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《西门子进一步扩展 ODB 数据交换格式，在数字化双胞胎中添加电子制造信息流》

  • 来源专题：数控机床与工业机器人
  • 编译者： icad
  • 发布时间：2020-06-05

  • 西门子近日宣布对其行业领先的 ODB++™ 语言智能单一数据结构进行扩展，该数据结构可利用针对整个数字线程的开放式数据格式的统一电子制造解决方案，将 PCB 设计转移到制造、组装和测试中。西门子数据交换格式在全球拥有 50000 多家 ODB++ 用户，现更名为 ODB++Design、ODB++Process、ODB++Manufacturing，并全部归于 ODB++ 之下。其中最新的数据交换格式 ODB++Process（以前称为 OPM）有助于在不同机器、软件供应商和独立流程之间实现过程工程信息的开放式交换，从而帮助加快新产品导入 (NPI) 并实现“首次即成功”的制造，目前还没有其他标准机构或解决方案提供商提供该功能的数据交换格式。

    　　该数据交换解决方案不仅免费，并且已经得到市场验证，能够帮助用户轻松地将机器程序从一种机器类型转移到另一种机器类型，例如来自不同供应商的目标机器或位于不同平台上的机器。ODB++Process 格式提供了过程工程信息的开放式交换，可以将其转换为能在任何生产机器或工作站上立即使用的数据。

    　　高迎检测技术有限公司（Koh Young Technology） 首席销售官 JD Shin 先生表示：“借助像 ODB++Process 这样的单一组装格式文件输出，可以在整个生产线上通过 vShapes 标准化设备封装库，帮助我们将检查设备和贴片机等机器之间的程序差异最小化。改进的编程方法可减少人为错误和差异，并显著缩短 NPI 编程周期。而且，ODB++Process与机器无关，可以在不同生产线之间轻松地转移生产组装数据和工艺要求，甚至能够在世界各地的工厂之间进行转移。”

    　　在支持完整产品设计数据表述的 ODB++Design 和归一机器车间数据的 ODB++Manufacturing（以前称为 OML）基础之上，ODB++Process 现在让电子产品的开放式从设计到制造的数字线程形成完整闭环。每一个智能数据交换模块都是中性且开放的，支持所有 SMT 机器供应商（放置、检查、测试和焊接）和所有 EDA 软件提供商。借助完整的电子制造流程（产品、工艺和性能）数字化双胞胎，客户可以充满信心且高效地实现自己最新的智能工厂或工业 4.0 计划。

    　　这些数据交换格式解决方案提供了完整的电子制造信息流数字化双胞胎：

    　　- ODB++Design：完整的产品设计数据表述，由设计工具创建，用于制造、加工、测试和装配分析 (DFx) 的设计，是电子装配和加工的设计数据的单一载体。

    　　- ODB++Process：用于准备设计数据并将其转换为可在任何生产机器或工作站上使用的格式。

    　　- ODB++Manufacturing：所有车间事件的规范，在机器之间以及机器与智能工业 4.0 软件解决方案之间都是双向的。

    　　西门子数字化工业软件 Valor 部门总经理 Dan Hoz 表示：“西门子是 IPC 的活跃成员，我们将继续投资于自己的数据交换格式，以确保为全球社区提供出色的质量和资源。我们对多领域数字化解决方案的专注将持续为客户提供关键优势，帮助他们以极小的风险和更快的盈利时间来生产创新产品。”

    　　ODB++ 系列格式由社区通过开放式、包容性的合作计划免费提供支持，无会员费。

    　　西门子最新的数据交换格式 ODB++Process 有助于在不同机器、软件供应商和独立流程之间实现过程工程信息的开放式交换，从而加快新产品导入 (NPI) 并实现“首次即成功”的制造。

    　　西门子数字化工业软件致力于推动数字化企业转型，实现满足未来需求的工程、制造和电子设计。西门子 Xcelerator 解决方案组合可帮助各类规模的企业创建并充分利用数字化双胞胎，为机构带来全新的洞察、机遇和自动化水平，促进创新。

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  • 《西门子展示了机器和工厂制造商的数字化应用 - 西门子全球网站》
    • 来源专题：可再生能源
    • 编译者：pengh
    • 发布时间：2017-11-01
    • 慕尼黑，2017年10月18日 扩展的数字企业产品组合为离散和加工行业 机器和设备制造商利用数字化开发新的商业模式，加快上市时间 数字化应用提高了灵活性，效率和质量 扩展了“MindSphere-Lounge”，面积达1400平方米 西门子将在2017年的“SPS IPC Drives”展会上展示一系列应用和实例，了解机器和工厂制造商如何通过数字化来提升其竞争优势。在11号馆的横幅“发现数字企业的价值”横幅在一个令人印象深刻的4,400平方米的展览空间，该公司将展示其数字企业产品组合的最新成员。创新功能包括新的软件版本，用于更高效的工程，数字驱动系统和基于开放云的IoT操作系统MindSphere，它为新的商业模式开辟了机械和工厂制造商的范围。这允许离散和过程行业的公司提高其灵活性，效率和速度，例如通过使用“数字孪生”来模拟产品，生产过程或工厂，并在整个价值链中进行优化。 用于分立行业的扩展数字企业套件 “随着我们在整个价值链中扩展的基于软件的系统和领先的自动化技术组合，我们正在帮助支持独立行业进入数字化转型，我们将继续扩大在这一领域的领先地位：第一通过进一步收购完成我们的投资组合，其中包括TASS的计划收购，全球模拟软件供应商以及专注于汽车行业的工程和测试服务，以及Infolytica，低成本电磁仿真软件工具供应商，频率范围，同时，我们将继续开发软件和硬件产品“，数字工厂部门首席执行官Jan Mrosik解释说。 “其中包括TIA Portal，可将工程工作降低高达30％，或者MindSphere是我们基于云的物联网操作系统，这使得来自各行各业的公司能够开发新的数字服务和商业模式“。 由于其开放的架构，围绕基于云的IoT操作系统的生态系统MindSphere不断扩大。这体现在今年的MindSphere Lounge的大小上，现在占地1400平方米。在这里，西门子与亚马逊网络服务，Atos，Evosoft和Rittal等20家合作伙伴公司合作，将展示系统的多样化应用和连接范围。该展览还将使机器和工厂制造商展示基于MindSphere的新服务和商业模式，从而改善效率和生产力等因素。 在SPS IPC驱动器上，西门子将介绍TIA Portal V15的最新版本，该版本提供了提高工程效率的附加方法，如简化的机器人集成。使用NXMCD软件的PLCSIM Advanced和V12进行虚拟调试，可使完整的机床在功能和性能方面进行测试和优化 - 意味着总工程时间的显着减少。 展示了虚拟和实际生产世界的融合，在展会上将展出一款以Bausch +Ströbel建造的制药行业的高性能灌装封口机。该公司计划使用西门子综合硬件和软件解决方案，通过在整个价值链中持续应用数字化，到2020年实现其工程效率提高30％。 实现流程行业数字化转型的创新 端到端优化的流程，以最大的灵活性和高效率服务于当前市场需求，有助于提高流程行业的竞争力。以数字双核为核心的流程行业数字企业，帮助用户加快数字化设施的转型。过程工业和驱动部门首席执行官JürgenBrandes表示：“我们的专业领域为整个生命周期中的每个流程（即使在已有的工厂）中优化了基础。 “一个具体的例子就是新的具有IoT功能的驱动器概念Simotics IQ，配备能够捕获电机数据和集成MindSphere连接功能的功能 - Simotics Connect - 它支持基于数据的服务，例如在预测维护领域，为客户开辟新业务模式的范围，如销售压缩空气而不是压缩机。“ 数字双胞胎在工厂优化（从工程阶段到运行到维护）方面都具有决定性的优势。在这里，Simit仿真软件的最新版本9.1使得工厂的虚拟调试更加简单地与操作员培训相结合。这允许用户将实际调试过程加快高达60％，特别是对于工厂转换或迁移项目，将停机时间减少到绝对最小值。 西门子还将展示使用创新的IT技术，使现有工厂能够被记录，使用成像软件数字化，然后进行优化 - 例如通过使用无人机。这为创造适应个人需求的数字化世界创造了条件，特别受益于过程工业中的客户，这些行业主要是长期使用的棕色植物。 在工业通信网络和工业安全领域，特色创新将包括称为网络安全设备的新安全网络组件。这些被用作西门子全面综合概念的一部分，以帮助最大限度地减少工业企业的网络风险。
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  • 《新豪克：推动数字化转型，打造轮胎行业智能制造工厂标杆》
    • 来源专题：智能制造
    • 编译者：icad
    • 发布时间：2025-02-05
    • 一、企业简介 山东新豪克轮胎有限公司（简称“新豪克”）成立于2019年12月，正式独立运行于2020年5月。山东新豪克轮胎有限公司是雄鹰轮胎集团有限公司的一级子公司。雄鹰轮胎集团有限公司控股股东物产中大化工集团有限公司，隶属于世界五百强、浙江省属特大型国有控股企业——物产中大集团股份有限公司（股票代码：600704.SH）。公司占地面积50余万平方米，现有职工1100人，公司产品主要有全钢载重子午线轮胎、全钢工程机械轮胎、全钢巨胎及农业子午胎等多系列规格型号轮胎。公司年设计轮胎产能152万套。 公司以先进的技术及设备为支撑，不断加大科技创新投入力度，集团公司与青岛科技大学、清华大学苏州汽车研究院、吉林大学青岛汽车研究院共同成立轮胎研究院，进一步加强科技创新、开发合作、产学研用的深度融合。现拥有国家发明、实用新型、外观等专利共33项。公司生产的雄鹰、鹰霸、豪克、SUPERHAWK等品牌轮胎，深受国内外用户的信赖，产品畅销全国各地，并为陕西重汽、三一重工等众多知名汽车制造厂配套，远销美国、澳大利亚、比利时、墨西哥、智利、马来西亚、印度等国家，产品供不应求。   图1 山东新豪克轮胎有限公司 二、企业在智能制造方面的现状 新豪克轮胎为落实集团数字化智能工厂建设规划，详细落地数字化建设工作。基础硬件建设方面，集团数据中心和生产网及办公网的建设，采用先进的模块化机房和光网络的敷设，增加各类网络安全设备保证集团网络信息安全；基础软件系统建设方面，先后建设ERP系统、销售条线CRM系统、供应商管理SRM系统、仓储管理WMS系统、RDM研发系统、2D/3D设计及仿真系统、生产运营MOM系统、目视化系统、能源管理EMS系统、设备管理EAM系统、轮胎智慧互联云平台等系统。 MOM系统下接PCS控制层，横向接通SRM系统实现原料、备件管理，横向接通CRM系统实现客户自主下单，上接ERP系统实现产品报工及移库数据转移，上接研发系统实现物料基础信息同步和产品工艺BOM等数据同步。实现按需进料，按订单生产，并且生产过程可查可控，质量正反向追溯。最终通过缩小研发周期，数智化生产，以及全程质量管控，快速实现生产一线的数字化转型。 在PCS层实现设备互联，在车间层采用光网络和5G网络同传统网络架构相结合方式，建立稳健的工业物联网络，并通过搭建模块化数据中心，实现生产数据和检测图像的集中安全保存。通过增上防火墙、企业杀毒、网络探针、网闸等专业设备保证企业信息安全。在各生产基地之间通过互联网和电路专线以及切片技术，实现集团内网高效互联互通，为集团级智能制造数字化平台搭建基石。 通过智能制造数字化软件系统的推进，实现客户订单直达率提升50%，生产效率提高15%，数据实时性提升35%，产品研制周期缩短25%，产品不良品率降低0.02%。 三、参评智能制造项目详细情况介绍 1.项目背景介绍 近年来随着橡胶轮胎产品研发步伐的加快，轮胎企业的规模逐年扩大，竞争愈加激烈。为了提高雄鹰轮胎集团产品质量和市场竞争力，提升公司多生产基地多销售区域的集团化管理优势，必须对各生产基地的生产过程及管理过程进行智能制造数字化转型。相对于国外企业，公司综合自动化水平和信息网络技术应用水平还相对落后，已有系统相对独立形成信息孤岛。信息反馈和生产调度存在脱节现象，大量的工作还需要人工处理，领导层决策所需的综合信息无法及时准确的提取和分析，设备基本处于单机作业状态，无法通过有效的联动提升效率。信息化的现状严重制约了公司的发展，不能更好的适应当前全球化竞争的市场经济模式。 轮胎行业已经进入以技术创新为核心的转型发展时期，对设备自动化、数据联接及数据采集需求是必然趋势，同时对设备如压延、密炼、成型、硫化等精度、效率、功能及可靠性也提出更高要求。建设更加完善的智能制造数字化软件系统,具备产品缺陷分析、产品质量预测、生产优化动态调控等功能，提升了生产的智能化水平，既符合工业智能转型升级的发展趋势，又提升企业的管理水平，提升产品的市场竞争力。 基于以上背景，雄鹰轮胎规划在集团实施信息化转型。主要涵盖硬件建设、软件建设、人员素质提升三个方面。硬件建设主要是搭建数据中心和组件各级网络；软件主要包括ERP、MOM、SRM、CRM、APS、OA、RDM、PLM、QMS、LIMS、ABAQUS、CATIA、CAD、EMS等系统；人员方面，成立集团数字化转型小组，从上往下贯彻转型思维，同时与内外训相结合，迅速提升人员的信息化思维。规划三年内将工厂所有条线实现数字化贯通，打造为智能制造工厂，成为行业标杆信息化企业。并通过数字化创新中心和研发中心的建立，广招行业内顶尖人才，把雄鹰轮胎打造为绿色环保、科技赋能的高新技术企业。 2.项目实施与应用情况详细介绍 山东新豪克轮胎有限公司作为一座高标准建设的BTR、OTR、GOTR轮胎企业，拥有现代化厂房，车间布局合理，拥有成熟的成套设备生产，在各个工序均采用国内外最先进的橡胶装备，拥有自动分拣物流线。新豪克智能制造软件项目是贯穿前后工序的MOM系统。通过基础硬件建设、软件系统建设和人员素质提升三个方面，进行系统性数字化转型。下面将对此工业软件应用项目进行详细介绍。 1）基础IT架构建设 雄鹰集团的业务系统采用混合云架构。建设主机房和工厂级机房内的私有云系统，完成与阿里云无缝集成，数据自动跨机房、跨云汇集及分析。实现对计算资源、存储资源和网络资源的集中管控和利用。 规划建设网络安全，通过配置防火墙、入侵防御、工业网闸、日志审计、工业防火墙、VPN设备、杀毒软件、网络威胁检测、堡垒机，对生产数据的传输、管理进行全面安全防护。私有云架构设计采用专用虚拟化备份服务器，针对关键生产数据进行本地备份、异地备份，容灾机制保留长达10个点的恢复位置，保护生产数据的完整性、可用性。   图2 整体逻辑架构图 2）工厂智能监控建设 工厂智能监控规划两个阶段，第一阶段是完成视频监控的集中管理，把所有录像数据集中到机房，通过有线网络打通所有区域视频监控摄像头，对四工厂的安全防护进行集中管控，第二阶段是完成对每个生产设备、能源设备的精细化监控，涵盖安全、工艺、生产、办公、仓储、生活等，实现仓储视频存储6个月要求，便于发货过程追溯。 通过超脑设备的智能AI算法，对人员脱岗睡岗、劳保着装不规范、违规闯入受限区域、翻越围栏、打电话、未佩戴安全帽、人员聚集、明火检测、烟雾检测进行实时检测，便于快速发现危险行为，实时预警，预防事故发生，保障员工人身安全和工厂正常运行。 图3 工厂智能监控规划 3）制造运营MOM系统 MOM系统项目规划按两期完成，一期完成成型工序到成品出库工序，二期完成从原材料到成型工序。一期用时6个月，二期项目用时8个月，完成从原材料到成品出库的流程和数据打通。项目采用雄鹰轮胎集团自行规划，采用外包和自研相结合的实施方式，业务现场采用CS架构，物联数据采集使用上位机和物联盒子，通过实时数据库汇集到生产库；条码数据交换采用PDA、蓝牙扫描枪；管理平台使用BS架构，便于操作人员在多地点使用。 集团数据中心同各生产基地数据中心之间使用安全的电路专线互联，并通过充足的冗余备份保证数据迁移、保存的安全性。通过接口连接外围系统。 MOM系统的主要模块主要包括智能密炼系统、智能半部件系统、智能成型系统、智能硫化系统、智能检测系统，MOM系统还集成了能源管理系统、模具管理系统、设备管理系统以及研发系统，在人、机、料、法、环各要素进行管控运营。 图4 MOM系统 4）智能BI系统建设 通过工厂级、车间级、产线级、工位级，四级目视化系统建设，有效展示各级信息，为决策提供理论依据，以及产线作业指导书指导目视化作业。   图5 密炼车间数字孪生 图6 质检车间数据可视化 5）数字孪生机系统搭建 通过汇总物联采集底层数据和MOM系统大量生产数据汇总分析，使得雄鹰轮胎具备了建设数字孪生程序的条件。雄鹰轮胎通过建设集团级数据中心、5G工业物联网应用及使用虚拟化技术，构建夯实的CPS信息物理系统，为数字孪生系统的诞生奠定数据基座。 通过增上MOM和DCS系统实现制造执行和物联数采；通过PMC和APS系统平衡订单交付、物料需求和计划排程；利用WMS系统实现库位管理和物流指引；使用TPM系统保养维护设备状态，QMS系统保障产品过程质量。使用MOM系统，综合运营工厂人、机、料、法、环、测的分项管理。 广泛收集各维度数据，雄鹰轮胎建成L2层级的数字孪生系统。 数字孪生系统直观展示，在密炼、半部件、成型、硫化、质检工序的业务流转；查看具体机台的计划执行率及生产实况、线边库状态等信息；观测物流小车在各工序间的的物流轨迹。 直观的数据洞察，帮助生产运营直观一线物理实体状态；便捷而真实高效的进行员工培训；通过远程监控和维护，及时发现和解决设备故障，保障生产效率。 雄鹰轮胎已实现单向映射和动态可视的“以虚映实”，随着技术的不断进步，我们的数字孪生系统也将不断进化，下一步我们将向双向交互、闭环迭代的“以虚控实”推进，赋能轮胎智造！   图7 智能制造数字孪生工厂 系统项目实施方法与步骤 项目的实施过程依据集团信息类项目管理规定，遵循项目管理规范。主要分为以下几个阶段：项目立项、可行性报告编写、招标过程相关资料输出、商务合同及技术协议签订、项目启动会、项目详细调研、蓝图确认、系统开发及测试、系统实施上线、系统上线总结会、系统试运行、项目验收。其中软件系统和硬件网络部分两个项目并行实施，硬件和网络提前完成，是软件项目上线实施的先决条件。 系统项目难点 项目主要难点一：一套系统需要满足四家生产基地运行，因历史原因造成，四家企业有些业务管理流程不一致，需要开会梳理统一意见。例如班次的问题，有的以自然天的早中夜为一日周期，有的以夜早中为一个周期，统计口径不一致。目前已统一修改为夜早中为统计口径。 项目主要难点二：数据采集难问题，设备多而杂、老而旧，我们创新的使SCADA层和MOM执行层相结合，根据轮胎企业的业务流程做了优化，以制造示方书为指导，结合生产过程同数采相结合，不同的时间段采用不同的采集频率。另外通过同人参与相结合的方式，采集过程数据。 项目主要难点三：人员的问题。项目初期执行层的人员素养参差不齐，数字化转型的概念并不是十分普及。通过召开项目启动会宣贯，任命项目领导小组，建立一把手领导工程，过程中反复培训的方式，逐渐将系统使用起来。总之，人的因素对项目的推行和使用影响很大，数字化转型的一个前提是人意识的转型。 3.效益分析 新豪克智能制造软件系统的应用，实现从原材料、密炼、半部件、成型、硫化及质检全工序的数字化连通，在各个方面对生产基地的运营助力。具体表现在以下几个方面： ○订单实时率实现100%，通过客户在自主下单，实现0延迟； ○原材料、半部件库存、成品库存的先入先出控制，成品实现按照年周号等个性化发货设置，提高了半部件库存周转率减少了半部件库存流动资金的占用； ○通过RDM系统的应用，实现工艺执行正确率100%； ○通过能源管理系统，有效降低能耗8%； ○通过设备管理系统，停机率降低20%； ○通过MOM系有效协同各生产模块，降低协同时间，保证日产量的稳定性； ○通过对生产过程首中末件产品的管控，提高产品的在途质量管控； ○通过对模具上机进行管控，管控模具库存、组装、维修的管控。
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