概述
企業(yè)制造智能（EMI）有時(shí)也稱制造智能（MI），通常由制造智能軟件（有時(shí)候?yàn)樘准v史數(shù)據(jù)庫、資產(chǎn)管理、生產(chǎn)中心、企業(yè)資源計(jì)劃和制造執(zhí)行系統(tǒng)等）為基礎(chǔ)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)儀表、控制器、驅(qū)動(dòng)器和人機(jī)界面，為現(xiàn)場(chǎng)人員和管理人員提供報(bào)告、分析和可視化，為企業(yè)級(jí)和工廠級(jí)的決策人員提供洞察參考。EMI的目的是將工廠數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成有意義的數(shù)據(jù)，提供了機(jī)器、工位、生產(chǎn)線、車間、甚至工廠之間的比較，提供可執(zhí)行的參數(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行，提高產(chǎn)量、穩(wěn)定質(zhì)量、降低成本，保持資產(chǎn)的效能。
下面這個(gè)例子將說明采用制造智能為企業(yè)所產(chǎn)生的效益。
FactoryTalk VantagePoint顯示關(guān)鍵性能指標(biāo)的畫面
背景
面對(duì)人口的快速增長(zhǎng)，土地、水和能源的有限量供給，美國的農(nóng)業(yè)也承受著要不斷增加農(nóng)作物產(chǎn)量的壓力。相應(yīng)地，相關(guān)的農(nóng)作物保護(hù)產(chǎn)品（例如：除草劑）供應(yīng)商也要接受這種挑戰(zhàn)。他們必須為農(nóng)業(yè)提供大量的農(nóng)作物保護(hù)產(chǎn)品，并且 為農(nóng)作物生長(zhǎng)開發(fā)更有效的除草劑－這是農(nóng)作物健康和高產(chǎn)的前提。
最近，一家農(nóng)作物保護(hù)和種子栽培的全球領(lǐng)導(dǎo)者，確定要對(duì)旗下的一處化工生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行改造，淘汰過時(shí)的批處理流程與系統(tǒng)。在老設(shè)備中，公司使用一種老掉牙的、勞動(dòng)密集型和費(fèi)時(shí)型批處理流程，缺少自動(dòng)監(jiān)測(cè)和跟蹤能力。在該系統(tǒng)中，操作員主要使用手動(dòng)的方式稱重和添加原料，而且一直采用手寫記錄生產(chǎn)日志。緩慢、低效的流程還缺乏可靠性，沒有回放生產(chǎn)信息和故障跟蹤的能力。
挑戰(zhàn)
公司決定建立一個(gè)新系統(tǒng)，希望能夠增加產(chǎn)量，滿足客戶不斷增長(zhǎng)的需求。系統(tǒng)擬采用信息集成和連續(xù)控制策略，使操作員可以容易地監(jiān)視和管理生產(chǎn)的運(yùn)行。公司還尋求一種解決方案，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品端到端的跟蹤，以便對(duì)產(chǎn)品的召回事件快速響應(yīng)。
他們與洲際（Interstates）控制系統(tǒng)與制造智能公司－一家提供交鑰匙工程的系統(tǒng)集成商簽訂了服務(wù)合同。這家集成商是羅克韋爾自動(dòng)化合作伙伴（PartnerNetwork?）項(xiàng)目中提供自動(dòng)化解決方案、制造執(zhí)行系統(tǒng)、制造信息技術(shù)服務(wù)的成員。經(jīng)過調(diào)研和討論，這個(gè)團(tuán)隊(duì)計(jì)劃實(shí)施一個(gè)集成全廠信息的控制系統(tǒng)方案，基于羅克韋爾自動(dòng)化的FactoryTalk? 軟件套件和PlantPAx? 過程自動(dòng)化系統(tǒng)。實(shí)施了這個(gè)制造智能和連續(xù)過程控制的項(xiàng)目后，公司提高了生產(chǎn)率、改進(jìn)了工作流、 優(yōu)化了批處理生產(chǎn)，且具有合規(guī)、檢測(cè)與跟蹤能力。
方案
洲際公司與羅克韋爾自動(dòng)化一起合作，實(shí)施了一種制造智能解決方案，基于FactoryTalk軟件套件，包括FactoryTalk Historian（歷史數(shù)據(jù)庫）、FactoryTalk VantagePoint（制造智能）、FactoryTalk Metrics（制造智能）、FactoryTalk AssetCentre（資產(chǎn)管理）、FactoryTalk Batch（批處理管理）和FactoryTalk View（人機(jī)界面）。采用了強(qiáng)勁的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)引擎，軟件套件能夠自動(dòng)收集、存儲(chǔ)、分析、顯示生產(chǎn)信息，并且與PlantPAx過程控制系統(tǒng)配合的完美無暇。
制造智能解決方案中最突出的亮點(diǎn)是FactoryTalk VantagePoint軟件，它給生產(chǎn)過程提供了無與倫比的可視化。應(yīng)用使用了一種統(tǒng)一生產(chǎn)模型（UPM），能夠?qū)θ珡S范圍的多個(gè)數(shù)據(jù)源進(jìn)行信息收集，為用戶提供了基于角色的各種豐富畫面，為提高工廠的運(yùn)行性能做出了重要貢獻(xiàn)。它還能生成基于網(wǎng)頁的報(bào)告，諸如儀表板、趨勢(shì)圖和微軟Excel文件，為用戶提供基于他們工作角色的信息。工廠所有的操作員、工程師、監(jiān)督員、管理員和公司經(jīng)理能夠使用這些報(bào)告更有效地管理成本、質(zhì)量、數(shù)量、資產(chǎn)和資源。
另外，工廠的信息系統(tǒng)還能：
? 使用自動(dòng)方法捕捉制造數(shù)據(jù)；
? 提供移動(dòng)終端（例如：iPhone、iPad）獲得數(shù)據(jù) ；
? 由于使用自動(dòng)采集機(jī)器數(shù)據(jù)，算出的整體設(shè)備效能OEE更加精確；
? 提高信息的精確性（通過員工培訓(xùn)和信息自動(dòng)化）；
? 提供資產(chǎn)管理信息和對(duì)儀表的校準(zhǔn)與診斷；
? 顯示關(guān)鍵性能指標(biāo)KPI的速度達(dá)到了分鐘級(jí)，使工廠的決策者能夠更加快速而正確地做出決定。
PlantPAx過程自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)擴(kuò)展到整個(gè)制造流程，這包括了：原材料接收與處理、批處理、混合等流程，還包括了：包裝、運(yùn)輸和信息系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)提供了一種單一、開放的體系架構(gòu)， 為擴(kuò)展至整個(gè)工廠的控制和信息綜合解決方案提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。
結(jié)果
新上的連續(xù)過程系統(tǒng)使生產(chǎn)線能夠在絕大部分時(shí)間里正常運(yùn)行，而不是像過去的老系統(tǒng)，工作時(shí)斷時(shí)續(xù)?，F(xiàn)在操作員可以事先準(zhǔn)備原料，并在容器中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分類和稱重。在那里，PlantPAx過程控制系統(tǒng)連續(xù)地按照不同的訂單、希望的比例進(jìn)行配料混合，并且按照規(guī)定的速度，把保護(hù)農(nóng)作物的化工制劑轉(zhuǎn)換成最終的產(chǎn)品。
“連續(xù)批處理流程使客戶能夠以更快的速度和用更高的性價(jià)比來制造質(zhì)量保證的產(chǎn)品，” 杰里?斯丁霍克說，他是洲際公司的首席技術(shù)專家?！袄肍actoryTalk VantagePoint提供的基于角色的可視化，在工廠所有級(jí)別的人員都能夠訪問他們需要的特定信息，做出關(guān)于他們管理區(qū)域的重要決定?！?
此外，系統(tǒng)的檢測(cè)和跟蹤能力使公司收集關(guān)鍵性歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)信息更加容易，確保了數(shù)據(jù)的精確性和可用性。唯一的批處理識(shí)別號(hào)與產(chǎn)品批號(hào)也采用自動(dòng)收集的方法，保證了產(chǎn)品端到端的可跟蹤性，包括原材料、處理進(jìn)行時(shí)和完成的產(chǎn)品。
新系統(tǒng)的生產(chǎn)率提高了166％！生產(chǎn)率的提高使公司估計(jì)要增加25％的勞動(dòng)力。另外，系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能已經(jīng)減少了勞動(dòng)力成本、差錯(cuò)、無價(jià)值的活動(dòng)和整體擁有成本，并且容易使用。 最終，由于系統(tǒng)的縮放性，公司具有潛在的加倍生產(chǎn)能力，而且僅需很小的投資即可實(shí)施。
“農(nóng)作物保護(hù)產(chǎn)品供應(yīng)商投入更多地努力來滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)，” 斯丁霍克說?！芭c羅克韋爾自動(dòng)化公司的合作，我們建立了一種集成、可縮放的系統(tǒng) ，使得我們的客戶達(dá)到了必要的質(zhì)量，按照市場(chǎng)的需求供應(yīng)產(chǎn)品，更好地滿足了不斷增長(zhǎng)的需要。”
總結(jié)
制造智能解決方案基于FactoryTalk的軟件套件：
? FactoryTalk Historian（歷史數(shù)據(jù)庫）軟件；
? FactoryTalk Metrics（制造智能）軟件；
? FactoryTalk Batch（批處理）配方管理軟件；
? FactoryTalk AssetCentre（資產(chǎn)管理） 變化管理軟件；
? FactoryTalk VantagePoint（制造智能）軟件。
PlantPAx? 過程自動(dòng)化系統(tǒng)：
? Allen-Bradley ControlLogix?（PAC）可編程自動(dòng)化控制器；
? Allen-Bradley FLEX? I/O（分布式I/O） 硬件；
? Ethernet/IP?（工業(yè)以太網(wǎng)），ControlNet?（工業(yè)局域網(wǎng)），DeviceNet?（現(xiàn)場(chǎng)總線）網(wǎng)絡(luò)；
?運(yùn)行在Allen-Bradley PanelView? Plus 1000（HMI）操作員界面的FactoryTalk View 軟件；
PartnerNetwork? 解決方案提供商：
? 洲際公司與工業(yè)專家配合提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配置、實(shí)施和項(xiàng)目管理；
效果
提高了生產(chǎn)量：
?比較原來的系統(tǒng)提高了166％的生產(chǎn)量；
?由于采用自動(dòng)配料稱量、混合和數(shù)據(jù)記錄，提高了操作員的效率。
提高了可視化：
? 在生產(chǎn)過程中提高了可視化，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)報(bào)告和分析；
? 由于實(shí)現(xiàn)了基于角色的畫面，增強(qiáng)了操作員控制每個(gè)批處理序列的能力。
提高了跟蹤和追溯能力：
? 實(shí)施端到端的跟蹤和追溯系統(tǒng)，更快速和更精確解決產(chǎn)品的召回問題。
實(shí)施制造智能的一個(gè)主要驅(qū)動(dòng)因素是利用已經(jīng)收集的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，提高生產(chǎn)運(yùn)行效率，并最終降低生產(chǎn)成本。制造智能可提高廠級(jí)運(yùn)行的可視化和協(xié)作性，并可同步工廠級(jí)和企業(yè)級(jí)之間的數(shù)據(jù)。這項(xiàng)技術(shù)還能用于全球性的企業(yè)作為基準(zhǔn)測(cè)試和可視化。制造智能對(duì)企業(yè)而言正變得更具戰(zhàn)略性。
總之，集成控制和信息的制造智能解決方案提高了整個(gè)工廠的生產(chǎn)率、生產(chǎn)量和效率。
（轉(zhuǎn)載）
