導讀

INTRODUCTION

MIP解決方案是一個以標準方式集成各個MES組件及其他生產(chǎn)相關系統(tǒng)的開放式集成平臺。該平臺滿足所有上述需求并能運行不同廠商的各個應用程序。此外，MIP平臺為開發(fā)或?qū)嵤┖献骰锇殚g提供更為靈活的合作空間。

制造IT操作系統(tǒng)

像工業(yè)4.0、數(shù)字工廠和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）這樣的標題包含了一系列的新技術和方法。所有這些新技術都試圖以數(shù)字形式映射真實的物理世界。但是在信息化進程中，出現(xiàn)了種種新的挑戰(zhàn)：

許多企業(yè)由于不同時代投入的IT系統(tǒng)，造成接口復雜或數(shù)據(jù)孤島。另一方面，隨著時代的發(fā)展，生產(chǎn)中的管理需求也不斷變更。此時企業(yè)發(fā)現(xiàn)新需求的實現(xiàn)太依賴于單一的軟件供應商。

與此同時，系統(tǒng)集成商被要求提供單一大而全的系統(tǒng)，他們不得不為了集成其他系統(tǒng)去做工作量很大的接口集成，或者索性進行大量的內(nèi)部開發(fā)或外包。

一些設備/設施制造商也紛紛加入軟件市場，因為客戶要求他們提供軟件服務或與客戶的IT系統(tǒng)集成。他們發(fā)現(xiàn)由于數(shù)據(jù)模型不統(tǒng)一，真正將應用程序集成到客戶現(xiàn)有IT架構中實在是勉為其難。

智能手機并非一開始就取代傳統(tǒng)手機，智能手機能夠一統(tǒng)手機市場是因為在手機上涌現(xiàn)了大量滿足各種需求的應用程序App。即使如蘋果這樣偉大的智能手機鼻祖，也沒有包攬所有的App，而是開放IOS去建立生態(tài)。這個理念確保了應用組合的多樣性和靈活性：

? 應用程序面向特定任務；? 應用開發(fā)商之間互相不依賴；? 應用程序之間的互操作性；? 可根據(jù)需要無限擴展應用。

尺有所長、寸有所短，既然每家廠商都是坐井觀天，如果在未來的制造IT世界，有一個平臺能夠像IOS一樣，運行各家廠商的App，那市場將得到廣闊的天空。我們姑且將這個平臺稱為制造集成平臺MIP（Manufacturing Integration Platform）。MIP具備這些特點：

? 首先是面向制造的；? 其次是作為制造IT的操作系統(tǒng)；? 其三是能夠無限擴展App。

MIP與IIoT的差異

未來的工廠將面臨巨大的挑戰(zhàn)，其中一個挑戰(zhàn)是記錄所有必要的數(shù)據(jù)，以創(chuàng)建一個生產(chǎn)的數(shù)字模型。與物聯(lián)網(wǎng)（IoT）不同，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）專注于制造業(yè)。它的目的是使用多種類型的傳感器以數(shù)字形式顯示現(xiàn)實世界的狀況。此外，機器和生產(chǎn)線控制系統(tǒng)提供多種數(shù)據(jù)。然而，這些數(shù)據(jù)并不包括人工作業(yè)和軟件系統(tǒng)（如ERP）產(chǎn)生的所有信息需求。需要人工記錄的數(shù)據(jù)和來自現(xiàn)有軟件系統(tǒng)的信息來回答一些重要的問題，比如。一臺機器和一組機器的可用能力是多少，或者當前的廢品率是多少？在任何情況下，都需要預處理的信息，而傳感器和機器不容易提供足夠的信息。我們也可以說，傳感器提供數(shù)據(jù)，而管理層想要答案。為了能夠?qū)?shù)字信息轉(zhuǎn)化為有用的結(jié)果，就必須通過應用程序?qū)υ紨?shù)據(jù)進行加工處理。

面向生產(chǎn)的部門需要包括越來越多的功能的應用。因此，市場需要靈活性、多樣性的制造IT系統(tǒng)，在日益復雜的情況下支持企業(yè)提高生產(chǎn)效率。實現(xiàn)一個能夠滿足所有這些要求的標準解決方案的任務是具有挑戰(zhàn)性的。特別是迅速增加的參與者（傳感器、數(shù)據(jù)提供者和應用程序）需要一個必須在所有方向上開放的新架構。

因此，MIP解決方案是一個以標準方式集成各個MES組件及其他生產(chǎn)相關系統(tǒng)的開放式集成平臺。該平臺滿足所有上述需求并能運行不同廠商的各個應用程序。此外，MIP平臺為開發(fā)或?qū)嵤┖献骰锇殚g提供更為靈活的合作空間。

與IIoT相比，MIP最大的優(yōu)點是MIP管理了數(shù)字化工廠完整的對象建模，不同應用開發(fā)商都在訪問相同的、語義明確的對象，而無需相互依賴。MIP是一個開放式平臺，可以集成各種以生產(chǎn)為導向應用程序：

? 完整的數(shù)字化工廠建模對象? 數(shù)據(jù)、訪問方法和應用邏輯松耦合結(jié)構? 集成平臺架構? 提供面向制造管理的標準mApp? 可以集成其他供應商的應用

MIP 場景

用戶可以通過MIP將內(nèi)部軟件開發(fā)與單獨的特殊解決方案及外部可用的標準應用程序進行有效整合，用戶可以隨時決定內(nèi)部開發(fā)與外部解決方案的比例，同時，MIP平臺可以訪問本地資源以及通過物聯(lián)網(wǎng)鏈接的資源。

如此一來，市場上的解決方案組合將成暴增，最終用戶從中受益。有些廠商專注做實時信息看板，如業(yè)界有名的Peakboard，還有智能穿戴設備Aucobo，他們根本無需了解這是數(shù)據(jù)從何而來；設備廠商可以直接將其設備控制器集成到客戶現(xiàn)有IT架構中；有些廠商可以將人工智能（如面向制造的PerfectPattern）集成到自己的應用中；還可以將一些行業(yè)專用的解決方案（如鋼卷行業(yè)的分切計劃）集成到通用的排產(chǎn)軟件中，將專業(yè)對刀軟件集成到通用的工具管理中。

不僅僅如此，生產(chǎn)中產(chǎn)生的一個數(shù)據(jù)，以事件方式在MIP平臺上發(fā)布給不同的應用，如圖1所示，一次設備加工信號引發(fā)的連鎖響應：

? 設備的一次加工周期產(chǎn)生0/1脈沖信號，發(fā)送給MIP。? MIP平臺將脈沖信號轉(zhuǎn)換為一個加工計數(shù)和加工節(jié)拍。? 工單管理mApp進行自動報工，更新工單進度和基于節(jié)拍計算剩余運行時間；? 緩存區(qū)管理mApp自動將下游緩存區(qū)工件數(shù)量+1? 緩存區(qū)工件數(shù)量達到目標值后，物流管理mApp將運輸任務下達給AGV? 下游工序機器人取件/置件，并觸發(fā)程序管理mApp下達加工程序? 維護管理mApp判斷是否根據(jù)產(chǎn)出數(shù)量觸發(fā)維保任務? WIP管理mApp將WIP產(chǎn)出匯報給WMS? 原材料消耗信息又觸發(fā)供貨請求mApp

MIP 架構

MIP秉承與智能手機IOS相同的架構理念：

? 運行不同以制造為導向的應用程序mApp的運行平臺，包含以下插件：

- 所有從今天的生產(chǎn)、質(zhì)量和人力資源等類別中分離出來的車間數(shù)據(jù)對象ViPR（Virtual Production Reality）；

- 訪問ViPR的內(nèi)容訪問服務CAS（Content Access Services）；

- 提供連接業(yè)務IT系統(tǒng)（如ERP、PLM、。。.）系統(tǒng)集成服務ECS（Enterprise Connectivity Service）

- 支持機器、設備和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接車間通信服務SCS（Shopfloor Connectivity Services）

- 用戶管理服務UMS（User Management Service）

- 全局安全服務GGS（General Security Services）

? 提供通用的標準mApp，如同手機中電話、短信、日歷等App；

? MIP軟件開發(fā)套件（SDK）可以單獨定制不同的組件并創(chuàng)建定制的mApps

在任何時候，任何記錄和計算的數(shù)據(jù)都可用于任何授權的mApp或MIP插件。因此，可以在任何時候擴展或定制應用環(huán)境，而不考慮mApp或MIP插件的來源以及該組件應滿足的目的。例如，一家制造公司可以將機器供應商的組件與另一個解決方案供應商的生產(chǎn)控制系統(tǒng)結(jié)合起來，以收集數(shù)據(jù)。同時，該公司可以自行實現(xiàn)關鍵績效指標的可視化。為此，數(shù)據(jù)、訪問方法和應用程序的嚴格分離對MIP的綜合概念至關重要：UMS和GSS確保只有授權用戶、mApps和MIP插件能夠訪問ViPR中的數(shù)據(jù)。可以使用專門創(chuàng)建和認證的mApp來管理用戶數(shù)據(jù)。

再次用圖1中的例子可以說明MIP的功能。設備和它們的主數(shù)據(jù)、生產(chǎn)物品的描述和所有工作計劃都存儲在ViPR（模型世界）中。通過SCS采集設備的真實數(shù)據(jù)，并通過CAS存儲到相應的ViPR中。如果在ERP系統(tǒng)中創(chuàng)建訂單，插件使用ECS的方法和功能傳輸?shù)絍iPR中。MIP。使用一個排產(chǎn)mApp，公司的計劃員現(xiàn)在可以指定訂單的生產(chǎn)時間和使用哪些設備。由此產(chǎn)生的分配被存儲在ViPR中，這樣其他車間執(zhí)行mApp就可以顯示要在相應設備上生產(chǎn)的訂單。當設備有產(chǎn)出，若需要報工，你在車間里使用一個報工mApp，并將請求發(fā)送到CAS。從現(xiàn)在開始，所有記錄的實時數(shù)據(jù)都被分配到相應的設備和登錄的訂單上。一個評估的mApp可以直接訪問訂單數(shù)據(jù)，然后計算出合適的KPI指標。一個顯示車間實時設備狀態(tài)和訂單進度的mApp請求通過CAS訪問ViPR，請求對應數(shù)據(jù)并更新用戶界面。

此場景中的mApps可以是來自不同供應商，mApps使用MIP提供的功能、方法和數(shù)據(jù)，以面向?qū)嵺`的形式為用戶或其他IT系統(tǒng)生成有價值的信息。

原文標題：何謂制造集成平臺MIP？

文章出處：【微信公眾號：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)前線】歡迎添加關注！文章轉(zhuǎn)載請注明出處。