智能制造导论-p298.pdf - 第68页
2.3.3 端到端工程 3 ） 建立数据模型 在制造业的很多领域，建立模型是提高流程效率、增加流程质量和安全 性的重要方法。但是，目前很多模型只支持特定的流程和工序，不适应 跨领域开发或者整个流程链使用的需要。因此，生产执行系统建设的下 一个重要任务，就是利用来自产品和生产系统生命周期的数据，为产品 开发与生产建立联合数据模型，允许端对端使用数据，并把多个现有模 型有机的联系起来， 4 ） 过程控制系统 过程控制系统以生产现场高度集成的…
2.3.3 端到端工程
现有的制造生产系统若要实现端对端模式生产，需先解决以下问题：
1） 协议标准化
尽管数字化已经极大的提高了企业的生产力和产品质量，但制造业目前
仍亟需实现各生产流程、现场总线及控制设备的协议标准化。生产系统
中的机器、设备和系统的控制元件以及控制器本身之间，需要根据标准
协议对生产级（车间级）和控制系统级（管理级）的沟通进行协调，实
时交换和共享生产现场的各种信息，优化整体制造流程，提升生产效率。
2） 模块化设计
在市场需求和产品生产的连接过程中，一个重要的问题是生产用户所需
产品要进行跨领域协作。市场需求决定了产品和流程的功能越发复杂，
但产品的解决方案必须降低产品内部的复杂性。
对一定范围内的具备不同或相同功能、不同性能、不同规格的产品进行
功能分析，划分并设计出一系列功能模块，通过选择和组合模块，构成
顾客定制的不同产品，是一种实现小批量与高效率有效统一的标准化方
法。
2.3.3 端到端工程
3） 建立数据模型
在制造业的很多领域，建立模型是提高流程效率、增加流程质量和安全
性的重要方法。但是，目前很多模型只支持特定的流程和工序，不适应
跨领域开发或者整个流程链使用的需要。因此，生产执行系统建设的下
一个重要任务，就是利用来自产品和生产系统生命周期的数据，为产品
开发与生产建立联合数据模型，允许端对端使用数据，并把多个现有模
型有机的联系起来，
4） 过程控制系统
过程控制系统以生产现场高度集成的传感器和嵌入式设备为基础，将生
产过程中各个环节产生的数据、生产设备的运行状态和参数收集并上传
到企业数据中心，通过对这些数据的分析和建模，实现对产品从需求到
生产再到销售的整个生产制造流程进行监测和控制，优化制造工艺，提
高生产效率。不仅如此，工厂、车间的设备传感和控制层产生的生产大
数据，还能支撑企业的决策管理，并反过来指导生产。
2.3.4 高度集成化
过程控制系统中，生产线、生产设备都将配备传感器，无处不在的传感器、嵌入
式终端系统、智能控制系统以及通信设施通过信息物理系统形成一个智能网络，
使人与人、人与机器、机器与机器以及服务与服务之间能够互联互通，从而实现
横向、纵向的高度集成，实现数据共享。
1） 横向集成
横向集成是企业之间通过价值链和信息网络所实现的一种资源整合，为实现不同
企业间的无缝合作实时提供产品和服务，推动企业间研产供销、经营管理、生产
控制、业务与财务全流程的无缝衔接和综合集成，进而实现产品开发、生产制造、
经营管理等的信息共享和业务协同。横向集成跳出单个企业的范畴，将集成扩展
到不同企业之间。
横向集成通过互联网、物联网、云计算、大数据、移动通信等技术手段，对分布
式的智能生产资源进行了高度整合，并可以在网络基础上构建智能工厂或企业间
的集成。
2） 纵向集成
纵向集成是指在企业内部实现的所有生产、运营环节信息的无缝连接，包括企业
内部信息流、资金流和物流的集成。纵向集成是所有生产智能化的基础。
具体来说，纵向集成可以看做是工厂内部传感器、智能机器、工业机器人、智能
车间与产品的有机整合，这些硬件及相应的模型、数据、通讯和算法等软件构成
了工厂内部的网络化制造体系，以满足个性化产品生产的需求。