制造业物联网整体解决方案

工厂物联网的三层架构
应 用 层
应 用 领 域 监 控 对 象
MES 制造执行
TPS 精益生产
可视化工厂
节能减排
TPM 设备维护
设备监控 质量监控
计划监控 能耗监控
人员监控 工艺监控
物料监控 环境监控
传 输 层
现 场 信 息
交换机
服务器
无线路由器
控 制 指 令
数据终端
感 知 层
人 机 料
I/O 条码
RS232 RFID TCP/IP RS485
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监控进度 在线调度
根据预先设置的阈值，调度系统对设备状态异常、负荷超载、合格率、进度提前或滞后进 行预警，计划员根据预警提示对现场情况及时调度，保证生产计划按时完成。计划员可按任务 检查各工序生产的进展、异常预警情况并实施调度，对违反工艺规定、违反生产指令的情况可 直接在电脑上操作锁定车间的生产设备，以确保质量、提高订单达成率、减少在制品，真正实 现令行禁止。
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电子看板：建立在物联网基础上的电子看板其数据来源于实时数据库，通过多种播放模式
（如滚屏、翻页等）能展示大量车间工作人员需要的信息，将生产动态和异常暴露于现场所有 人的眼前，起到信息共享、协作支持、互相监督、快速响应的作用。大大改善了传统制造车间 信息闭塞的状况，显著提升生产效率。
人员分布 实时呈现
通过部署于生产现场各个点上的数据终端采集的人员信息， 包括了位置、 身份、 到岗时间、 开工时间等信息被系统自动标注到工厂的场地平面图上，可通过电脑、电子显示屏等媒介输出 显示，以便相关管理人员观察查询人员分布、缺勤情况和工作状态。
绩效客观 激励公平
通过数据终端采集的人员与事务绑定的原始数据，经过软件的分类汇总计算得出的绩效真 实客观，通过对同时间段不同地点、岗位人员绩效的排序比对，可以发现绩效低的员工的技能 培训需求，也为工厂实施公平有效的激励提供了客观详尽的数据支持。
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工厂物联网八大监控功能
监控一：计划进度监控
智能排程 自动派工 监控进度 在线调度 标准接口 开放集成 智能排程 自动派工
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工产计划或 EXCEL 表中导入后，根据需求和开始日期模拟完工 日期，或根据完工日期验证是否有足够能力供给，并预警超出能力的需求。智能排程系统将主 生产计划分解到每道工序，自动分析适用设备的负荷、状态、预期进度、瓶颈工序等，将生产 指令自动派工到推荐设备上。
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历史回溯
趋势观察
24 小时时序图可协助效率和质量事件追溯
↑集团内多工厂 OEE 实绩比较 系统实时显示设备状态开、停、加工、待机状态，对设备 24 小时状态时序显示，设备利用 状况一目了然。同时系统数据库将设备停机、开机等状态自动存储并进行运算，通过力太报表 平台自动进行显现设备效率分析数据和趋势，提供给生产决策人员，有针对性地进行改进，从 而提高了设备利用率，提高了机台产出降低了制造成本。
LED 电子看板 ③ 短信路由器： 短信路由器负责按照预先的设置， 将生产异常事件或请求发送给相关责任人员， 相关责任人员必须按事先规定的响应时间响应， 逾期不响应， 此短信将会转发给其上级主管， 此方式能将责任落实到人，并实现对生产异常的快速响应，提高时间效率。
↑短信路由器
↑手机
例如，车间一台设备故障停机了，系统能自动侦测到，要求操作工报告停机代码，操作工 选定故障代码后，当班的设备修理工在 3 秒钟内即能收到具体机台故障的信息，快速到机台处 的数据终端上刷卡响应，如果在规定的时间内（如 10 分钟）未刷卡响应，系统会自动转发此信 息给厂长，厂长在规定的时间（如 1 小时）未响应，系统会自动转发此信息给总经理。
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监控五：工艺监控
工艺参数 知识积累 加工节拍 节拍分析 工艺参数 实时监控
本系统中，工艺规范随生产指令一同由系统直接发送至生产设备，安装在设备上的数据终 端通过串口 RS232/RS485 或网口 TCP/IP 与数字化装备控制系统相连，数据终端按设定的时间间 隔访问设备的实际工艺参数，提取加工过程中的实际工艺参数与工艺要求进行比较，以监控生 产过程是否在受控的条件下进行，偏离即产生报警或提示，以管理人为因素导致的工艺参数调 整和机器因素导致的过程漂移。全程自动监视完全代替传统管理方法中的一部分过程审核工作 和工艺纪律检查。
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公司简介
浙江力太科技有限公司成立于 2007 年 6 月，是一家专业从事制造业工厂物联网（FIOT）研 究、开发和应用的公司。通过向制造工厂提供专业化、标准化和高水准的工厂物联网平台及解 决方案，将企业信息化延伸至生产车间，直达最底层的生产设备，从而构建起数字化透明工厂， 使生产制造不再盲目飞行。工厂物联网的实时监控和预报警机制弥补了企业管理资源的不足， 其详尽的原始数据通过提炼应用可以帮助制造企业快速、大幅度地降低制造成本、持续地提高 管理水平、经营绩效和综合竞争力，实现传统制造业的转型升级。 力太科技完全自主开发的物联网数据终端在国内离散制造领域率先实现了各种生产设备的 联网，其物联网软硬件系统在几家大型的上市公司旗下工厂中经受住了长期的稳定运行考验。 创新使力太科技拥有 10 多项软件著作权及 20 多项专利，成为杭州市的双软企业和科技创 新型企业，还被《创业家》杂志评选为《中国 2010 年度最具潜力黑马企业》 ，并获得中国前十 大风险投资公司——华睿资本的首轮风险投资，为企业的快速成长和市场占领提供了充足的资 金保障。 公司使命是通过提供专业化、标准化和高水准的工厂物联网平台及解决方案，帮助中国广 大的制造型企业快速、持续地提高管理水平、经营绩效和综合竞争力。矢志成为中国行业内最 大、最具影响力的工厂物联网系统及服务的供应商。 为把先进的制造物联技术传播给广大客户，力太科技在现有上海、广州、重庆、台州、宁 波等分支机构的基础上，稳步推进全国工业城市的网点部署，为广大客户提供及时响应和优质 服务。
标准接口 开放集成
具有开放的标准接口和 API 以便与 ERP、PDM 等系统集成，实现 ERP、PDM 中工单工艺下发， 生产执行数据、资源消耗数据上传，将 ERP 生产计划延伸到生产设备、员工级别。
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监控二：设备监控
全程监视 逐级转发 分类统计 历史回溯 全程监视 停机报告 停机报告 快速响应 责任明确 趋势观察
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分类统计 责任明确
↑设备的总体利用情况及产能损失
图中各类停机损失时间和所占比例一目了然，责任明确
有了实时采集的数据支持，通过对各时段停机事件的汇总，对产能损失大小按责任进行分类 排列统计，并以直观图表方式展示，使生产决策人员能够分清改进的轻重缓急，有的放矢。
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力太科技的数据终端与生产设备相连，自动侦测设备的各类运行状态，可以图表方式在各 种显示媒介（数据终端、电脑、电子看板、手机等）上显示各区域的设备状态，如关机、开机 停工、开机调试、开机加工等各类状态，点击设备图标，可以详细获悉该设备正在加工的产品 及状态持续时间，还可以列表显示各台设备的数字信息。
当设备发生停机时，系统会在数据终端上提示报告停机代码（如故障 01，缺料 02，辅助工 作 03 等） ，自动生成和跟踪停机事件，同时设备处于被锁定状态，只有按规定报告之后才可以 解锁继续生产。
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监控三：物料监控
按需配送 绑定用途 转序便利 追溯容易 在线预警 精细核算 按需配送 绑定用途
车间物控人员根据机台作业计划和进度按需配送物料， 转入机台的物料通过安装在机台上的 数据终端扫描读入，并与生产指令核对，发现物料不符会提示料错，相符会接受数据，同时将 物料属性和来源与生产指令绑定，以便后续跟踪物料和精细核算产品的物料成本。
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监控四：人员监控
权限验证 人事绑定 人员分布 实时呈现 绩效客观 激励公平 权限验证 人事绑定
车间不同职责员工对应不同的操作权限，此类权限下载到数据终端后，任何员工要执行调 试、加工、检验、维修等过程，均需刷卡验证，无权限的人员就不能执行相应的操作，防止无 证操作引起的安全事故和数据失真。有权限的操作人员其身份信息就与接下来的工作结果绑定， 发送到系统服务器，进入数据库，实现人与事的绑定，以便准确统计每位员工的工作成果（的 工作时间、工作量和工作质量） ，避免了原来手工统计所带来的数据失真、延迟等弊端，简化车 间繁重的薪酬核算工作量。

自动接收、显示、跟踪电子工单和生产指令，支持图表和视频； 刷卡验证人员资格权限，自动记录人员绩效； 能与所有类型生产设备连接，不受控制系统品牌限制，自动采集设备状态和工艺参数； 多达 5 种数据接口（I/O，RS232，RS485，RFID，TCP/IP） ，为工厂开展物流、质量、能耗、 工艺和人员管理等提供硬件保障，一次投资，多次挖掘； 具有违规锁机、违令锁机和按命令锁机三项控制功能，真正实现令行禁止； 面板上的 6 个快捷功能键实现了功能操作一键定位，大大简化人员操作； 有线和无线两种通讯模式适应不同车间的电磁环境，简化部署和维护。
内容提要
工厂物联网案例 工厂物联网定义 工厂物联网三层架构 工厂物联网平台介绍 工厂物联网八大监控功能 应用工厂物联网 开创制造管理新局面
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工厂物联网案例照片
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工厂物联网（FIOT）定义
工厂物联网(The Internet of Things In Factory)，是通过各种感知技术，如传感器、 无线射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种装置与技术，实时 采集工厂中任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、 生物、位置等各种需要的信息，构建企业局域网并与互联网结合形成的一个巨大网络。以实现 智能化识别、定位、跟踪、监控和管理工厂中的人机料、水电气、生产进度、工艺参数、质量、 环境等各种生产要素，实现管理自动化。 工厂物联网改变了工厂中人与自然界的交互方式，实现人与人、人与物、物与物之间的互 联，把虚拟的信息世界与现实的物理世界链接起来，融为一体，扩展了现有网络的功能和管理 层认识和改造工厂的能力。是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮，是 一个全新的技术领域。