Ø 系统采用 RFID 或条码或两者同时的编码方式进行数据管理和追溯。 保证从每个单位物料到产品的唯一性
生产追溯管理系统基本功能
Ø 通过对物料的 ID (BarCode 或 RFID)进行扫描，来记录部品 的使用及现有状况和来源。
Ø 通过对半成品的在生产中的所经历过的工序记录和数据统计 来跟踪其生产细节，可以在返品或者生产过程中能够追踪到 在生产中的哪道工序、哪些物料、哪个机型、哪些人员等等 存在问题，并可以采取相应的措施来进行修补。
把感知的信息进行
数据分析并应用
结论：和物联网技术息息相关
锂电池行业MES实施范围
AGV:自动导引运输车 ERP:企业资源计划（供应链管理） CRM:客户关系管理系统 SCM:供应链管理 PLM:产品生命周期管理 QMS:质量管理体系
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存在的问题
计划与排产体系
问题 现状
生产过程管理 检验与产品品质 工厂物流与仓库
设备数据采集 与管理
人工排定生产计划； 缺乏系统化、图形化的排产工具；
材料部、电芯部等生产过程以人工操作为主； 缺少各个环节数据采集和实时透明化的手段；
发生质量问题无法追溯所有步骤物料及生产状 况；缺乏质量检测数据采集和分析的系统工具。
上
物联网与工业自动化
Ø 物联网目的是实现对物理世界的高度认知和智能化的决 策控制。
Ø 工业自动化包含采集、传输、计算等环节，而物联网是 全面感知（感知层）、可靠传递（网络层）、智慧处理 （应用层），两者是相通的。
Ø 工业远程控制包括信号监测、数据交互、数据分析、运 行控制等多个方面的内容。而物联网则包括全面识别、 信息传输、智能化处理等功能和作用，二者具有诸多相 似之处。
工业物联网的设计
Ø 一、生产追溯管理系统 Ø 二、安全综合监控管理系统 Ø 三、仓储物流管理系统
受时间限制，后面将以生产追溯管理系统为 例进行详细介绍。
生产追溯管理系统
Ø （MTS）生产追溯管理系统要实现的总体目标是：实现生产流水线 的每个工序的生产状况以及在生产过程中的数据操作的准确化和系 统化，建立产品生产控制跟踪，实现从成品到半成品到原料的可监 控可追溯，从而完成产品生产的内部流程追溯管理以及外部进出的 源头追溯和数据管理。
供应 制造 销售
数据化 智慧化
个性化产品
Ø 工业4.0是工业自动化发展的趋势，工业自动化是工业 4.0的重要前提之一。
Ø 以下的内容将以工业4.0为代表，讲述工业自动化结合 物联网的案例。
工业4.0结合物联网的案例
案例 新能源电池
u 传统行业背景： ● 工艺是核心 ，工艺水平高低及成熟度直接决定产品质量及效率； ● 生产管理复杂； ● 设备种类多，自动化设备及产线较多 ； ● 质量要求高，在产品发生质量问题后，需追溯完整加工及物料链； ● 信息化薄弱，设计/工艺/质量/计划/制造等数据分离，无法自动流转；
Ø 物联网强调的海量数据处理、无线通信传输、智能化控 制。而工业远程控制主要对象是物，例如生产设备、生 产流程和过程等，这可以通过物联网技术来实现。
工业物联网的实现条件
一、生产设备互联
Ø提供的数据接口，将各生产设备从物理上连接成一个网络，利用
协议转换软件将网络组成一个通用的IP网络。
主要包括：
u利用信息平台来设置生产参数，如个数、长度、重量等。
用户1
用户2
用户3
物联网的体系架构
感知层
传感器、RFID、二维码等技术
物联网
网络层
Internet、移动通信网、无线传 感网络等
应用层
智能医疗、环境监测、智能城 市、工业自动化等
物联网是通过RFID 技术、无线传感器技术以及定位技术等自动识别、 采集和感知获取物品的标识信息、物品自身的属性信息和周边环境信息， 借助各种电子信息 传输技术将物品相关信息聚合到统一的信息网络中， 并利用云计算、模糊识别、数据挖掘以及语义分析等各种智能计算技术 对物品相关信息进行分析融合处理，最终实现对物理世界的高度认知和 智能化的决策控制。
n 通过数采，密切关注工艺参数，尽可能保障锂电池的工艺安全，在 有问题时及时排除；
n 实现生产过程的可追溯性，建立产品从“材料->电芯->模组->包装” 一个完整的计划执行流程，在发生产品质量问题时，可快速定位问 题源；
n 推行无纸化生产管理，节约人力成本； n 建立完整的设备管理体系及评价指标； n 利用大数据分析技术，对产品质量、设备运行状况、备件耗用等提
前评估；
锂电池行业MES工作流程
EYeRarP:企业资源计划（供应链管理） APS:生产规划及排程系统
何为MES?
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23
uMES系统简称制造执行系统。 uMES被计划同车间作业现场控制系统联系起来。现场
控制包括PLC程控器、数据采集器、条形码、各种计 量及检测仪器、机械手等。 uMES部分特点：
① 采用强大的数据采集引擎、整合数据采集渠道（RFID、条码设备、 PLC、Sensor、IPC、PC等）；
② 采用先进的RFID、条码与移动计算技术，打造从原材料供应、生 产、销售物流闭环的条码系统；
③ 全面完整的产品追踪追溯功能； 物联网的感知层技术 ④ 生产状况监视；
⑤ 实时、全面、准确的性能与品质分析。
品数量、所处位置、责任人员信息等的数字化管理。
主要包括：
u 物品识别和定位
u 原材料消耗数量的自动统计 u 半成品、成品数量的自动统计
建立人与物、物与物的联系
u 基于RFID的仓库管理：采购、库存、消耗数量之间的自动核对 u 按时段统计原材料的损耗
工业物联网的实现条件
三、设备状态检测和故障呼叫
Ø 利用设备的数字接口获取该设备的内部参数和运行过程中的动态参 数，利用无线传输技术和公众网络将人与设备连接起来，利用信息 技术对这些数据进行管理，并根据企业生产管理的要求作出相应的 处理。
主要包括：
u 实时获取生产现场各生产设备的当前状态
u 按时段统计各生产设备的故障率
涉及对数据分析处理
u 故障呼叫，按序分时呼叫相应的设备维护责任人员。
u 掉电保持，备用电源可保存生产设备掉电时的各种参数，以便上电 时恢复生产
工业物联网的实现条件
Ø 四、能耗自动检测系统 Ø 五、生产现场重要信息远程告知 Ø 六、生产配件和产品防盗系统 Ø 七、生产考核系统 Ø 八、环保监测系统
Ø 通过对成品的包装、入库、库内调整、出库、还有质检等工 序记录、统计来跟踪成品在最后阶段的状况以便需要时进行 查询操作。
Ø 最后实现对整个生产从部品到半成品到成品的单个、类别以 及全部的产品追溯、质量控制和流程管理，建立完整的生产 追溯管理系统平台。
工业自动化的升级——工业4.0
Ø 工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划 Ø 利用物联信息系统
嵌入式、工业、工控计算机
网络交换机、视频监视 设备、通信连接器等
CAD/CAM,数据库软 件，数据分析软件等
工业自动化中的远程控制
£ 远程控制是工业自动化的重要组成部分
数数
传感器1
传感器2
控制器1
控制器2
据据
反收
馈集
服务器 互联网
物
数数 据据 传存
联 网
输储
的
体
系
架
构
远程控制
人信
பைடு நூலகம்
计算机
机息
交处
互理
u自动抄录各种生产数据。 u按时段自动统计生产量。
实现生产数据的完整融合
u实时获取和告知生产现场的当前数据。
u计算每台设备的单位时间生产能力，根据这些数据来为每台生产
设备设置生产参数，合理配置生产任务。
工业物联网的实现条件
二、物品识别定位系统
Ø 利用RFID等识别定位技术来标识生产过程中使用的原材料、半成 品和成品，并利用物联网技术将该系统接入计算机网络，完成对物
人工方式管理来料、出入库、领料、入库过 程；原始物流未做到基于批次的信息化管理；
关键设备状态、产出数量、工艺参数等未得到 采集；设备的例行维护保养人工管理；
解决方案
u建立动力电池行业自己的MES系统
n 实时质量监控，建立产品质量“计划->采集->分析->改善” 完整的质 量循环流程，将质量的事后补救改为事先预防；
物联网与工业自动化的关系
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报告人： 指导老师 ：
工业自动化
£ 工业自动化是机器设备或生产过程在不需要人工直接干 预的情况下，按预期的目标实现测量、操纵等信息处理 和过程控制的统称。
工业自动化 系统
硬件 软件
自动化设备 仪表测 量设备
计算机硬件 通信系统
自动化软件
PLC、传感器、断路器等
压力、温度、流量 仪器仪表，阀门等