当前,企业正在进入数据驱动的工业智能化时代。在这个时代,数据就像血液,计算需要它,分析需要它,各种应用运行都需要它,正因有了丰富的数据基础,企业才能借助数据分析手段挖掘蕴含于其中的重要信息价值,以支撑企业的决策,优化改善业务流程,实现智能化的应用落地,让企业以更高效智能的状态应对快速变化的产业竞争。然而,要真正利用好数据,却不是件容易的事。

工业智能化加速IOT数据融合

过去二十年,企业信息化的飞速发展,推动了研发、管理和运营等IT业务应用走向成熟,但工业因其复杂性、非准化以及技术手段的限制而进展缓慢。如今随着智能制造的持续推进,新兴技术的不断发展成熟,工业智能化逐步成为企业数字化转型和智能化升级的重点,当业务向生产现场延伸,企业切身体会到业务与生产数据脱节带来的各种问题。

由于IT与OT在技术体系和协议上的差异性,使得如PLM、ERP、OA等业务信息无法传递到工业生产,现场采集到的工业生产数据又无法及时向上反馈,IT与OT数据处于严重的割裂状态。为解决问题,企业不得不为此增设更多岗位,制定更长的操作流程,这使得生产效率始终无法提升。

去年,笔者走访国内某制造型企业就深刻体会到这个问题。由于IT与OT数据不通,这家企业生产车间的控制系统没有实现与管理信息系统的数据交互,所有生产数据均需手工记录,物料信息在ERP系统中,需要人工完成生产数据与物料信息的匹配。不仅生产效率低,人力成本高,生产过程也很难追溯。

众所周知,对制造业来说,产品质量就是企业发展的生命线,从采购、进料、生产到成品,任何一个环节都可能影响产品的最终品质,一旦产品出现质量问题,企业不仅要以最快的速度响应客户的替换或退货需求,还要能高效快速的追溯到产品的生产批次、工序、物料,进行产品生产过程的高效追溯,从中发现问题并优化改善工艺流程。

近年,由于该企业产品销量的快速增长,企业急于将SAP ERP系统和生产系统进行整合,保证生产全流程过程的数据互通,并保证产品质量以及全程可管控、可追溯。而正是部署实施了麦杰科技与SAP合作构建智能制造IOT数据融合的解决方案,企业成功打通ERP到生产的数据流,实现ERP、MES到工业现场数据的上传下达,在管理层和生产层实现数据的全线贯通,达成制造流程智能化和产品质量可追溯、可管控的目标。

麦杰科技IOT数据融合方案

在实施前,麦杰科技的技术人员对各车间生产工艺流程特点进行充分评估,并认为要完成对工艺过程状态数据的及时采集并将数据反馈到MES系统中完成工单匹配和工序各批次数据记录,就必须先解决数据采集以及工业数据与MES、ERP等系统的数据融合问题。

如何解决企业面临的挑战?这需要市场主流OT与IT服务供应商共同协作,制定新的方案来应对。麦杰科技作为一家拥有国产自主技术,并在IOT领域服务20年的本土科技企业,2020年加入到了SAP中国工业物联网生态联盟,与SAP合作构建了智能制造IOT数据融合的解决方案。

面向工业现场,麦杰科技开发的边缘计算终端Magus Box,可从生产工控系统、设备、仪表上采集关键状态数据,同时结合SAP MES系统自动匹配对应的生产批次,并将这些数据汇总到企业生产数据中心openPlant平台,这也是麦杰科技开发的一款实时数据库系统,从而形成与MES、ERP等系统的双向数据交互。这其中其关键连接支撑作用的是麦杰科技基于SAP PCo开发了专属连接器,通过PCo,将企业现场自动化控制设备的生产实时数据与上层SAP业务系统无缝对接,实现数据的交互。

数据交互 

SAP PCo允许将SAP Business Suite同第三方数据源进行连接,这些数据源包括物理生产数据或流程控制系统数据等。具体通信通过PCo agent和agent实例完成。目前能和PCo连接的SAP解决方案有SAP MII、SAP ERP、SAP EWM/IAM等。

SAP Business Suite同第三方数据源进行连接 

方案实施后,企业可以实现从ERP系统下发产品生产工单,工人在由MII搭建的MES系统上完成工单的接收与确认。在生产控制层面,企业能从生产工控系统、设备、仪表上采集相关数据,并自动生成对应的生产批次,将数据上传至MES系统,由MES系统完成工单的自动匹配和各种数据统计。

如今车间已经展现出完全不同的景象:由于产品的生产过程已经实现自动统计各工序物料数据、自动生成工序批次和过程产品批次,并与ERP中物料编码、生产计划工单自动实现匹配,整个过程无需人员介入。在openPlant实时数据库的支撑下,企业能实现品质管控的智能化以及全流程生产过程的高效可追溯。

获奖 

目前,麦杰科技是SAP工业物联网生态中的重要合作伙伴,为SAP提供支持中国工业物联网全生态链自主可控对接的数据基础管理平台。随着企业数字化和智能化进程的不断深化,双方正在以智能制造、智慧能源业务为基础,共同完善在工业物联网领域的产品研发、方案、服务与市场推广。日前,麦杰智能制造IOT融合方案在2020 SAP合作伙伴创新大赛上,被遴选为创新决赛解决方案,并在2020年上海工博会现场由麦杰科技作为2020年三大经典解决融合方案进行推广,广受客户好评。

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