導讀

INTRODUCTION

MIP解決方案是一個以標準方式集成各個MES組件及其他生產相關系統的開放式集成平臺。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平臺為開發或實施合作伙伴間提供更為靈活的合作空間。

制造IT操作系統

像工業4.0、數字工廠和工業物聯網（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字形式映射真實的物理世界。但是在信息化進程中，出現了種種新的挑戰：

許多企業由于不同時代投入的IT系統，造成接口復雜或數據孤島。另一方面，隨著時代的發展，生產中的管理需求也不斷變更。此時企業發現新需求的實現太依賴于單一的軟件供應商。

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

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系統集成。他們發現由于數據模型不統一，真正將應用程序集成到客戶現有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手機，智能手機能夠一統手機市場是因為在手機上涌現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。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；? 應用開發商之間互相不依賴；? 應用程序之間的互操作性；? 可根據需要無限擴展應用。

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；? 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，其中一個挑戰是記錄所有必要的數據，以創建一個生產的數字模型。與物聯網（IoT）不同，工業物聯網（IIoT）專注于制造業。它的目的是使用多種類型的傳感器以數字形式顯示現實世界的狀況。此外，機器和生產線控制系統提供多種數據。然而，這些數據并不包括人工作業和軟件系統（如ERP）產生的所有信息需求。需要人工記錄的數據和來自現有軟件系統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，傳感器提供數據，而管理層想要答案。為了能夠將數字信息轉化為有用的結果，就必須通過應用程序對原始數據進行加工處理。

面向生產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，在日益復雜的情況下支持企業提高生產效率。實現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性的。特別是迅速增加的參與者（傳感器、數據提供者和應用程序）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組件及其他生產相關系統的開放式集成平臺。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平臺為開發或實施合作伙伴間提供更為靈活的合作空間。

與IIoT相比，MIP最大的優點是MIP管理了數字化工廠完整的對象建模，不同應用開發商都在訪問相同的、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為導向應用程序：

? 完整的數字化工廠建模對象? 數據、訪問方法和應用邏輯松耦合結構? 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將內部軟件開發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部開發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網鏈接的資源。

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據從何而來；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；還可以將一些行業專用的解決方案（如鋼卷行業的分切計劃）集成到通用的排產軟件中，將專業對刀軟件集成到通用的工具管理中。

不僅僅如此，生產中產生的一個數據，以事件方式在MIP平臺上發布給不同的應用，如圖1所示，一次設備加工信號引發的連鎖響應：

? 設備的一次加工周期產生0/1脈沖信號，發送給MIP。? MIP平臺將脈沖信號轉換為一個加工計數和加工節拍。? 工單管理mApp進行自動報工，更新工單進度和基于節拍計算剩余運行時間；? 緩存區管理mApp自動將下游緩存區工件數量+1? 緩存區工件數量達到目標值后，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，并觸發程序管理mApp下達加工程序? 維護管理mApp判斷是否根據產出數量觸發維保任務? WIP管理mApp將WIP產出匯報給WMS? 原材料消耗信息又觸發供貨請求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、質量和人力資源等類別中分離出來的車間數據對象ViPR（Virtual Production Reality）；

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

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

- 支持機器、設備和數據采集系統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軟件開發套件（SDK）可以單獨定制不同的組件并創建定制的mApps

在任何時候，任何記錄和計算的數據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控制系統結合起來，以收集數據。同時，該公司可以自行實現關鍵績效指標的可視化。為此，數據、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中的數據。可以使用專門創建和認證的mApp來管理用戶數據。

再次用圖1中的例子可以說明MIP的功能。設備和它們的主數據、生產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采集設備的真實數據，并通過CAS存儲到相應的ViPR中。如果在ERP系統中創建訂單，插件使用ECS的方法和功能傳輸到ViPR中。MIP。使用一個排產mApp，公司的計劃員現在可以指定訂單的生產時間和使用哪些設備。由此產生的分配被存儲在ViPR中，這樣其他車間執行mApp就可以顯示要在相應設備上生產的訂單。當設備有產出，若需要報工，你在車間里使用一個報工mApp，并將請求發送到CAS。從現在開始，所有記錄的實時數據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據，然后計算出合適的KPI指標。一個顯示車間實時設備狀態和訂單進度的mApp請求通過CAS訪問ViPR，請求對應數據并更新用戶界面。

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、方法和數據，以面向實踐的形式為用戶或其他IT系統生成有價值的信息。

原文標題：何謂制造集成平臺MIP？

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