導(dǎo)讀

INTRODUCTION

MIP解決方案是一個(gè)以標(biāo)準(zhǔn)方式集成各個(gè)MES組件及其他生產(chǎn)相關(guān)系統(tǒng)的開(kāi)放式集成平臺(tái)。該平臺(tái)滿足所有上述需求并能運(yùn)行不同廠商的各個(gè)應(yīng)用程序。此外，MIP平臺(tái)為開(kāi)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(biāo)題包含了一系列的新技術(shù)和方法。所有這些新技術(shù)都試圖以數(shù)字形式映射真實(shí)的物理世界。但是在信息化進(jìn)程中，出現(xiàn)了種種新的挑戰(zhàn)：

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

與此同時(shí)，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(jìn)行大量的內(nèi)部開(kāi)發(fā)或外包。

一些設(shè)備/設(shè)施制造商也紛紛加入軟件市場(chǎng)，因?yàn)榭蛻粢笏麄兲峁┸浖?wù)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(yīng)用程序集成到客戶現(xiàn)有IT架構(gòu)中實(shí)在是勉為其難。

智能手機(jī)并非一開(kāi)始就取代傳統(tǒng)手機(jī)，智能手機(jī)能夠一統(tǒng)手機(jī)市場(chǎng)是因?yàn)樵谑謾C(jī)上涌現(xiàn)了大量滿足各種需求的應(yīng)用程序App。即使如蘋(píng)果這樣偉大的智能手機(jī)鼻祖，也沒(méi)有包攬所有的App，而是開(kāi)放IOS去建立生態(tài)。這個(gè)理念確保了應(yīng)用組合的多樣性和靈活性：

? 應(yīng)用程序面向特定任務(wù)；? 應(yīng)用開(kāi)發(fā)商之間互相不依賴(lài)；? 應(yīng)用程序之間的互操作性；? 可根據(jù)需要無(wú)限擴(kuò)展應(yīng)用。

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

? 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(wú)限擴(kuò)展App。

MIP與IIoT的差異

未來(lái)的工廠將面臨巨大的挑戰(zhàn)，其中一個(gè)挑戰(zhàn)是記錄所有必要的數(shù)據(jù)，以創(chuàng)建一個(gè)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(zhuān)注于制造業(yè)。它的目的是使用多種類(lèi)型的傳感器以數(shù)字形式顯示現(xiàn)實(shí)世界的狀況。此外，機(jī)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(lái)自現(xiàn)有軟件系統(tǒng)的信息來(lái)回答一些重要的問(wèn)題，比如。一臺(tái)機(jī)器和一組機(jī)器的可用能力是多少，或者當(dāng)前的廢品率是多少？在任何情況下，都需要預(yù)處理的信息，而傳感器和機(jī)器不容易提供足夠的信息。我們也可以說(shuō)，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(guò)應(yīng)用程序?qū)υ紨?shù)據(jù)進(jìn)行加工處理。

面向生產(chǎn)的部門(mén)需要包括越來(lái)越多的功能的應(yīng)用。因此，市場(chǎng)需要靈活性、多樣性的制造IT系統(tǒng)，在日益復(fù)雜的情況下支持企業(yè)提高生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)一個(gè)能夠滿足所有這些要求的標(biāo)準(zhǔn)解決方案的任務(wù)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(yīng)用程序）需要一個(gè)必須在所有方向上開(kāi)放的新架構(gòu)。

因此，MIP解決方案是一個(gè)以標(biāo)準(zhǔn)方式集成各個(gè)MES組件及其他生產(chǎn)相關(guān)系統(tǒng)的開(kāi)放式集成平臺(tái)。該平臺(tái)滿足所有上述需求并能運(yùn)行不同廠商的各個(gè)應(yīng)用程序。此外，MIP平臺(tái)為開(kāi)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(diǎn)是MIP管理了數(shù)字化工廠完整的對(duì)象建模，不同應(yīng)用開(kāi)發(fā)商都在訪問(wèn)相同的、語(yǔ)義明確的對(duì)象，而無(wú)需相互依賴(lài)。MIP是一個(gè)開(kāi)放式平臺(tái)，可以集成各種以生產(chǎn)為導(dǎo)向應(yīng)用程序：

? 完整的數(shù)字化工廠建模對(duì)象? 數(shù)據(jù)、訪問(wèn)方法和應(yīng)用邏輯松耦合結(jié)構(gòu)? 集成平臺(tái)架構(gòu)? 提供面向制造管理的標(biāo)準(zhǔn)mApp? 可以集成其他供應(yīng)商的應(yīng)用

MIP 場(chǎng)景

用戶可以通過(guò)MIP將內(nèi)部軟件開(kāi)發(fā)與單獨(dú)的特殊解決方案及外部可用的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序進(jìn)行有效整合，用戶可以隨時(shí)決定內(nèi)部開(kāi)發(fā)與外部解決方案的比例，同時(shí)，MIP平臺(tái)可以訪問(wèn)本地資源以及通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)鏈接的資源。

如此一來(lái)，市場(chǎng)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(zhuān)注做實(shí)時(shí)信息看板，如業(yè)界有名的Peakboard，還有智能穿戴設(shè)備Aucobo，他們根本無(wú)需了解這是數(shù)據(jù)從何而來(lái)；設(shè)備廠商可以直接將其設(shè)備控制器集成到客戶現(xiàn)有IT架構(gòu)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(yīng)用中；還可以將一些行業(yè)專(zhuān)用的解決方案（如鋼卷行業(yè)的分切計(jì)劃）集成到通用的排產(chǎn)軟件中，將專(zhuān)業(yè)對(duì)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(gè)數(shù)據(jù)，以事件方式在MIP平臺(tái)上發(fā)布給不同的應(yīng)用，如圖1所示，一次設(shè)備加工信號(hào)引發(fā)的連鎖響應(yīng)：

? 設(shè)備的一次加工周期產(chǎn)生0/1脈沖信號(hào)，發(fā)送給MIP。? MIP平臺(tái)將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)加工計(jì)數(shù)和加工節(jié)拍。? 工單管理mApp進(jìn)行自動(dòng)報(bào)工，更新工單進(jìn)度和基于節(jié)拍計(jì)算剩余運(yùn)行時(shí)間；? 緩存區(qū)管理mApp自動(dòng)將下游緩存區(qū)工件數(shù)量+1? 緩存區(qū)工件數(shù)量達(dá)到目標(biāo)值后，物流管理mApp將運(yùn)輸任務(wù)下達(dá)給AGV? 下游工序機(jī)器人取件/置件，并觸發(fā)程序管理mApp下達(dá)加工程序? 維護(hù)管理mApp判斷是否根據(jù)產(chǎn)出數(shù)量觸發(fā)維保任務(wù)? WIP管理mApp將WIP產(chǎn)出匯報(bào)給WMS? 原材料消耗信息又觸發(fā)供貨請(qǐng)求mApp

MIP 架構(gòu)

MIP秉承與智能手機(jī)IOS相同的架構(gòu)理念：

? 運(yùn)行不同以制造為導(dǎo)向的應(yīng)用程序mApp的運(yùn)行平臺(tái)，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(lèi)別中分離出來(lái)的車(chē)間數(shù)據(jù)對(duì)象ViPR（Virtual Production Reality）；

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

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

- 支持機(jī)器、設(shè)備和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的連接車(chē)間通信服務(wù)SCS（Shopfloor Connectivity Services）

- 用戶管理服務(wù)UMS（User Management Service）

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

? 提供通用的標(biāo)準(zhǔn)mApp，如同手機(jī)中電話、短信、日歷等App；

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

在任何時(shí)候，任何記錄和計(jì)算的數(shù)據(jù)都可用于任何授權(quán)的mApp或MIP插件。因此，可以在任何時(shí)候擴(kuò)展或定制應(yīng)用環(huán)境，而不考慮mApp或MIP插件的來(lái)源以及該組件應(yīng)滿足的目的。例如，一家制造公司可以將機(jī)器供應(yīng)商的組件與另一個(gè)解決方案供應(yīng)商的生產(chǎn)控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，以收集數(shù)據(jù)。同時(shí)，該公司可以自行實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)的可視化。為此，數(shù)據(jù)、訪問(wèn)方法和應(yīng)用程序的嚴(yán)格分離對(duì)MIP的綜合概念至關(guān)重要：UMS和GSS確保只有授權(quán)用戶、mApps和MIP插件能夠訪問(wèn)ViPR中的數(shù)據(jù)。可以使用專(zhuān)門(mén)創(chuàng)建和認(rèn)證的mApp來(lái)管理用戶數(shù)據(jù)。

再次用圖1中的例子可以說(shuō)明MIP的功能。設(shè)備和它們的主數(shù)據(jù)、生產(chǎn)物品的描述和所有工作計(jì)劃都存儲(chǔ)在ViPR（模型世界）中。通過(guò)SCS采集設(shè)備的真實(shí)數(shù)據(jù)，并通過(guò)CAS存儲(chǔ)到相應(yīng)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(gè)排產(chǎn)mApp，公司的計(jì)劃員現(xiàn)在可以指定訂單的生產(chǎn)時(shí)間和使用哪些設(shè)備。由此產(chǎn)生的分配被存儲(chǔ)在ViPR中，這樣其他車(chē)間執(zhí)行mApp就可以顯示要在相應(yīng)設(shè)備上生產(chǎn)的訂單。當(dāng)設(shè)備有產(chǎn)出，若需要報(bào)工，你在車(chē)間里使用一個(gè)報(bào)工mApp，并將請(qǐng)求發(fā)送到CAS。從現(xiàn)在開(kāi)始，所有記錄的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都被分配到相應(yīng)的設(shè)備和登錄的訂單上。一個(gè)評(píng)估的mApp可以直接訪問(wèn)訂單數(shù)據(jù)，然后計(jì)算出合適的KPI指標(biāo)。一個(gè)顯示車(chē)間實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)和訂單進(jìn)度的mApp請(qǐng)求通過(guò)CAS訪問(wèn)ViPR，請(qǐng)求對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)并更新用戶界面。

此場(chǎng)景中的mApps可以是來(lái)自不同供應(yīng)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(jià)值的信息。

原文標(biāo)題：何謂制造集成平臺(tái)MIP？

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