CIM和IOT如何使您的工厂变得智能化

摘要

在我们这个行业有这么多非常聪明的科学家和工程师，整个复杂的电子组装技术需要有专业技能的人。当涉及到将所有这些进程链接在一起时，不仅仅需要考虑一个简单的数据连接。来自无数不同过程和技术的数据内容首先需要被理解，然后需要被转换成信息，然后这些信息可以被操作，不仅仅是人类，而是计算机。

没有人能够理解每个流程的每个方面，以及智能工厂功能的每个机会。新物联网制造数据连接的可访问性是一种多途径技术。除了制造执行系统（MES）或企业资源规划（ERP）系统等更高级别的系统做出更明智的决策外，每个机器供应商都可以获得相同的物联网数据，每个人都非常了解他们的技术。在这里，我们将看到组装制造的大部分智能解决方案都来自于此。

驱动这一点的是机器供应商不可知的数据采集和利用，通过机器、生产线、工厂和企业级别提供补充功能。这促进了同一市场空间内供应商之间的健康差异，不仅在机器性能方面，而且在他们可以基于数据收集提供的智能解决方案方面。

本文探讨了过去文化中的变化，过去数据只是点到点地发送，而今天的基于物联网技术的多层解决方案，以及现在的影响和机会。

介绍

为了创建能够自主优化互连过程的智能工厂，有必要集成电子制造中使用的各种不同的计算机系统。考虑到这项工作的复杂性和成本，除了最大的制造商外，通往智能工厂的道路似乎遥不可及。因此，为了能够广泛采用智能工厂功能，有必要通过定义智能工厂基础设施的一般方法来降低复杂性、工作量和成本。

行业挑战

由于业务需要挑战电子组装行业，以支持更高的灵活性、更低的开销和更严格的质量标准，因此该行业正在迅速采用自动化和分析方面的改进来应对挑战。所谓的“智能工厂”和“工业4.0”计划旨在进一步将制造流程与业务流程集成，以自主和持续优化运营。

电子组装行业面临的独特挑战是目前用于管理复杂制造过程的技术成熟度和自动化水平。计算机集成制造（CIM）系统是任何电子制造操作所必需的。许多不同的计算机系统、自动化机器人和技术专家一起工作，不仅可以执行制造，还可以设计简化的流程、优化供应链和管理产品质量。要开始将这些现有流程连接起来，可能是一项艰巨的任务，需要一个由技术流程专家、产品工程师、运营资源和业务流程所有者组成的多学科团队。

虽然集成可能是一个复杂而昂贵的提议，但是紧密耦合用于管理设备、工厂和企业的系统有切实的好处。不仅在单个设备之间，而且在设备和业务系统之间共享信息和控制的能力提供了进一步自动化和优化复杂制造过程的能力。

对电子制造业的直接影响

考虑到行业面临的挑战，电子制造商将寻求能够代表工业4.0和智能工厂基本面取得实质性进展的解决方案，即自主、持续优化运营。SMT设备供应商是第一个响应市场需求的供应商，他们扩大了CIM系统的范围，而不仅仅是简单地控制单个机器来管理整个生产线或其他辅助过程，如材料管理。通过与免费设备供应商的合作，整个端到端解决方案可以提供给市场。

尽管设备供应商提供的系统将是其设备平台的最佳解决方案，并将开始满足集成、自主制造的需求，但连接大多数智能工厂功能所需的业务流程网络仍然存在显著的复杂性。由于各种因素，许多制造商都有设备供应商。

一个特定的制造站点可能有多个SMT平台和广泛的第三方设备平台来支持。要以最低的复杂性和成本集成和连接这些异构环境，最好定义智能工厂的通用方法。

智能工厂基础设施

为了定义一个更通用的基础设施，现有的CIM应用程序可以分为三个基本层，它们在功能上存在：流程应用程序、站点应用程序和企业应用程序。这些应用程序组通常彼此具有相同的功能，如图1所示。

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图1：智能工厂层。

最底层是控制或管理给定制造过程的过程应用程序。这些是机器供应商应用程序、可编程逻辑控制器（PLC）、传感器或运行设备、收集数据或指导人员或过程的自定义应用程序。这些应用程序可能会创建对其他流程或更高级别的基础结构有价值的事件数据。要运行这些应用程序，通常需要来自更高级别基础结构的信息，例如材料信息、工作订单和流控制。

位于流程特定应用程序之上的是管理整个制造流程的站点应用程序。MES基础设施、工艺工程、质量管理、材料管理和有限生产计划应用程序是典型的现场级功能。在许多情况下，这些应用程序使用特定流程创建的事件数据来主动管理生产操作到操作。站点级应用程序提供流程控制、工作订单详细信息和流程特定操作所需的材料信息。