典型的智能制造系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)盤點:智能制造系統(tǒng)全景圖
典型的智能制造系統(tǒng)由3大部分組成,分別是信息空間、物理空間、通信系統(tǒng):

信息空間,是物理空間的數(shù)字化呈現(xiàn)。通訊系統(tǒng)是信息空間之間,以及信息空間與物理空間之間溝通的橋梁。
工業(yè)軟件在整個信息系統(tǒng)中的作用,猶如大腦,由工業(yè)軟件系統(tǒng)發(fā)出指令,通過通訊系統(tǒng)映射到物理空間,完成最后的生產(chǎn)作業(yè)工作。

工業(yè)軟件是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重要的組成部分。工業(yè)軟件對工業(yè)流程進(jìn)行數(shù)字化表達(dá),打通各個生產(chǎn)環(huán)節(jié),建立數(shù)字孿生體。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)利用物聯(lián)網(wǎng)和邊緣設(shè)備收集工業(yè)大數(shù)據(jù),而工業(yè)軟件則負(fù)責(zé)工業(yè)大數(shù)據(jù)的處理和利用,數(shù)據(jù)反哺生產(chǎn),實現(xiàn)工藝與管理的優(yōu)化。

工業(yè)軟件包含的信息系統(tǒng)非常的多,一般來說可以分為運營管理、生產(chǎn)控制、研發(fā)設(shè)計、協(xié)同集成和嵌入式工業(yè)軟件幾大類別。以下我們分別對這些系統(tǒng)進(jìn)行一個簡單的介紹。

CAD (Computer-aided design) :計算機(jī)輔助設(shè)計 ,是指利用計算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進(jìn)行設(shè)計工作,它使用自動化的流程替代手動制圖。目前,幾乎每個行業(yè)都在使用 CAD 設(shè)計軟件,諸如景觀設(shè)計、橋梁施工、辦公建筑設(shè)計、影片動畫等各類項目。
CAE(Computer Aided Engineering)是用于做有限元分析的軟件。有限元分析是一種計算機(jī)化方法,可預(yù)測產(chǎn)品對現(xiàn)實世界中的力、振動、熱、流體流動和其他物理效果做出的反應(yīng)。有限元分析可以表明產(chǎn)品是否會斷裂、磨損或者是否在按照設(shè)計的方式工作。這稱為“分析”,但在產(chǎn)品開發(fā)流程中,該分析用于預(yù)測測產(chǎn)品在如下各種物理效果的影響下的行為:機(jī)械應(yīng)力、機(jī)械振動、疲勞、運動、傳熱、流體流動、靜電、注塑成型等。
CAM(Computer Aided Manufacturing)的核心是計算機(jī)數(shù)值控制(數(shù)控),它輸入信息是零件的工藝路線和工序內(nèi)容,輸出信息是刀具加工時的運動軌跡(刀位文件)和數(shù)控程序。CAM系統(tǒng)一般具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和過程自動化兩方面的功能。CAM所涉及的范圍,包括計算機(jī)數(shù)控,計算機(jī)輔助過程設(shè)計。

EDA(Electronic design automation),是指利用計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)軟件,來完成超大規(guī)模集成電路(VLSI)芯片的功能設(shè)計、綜合、驗證、物理設(shè)計(包括布局、布線、版圖、設(shè)計規(guī)則檢查等)等流程的設(shè)計方式。
CFD軟件(Computational Fluid Dynamics),即計算流體動力學(xué),是近代流體力學(xué),數(shù)值數(shù)學(xué)和計算機(jī)科學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物,是一門具有強(qiáng)大生命力的交叉科學(xué)。它以電子計算機(jī)為工具,對流體力學(xué)中的控制方程借助偏微分方程數(shù)值解的理論進(jìn)行離散,對流體力學(xué)的各類問題進(jìn)行數(shù)值實驗、計算機(jī)模擬和分析研究,以解決各種實際問題。主流CFD軟件包括CFX(英國AEA公司開發(fā)),F(xiàn)LUENT(Ansys) ,Phoenics (英國CHAM公司開發(fā)) 等。

PLM(product lifecycle management)產(chǎn)品生命周期管理,是在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM技術(shù)的基礎(chǔ)上延伸發(fā)展而來。PLM既是軟件又是服務(wù),實施一整套的業(yè)務(wù)解決方案,把人、過程和信息有效地集成在一起,作用于整個企業(yè),遍歷產(chǎn)品從概念到報廢的全生命周期,支持與產(chǎn)品相關(guān)的協(xié)作研發(fā)、管理、分發(fā)和使用產(chǎn)品定義信息。
PLM相關(guān)介紹可以參考:產(chǎn)品管理中的使用的信息系統(tǒng):產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM、產(chǎn)品生命周期管理PLM和軟件配置管理(SCM)


PDM的中文名稱為產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(Product Data Management)。PDM是一門用來管理所有與產(chǎn)品相關(guān)信息(包括零件信息、配置、文檔、CAD文件、結(jié)構(gòu)、權(quán)限信息等)和所有與產(chǎn)品相關(guān)過程(包括過程定義和管理)的技術(shù)。通過實施PDM,可以提高生產(chǎn)效率,有利于對產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行管理,加強(qiáng)對于文檔,圖紙,數(shù)據(jù)的高效利用,使工作流程規(guī)范化。PDM能使最新的數(shù)據(jù)為全部有關(guān)用戶應(yīng)用,包括工程設(shè)計人員,數(shù)控機(jī)床操作人員、財會人員及銷售人員都能按要求方便地存取使用有關(guān)數(shù)據(jù)。 與產(chǎn)品有關(guān)的信息包括任何屬于產(chǎn)品的數(shù)據(jù),如CAD/CAE/CAM的文件、物料清單(BOM)、產(chǎn)品配置、事務(wù)文件、產(chǎn)品訂單、電子表格、生產(chǎn)成本、供應(yīng)商狀況等。 與產(chǎn)品有關(guān)的過程包括任何有關(guān)的加工工序、加工指南和有關(guān)批準(zhǔn)、使用權(quán)、安全、工作標(biāo)準(zhǔn)和方法、工作流程、機(jī)構(gòu)關(guān)系等所有過程處理的程序。
MES(Manufacturing Execution System),位于上層的計劃管理系統(tǒng)與底層的工業(yè)控制之間的面向車間層的管理信息系統(tǒng)。 MES是對整個車間制造過程的優(yōu)化,而不是單一的解決某個生產(chǎn)瓶頸;MES必須提供實時收集生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的功能 ,并作出相應(yīng)的分析和處理;MES需要與計劃層和控制層進(jìn)行信息交互,通過企業(yè)的連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息全集成。
MES相關(guān)介紹可以參考:MES(Manufacturing Execution System)制造企業(yè)生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)介紹
ERP (Enterprise Resource Planning)是一種主要面向制造行業(yè)進(jìn)行物質(zhì)資源、資金資源和信息資源集成一體化管理的企業(yè)信息管理系統(tǒng)。ERP 是一個以管理會計 為核心可以提供跨地區(qū)、跨部門、甚至跨公司整合實時信息的企業(yè)管理軟件。針對物資資源管理(物流)、人力資源管理(人流)、財務(wù)資源管理(財流)、信息資源管理(信息流)集成一體化的企業(yè)管理軟件。
ERP 系統(tǒng)包括以下主要功能:供應(yīng)鏈管理(SCM)、銷售與市場、分銷、客戶服務(wù)、財務(wù)管理、制造管理、庫存管理、工廠與設(shè)備維護(hù)、人力資源、報表、制造執(zhí)行系統(tǒng) (MES)、工作流服務(wù)和企業(yè)信息系統(tǒng)等。此外,還包括金融投資管理、質(zhì)量管理、運輸管理、項目管理、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)和過程控制等補(bǔ)充功能。
CRM(Customer Relationship Management)是用計算機(jī)自動化分析銷售、市場營銷、客戶服務(wù)以及應(yīng)用等流程的軟件系統(tǒng)。它的目標(biāo)是通過提高客戶的價值、滿意度、贏利性和忠實度來縮減銷售周期和銷售成本、增加收入、尋找擴(kuò)展業(yè)務(wù)所需的新的市場和渠道。
CRM相關(guān)介紹可以參考:客戶管理工具:CRM(Customer Relationship Management)系統(tǒng)介紹
DCS(Distributed Control System)集散控制系統(tǒng),以微處理器為基礎(chǔ),采用控制功能分散、顯示操作集中、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計原則的新一代儀表控制系統(tǒng)。
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng),以計算機(jī)為基礎(chǔ)的DCS與電力自動化監(jiān)控系統(tǒng),可以對現(xiàn)場的運行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制,以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)節(jié)以及各類信號報警等各項功能。
SCM(Supply Chain Management)供應(yīng)鏈管理,執(zhí)行供應(yīng)鏈中從供應(yīng)商到最終用戶的物流的計劃和控制等職能。
WMS(Warehouse Management System)倉庫管理系統(tǒng),通過入庫業(yè)務(wù)、出庫業(yè)務(wù)、倉庫調(diào)撥、庫存調(diào)撥和虛倉管理等功能,綜合批次管理、物料對應(yīng)、庫存盤點、質(zhì)檢管理、虛倉管理和即時庫存管理等功能綜合運用的管理系統(tǒng),有效控制并跟蹤倉庫業(yè)務(wù)的物流和成本管理全過程,實現(xiàn)完善的企業(yè)倉儲信息管理。

工業(yè)軟件也是一個千億級別的大市場,近年來發(fā)展迅速,持續(xù)向好。

