信能力，承载着在其整个供 应链和生命周期中所需的各种必要信息
• 设施：由整个生产价值链所集成，可实现自组织 • 管理：能够根据当前的状况灵活决定生产过程
15
传统工业自动化供应商的架构
技术方案的滞后性
SCADA 能源管 理系统 SQL数据库 BI设计人员
HMI
（ERP、MES、PLM)
L2
数据基础平台
APROL开放平台
人 才
L1 设备&设施层 项目实施建议：分析和调研企业现状，选择开放性平台和设备 根据企业状况，分步、分阶段实施，降低项目风险 工业4.0不可能一步到位，先易关系
APROL平台聚集于纵向集成中的设备物联
食品与饮料 烟草 包装
医药
化工
制药
汽车
能源
风力发电
石油&天然气
B&R应用行业2—行业解决方案专家
印刷 塑料 纺织 木材加工
金属加工
半导体
机器人
移动设备
海洋装备
基础设施
市政环境
测量
全球知名OEM设备企业信任贝加莱
领先技术（印刷包装设备）
智能机器开发
机器人集成 同步与定位 视觉集成 实时通信技术POWERLINK 安全技术Safety 软件模块化封装 远程诊断与维护技术 仿真-MATLAB/Simulink 现场总线集成 运行RTOS的工业PC 电机+减速器 一体化驱动+电机 OMAC/PackML FDA Gamp认证
高效开发
机电一体化方法
缩短面市时间
模块化理念，软件的高效重用
成本效率
在不同平台间扩展
开放性保证投资安全
自1995年的开放性与兼容性
深耕行业的解决方案
B&R方案的核心竞争力
机电行业专家 （设备和工艺）
智慧 自动化 平台
可靠的硬件 （基于标准IT技术） 开放且集成的软件平台 （保证客户的投资）
B&R应用行业1—行业解决方案专家
100,000,000
200,000,000
250,000,000
300,000,000
350,000,000
400,000,000
450,000,000
500,000,000
150,000,000
550,000,000
50,000,000
0 Jahr 1987 Jahr 1988 43% 36% 17% 13% 4% 2% 16% 15% 7% 23% 24% 16% 24% 2% 10% 13% 14% 17% Jahr 2006 Jahr 2007 Jahr 2008 Jahr 2009 Jahr 2010 Jahr 2011 Jahr 2012 Jahr 2013 Plan 2014 23% 17% 3% -27% 68% 14% 3% 13% 15% Jahr 1989 Jahr 1990 Jahr 1991 Jahr 1992 Jahr 1993 Jahr 1994 Jahr 1995 Jahr 1996 Jahr 1997 Jahr 1998 Jahr 1999 Jahr 2000 Jahr 2001 Jahr 2002 Jahr 2003 Jahr 2004 Jahr 2005
深耕行业的解决方案
三大功能模块：聚集客户痛点
CMS状态检测系统
APROL 开放 平台
PDA数据采集系统 EnMon能源管理系统
智慧工厂自动化—Enmon+PDA模块
PDA：完美解决设备通讯的信息孤岛问题
满负荷
待机 部分负荷
v= 30%
历史数据库 实时数据库
v= 10%
Field bus
检验室数据
CMS模块案例：KRONES Contiform 36
4000 3000 2000 Acceleration [mg] 1000 0 0 -1000 -2000 -3000 -4000 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
Time [s]
• 润滑不良状态下的主凸轮振动信号 • 及时避免进一步磨损；提前3-6个月发现问题 • 延长设备使用寿命，防止意外停机
困惑：高大上的词汇，如何才能在制造业落地！！？
智慧工厂，工业4.0的愿景
电子行业的示意图：人、机、料互动，设备能够对话 1个核心 2个主题 3项集成
图片来自某MES厂商
工业4.0的两大主题和三个设想
两大主题：智慧工厂和智能生产
• 智慧工厂 重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现 • 智能生产 主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动、3D打印以及增材制造 等技术在工业生产过程中的应用等 三个设想：产品、设施、管理
B&R 2000 System Deterministic multitasking Automation Studio One engineering tool for all tasks Power Panel Panel with integrated PLC
1979
1990
ACOPOS Seamlessly integrated servo drives
A02阳极产线方案
第一阶段 飞杆位置在线追踪 加工工序历史追溯
• • 画面中显示飞杆位置，可直观了解当前制程负载量 可了解每根飞杆的加工信息（加工时间、产品类别、当前槽位、处理时间等） 人工输入，成品信息
A02阳极产线方案
第三阶段
• 改善阳极产线车间内空气质量
降低产线车间内空气腐蚀性，延长设备使用寿命（如飞杆名牌） 改善产线车间周边空气质量，有利员工安全
PLC