博创智能持续不断完善、提升ERP、CRM、PDM、OA等高效运行体系，实现全方位的数字信息化管理和“ONE FOR ALL，ALL FOR ONE”的“以人为本”的人性化管理，正在建设成为具有国际水平的一流自动化工厂和最具活力的塑机行业领军者。

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企业简介

博创智能装备股份有限公司成立于2003年初，专注于研发、生产制造注射量25g-300000g的智能注塑机，是二板智能注塑机专家，亚洲首台6800吨二板智能注塑机制造商。博创是第五届中国塑料机械工业协会会长单位，首批入选2015全国46家智能制造试点示范项目企业，国家智能制造新模式应用示范项目单位，并于2017入选国家首批绿色工厂示范企业。

博创智能装备股份有限公司定位为“二板智能注塑机专家，亚洲最大型二板机制造商”，在二板智能注塑机上博创公司拥有领先的技术水平与制造经验。2015年获得国家工信部“46家智能制造试点示范项目单位”，2016年获得国家工信部“国家智能制造新模式”重大专项，2017年博创"面向智能制造的注塑装备互联互通与互操作标准与试验验证"项目再次获得工信部智能制造标准化重大专项。

博创公司已经是注塑行业智能制造的第一品牌。

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企业在智能制造方面的现状

公司在“博大精深，价值共创”为核心理念的指导下，为客户创造价值、为供应商创造价值、为股东创造价值、为员工创造价值和为社会创造价值。以科技创新、思想创新、管理创新、制度创新，作为企业生存与发展的源动力，坚持走博创“四化”之路----“专业化、个性化、差异化、快速化”。

公司持续不断完善、提升ERP、CRM、PDM、OA等高效运行体系，实现全方位的数字信息化管理和“ONE FOR ALL，ALL FOR ONE”的“以人为本”的人性化管理，正在建设成为具有国际水平的一流自动化工厂和最具活力的塑机行业领军者。

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智能制造详情介绍

注塑成型装备智能化方法研究；注塑成型智能装备研发与生产；注塑成型大数据云服务平台构建；注塑成型云服务系统研发与推广（MES系统、全生命健康周期管理系统）。

针对注塑成型装备的网络化、智能化和信息化水平相对低下的问题，本项目构建的系统架构包含4层，感知层，传输层，平台层和应用层。

感知层：主要由计算机、主控接口、分机控制器及各种传感器组成，采集并捕获注塑成型装备的各种信息。通过感知层全面感知注塑机的信息，并构建新型的智能控制系统，研发智能化的注塑成型装备。

网络层：各种通信网络和互联网形成的融合网络,完成信息、数据与指令在感知层与平台层之间传递。

平台层：基于基础设施和云计算中心数据（广东工业大学面向领域应用的大数据中心），利用大数据中心、运营平台，打通了各机构之间的信息壁垒，构成了一体化联动的信息共享与协同机制。各种数据资源协同联动，实现信息平台的精细化、准确化、实时化管理。

应用层：整合各种信息资源，实现对各类信息服务的统一调用，支撑企业业务协作，构建注塑成型MES系统、注塑成型装备的全生命周期健康管理系统等系统平台。

1.项目背景介绍

面向塑料机械行业发展的需求和人力成本急剧攀升的现状，注塑装备的智能化是塑料机械发展的最重要的方向。博创多年来与华中数控、广东工业大学、中科院广东自动化所、华南理工大学、广东省自动化学会、广东省机械工程学会等智能化研究和智能化模块生产机构与学科行业组织进行了多方面的产学研合作，在注塑装备械中引进智能感知、故障诊断、自适应控制和专家系统等先进的智能控制方法，全面提升了注塑装备的智能化水平。

2.项目实施与应用情况详细介绍

1）注塑成型MES系统服务

图3 注塑成型MES系统网络拓扑图

注塑行业制造执行系统（Borch Mes）对整个注塑生产现场进行实时监控和数据采集，信息共享，实现生产现场与职能部门互动，职能部门能实时管控现场，通过网络可在任何时间任何地点远程实时获取生产现场信息，并以此为基础，向用户提供强大的生产数据追溯系统。

系统提供了注塑生产过程透明化管理的有效途径，弥补了ERP和MRP偏重对计划的管理而无法监控到制造过程现场执行情况的缺陷，通过自动化数据采集手段，实时获取生产现场在制品、物料、制造过程的品质信息。建立集成的生产控制与品质管理平台和完善的生产过程数据库，从而满足企业对生产过程实时监控与全面追溯需求，并通过OEE等性能控制指标的分析，帮助企业不断提高生产效率，不断改善产品品质，全面达到企业持续提升客户满意度需求。

Borche

Mes系统通过自主研发的数据采集器，该采集器采用ARM内核进行开发，具有高精度、高稳定性、存储空间大、数据存储时间长、通讯方式多、传输速率快、故障报警、自动检测、远程自动升级等优点，连接简单，无需修改注塑机自身电脑电路；采集器将采集回来的数据实时、准确地传输到数据服务器进行后台数据处理，通过Borche

Mes管理软件可以实时查看到整个注塑车间的机器运行状况、模具状态、工艺成型参数、物料消耗、订单生产进度等信息，从而实现生产车间现场的透明化管理。系统提供强大的报表功能，使用户能快速地得到生产车间的统计分析报表。

图4 注塑成型MES功能模块

（1）数据采集模块

●对车间机器进行实时监视，实时掌握车间机器、模具等设备的运行状况；

图5 工厂及车间生产状况监控

图6 单机生产状态的监控

●实时跟踪订单执行情况；

●实时跟踪车间物料的使用情况；

●对生产过程中发生的异常情况进行警示，包括：周期报警、机器状态不明报警、温度异常报警、射胶压力异常报警、射胶时间异常报警、射胶量异常报警、预塑时间异常报警、次品率高报警；

●系统DNC技术，通过有线或无线的数据采集器，将车间的生产设备实现网络连接，实时、准确、客观的采集生产现场的数据，并进行异常处理、ERP等信息系统提供数据交互接口。

（2）工艺管理模块

实时跟踪注塑过程中成型条件：注塑周期、注塑压力、最大注塑压力、熔胶温度、模具温度、射胶速度、射胶量、射胶位移等工艺参数。图形化记录每模实际成型参数，做到每模产品质量的可追溯，并实时归档。

（3）生产排程模块

从订单生成工单（可与ERP接口）PMC参照日历查看所有机器的排产和生产进度，再对工单进行排产。

可结合注塑生产工艺特点，自动生成派工单，经过审核后的派工单就自动派工到相应机台，供车间QC、领班、机修、加料工参考。

（4）品质管理模块

适时收集统计注塑机的产品质量情况，次品类行及合格率，并可以按查询条件生成各类品质分析报表，可以联系相关时间段工艺波动情况进行品质追溯，原因分析和品质改善。

（5）报表模块

提供强大的报表支持系统：生产日报/月报、原料使用情况表、品质日报表、生产单进度报表、停机原因统计表、成型条件监测报告、模具实际产量分时统计表、注塑周期明细表、作业员工效率统计表。

（6）库存管理模块

实时根据生产状态，通过对用料情况进行客观记录。自动提示库存状态，对库存红线预警。

（7）维护管理模块

维护提供设备维护、保养计划安排，并将设备的维修情况形成报告，实现设备自动保养提示和性能评估，并为生产排程提供依据。

2）注塑成型装备全生命周期健康管理系统

注塑机全生命健康大数据平台是利用云技术、数据协议通讯技术、移动互联网技术、装备建模、人工智能、模糊神经元、大数据等技术对企业智能装备运行数据与用户使用习惯数据进行采集，实现在线监测、远程升级，远程故障预测与诊断、装备健康状态评价、生成装备运行与应用状态报告等功能的智能服务平台。

智能装备云服务平台是为服务于客户装备高效运行、持续稳定无故障运行、便捷人性化的装备保养、高效售后技撑而实现的智能物联网平台；平台实现设备档案集中高效管理、高效便捷售后支撑系统、人性化的远程装备管理、智能的故障诊断和故障预警功能、安全便捷的数据采集服务、多维度全方面数据分析功能。

针对项目实际用户不同的建设要求可以按本地自建监测中心、云平台两套方案来实现；下面分别对这两套方案进行阐述。

（1）自建监测中心

企业自建监测中心；把系统及服务器部署在企业或企业指定的IDC机房，企业注塑装备的控制器通过外部通讯接口接入到无线传输设备上传到监测中心，服务器有固定外网IP。

图7 系统拓扑图

基于目前的注塑装备控制器特点，在注塑装备端安装带RS485的3G/4G无线路由器（在有有线网络的条件下，也可以用有线设备的方式传输），用于监测注塑装备PLC及电能表，通过CAN转RS485设备把驱动器监测起来。

（2）基于物联网技术构建智能装备云服务云平台

租用成熟服务器，注塑装备端监测设备及传输设备跟自建方式一致。

图8 云平台拓扑图

该项目在云端也是基于物联网技术来构建智能装备云服务平台（见图8），该平台在服务器上搭建Openstack实现资源的虚拟化；实现用户接入、第三方应用接入（ERP、PLM、CRM等信息化管理系统）、平台的状态监测、安全认证、数据存储管理等；基于hadoop搭建大数据中心，根据用户需求实现对运行数据与用户使用习惯数据进行采集，并建模实现深度挖掘、分析、决策，自动生成产品运行与应用状态报告，并推送至用户端；承载在线监测、远程升级、故障预测与诊断、健康状态评价等云服务。通过云计算和大数据技术以及移动互联网技术，建立了高效、安全的智能服务云平台，提供的服务能够与产品形成实时、有效互动，大幅度提升系统的信息化和网络化水平。

装备全生命周期健康管理系统（iPHM），该系统包括八大功能模块，并且同时提供移动端的应用。具体如下：

驾驶窗：本页面为全局界面，呈现了所有设备在全球地图上的分布，在线率等，还可以通过点击进入到更细的区域（国家）。

图9 注塑装备监测全景

实时监测：对注塑装备的实时运行情况进行监测，包括注塑装备的运行状态、工作电流、电压、压力等。并通过点击某一台设备，查看更为详细的信息。

健康评估：对正常运作的设备进行健康评估，并做出相应的评估报告；主要通过设备的电流、压力、温度等参数的分析，评估是否在合理范围内。以健康评估算法定期对设备进行体检报告，指导客户定期或按装备健康状态进行维修或保养。

报表管理：对注塑装备的健康评估及运行情况、产量、生产品质等数据进行统计并导出报表。该功能包括模具产量统计、生产品质日报、注塑条件监视、注塑周期明细、停机原因分析、车间进度报表、生产进度报表、生产日报表子功能。

故障预测：对注塑装备各参数实时数据及历史数据进行大数据深度挖掘、分析。

故障预测PHM技术的发展经历了故障诊断、故障预测、系统集成三个日益完善的阶段，在部件级和系统级两个层次、在机械产品和电子产品两个领域经历了不同的发展历程。当前PHM技术的发展体现在以系统级集成应用为牵引，提高故障诊断与预测精度、扩展健康监控的应用对象范围，支持CBM与AL的发展。

设备运维：对远程的设备维护记录、维护计划进行管理，对出现故障的设备在线报修，并能在线升级，一键拨号来获得帮助。

专系统：对注塑装备PLC的参数及现实运行参数进行比较（需要额外安装传感器来支撑检测实际运行的参数）再用历史数据做参考，现实际运行出现偏差，及时给负责人或其它系统（自动化系统）发出提示。

系统管理：对注塑装备的基本信息进行录入，及系统用户管理。包括用户增、删、修改，用户权限的分配。

3.效益分析

1）生产效率

实时监控人、机、物、料，可远程实时跟踪订单执行情况；

各岗位责任更清晰，提高协同效率；

建立注塑机、模具、员工之间的档案，优化生产搭配；

对历史数据进行挖掘分析，为最优派工提供数据支持；

提供报表功能，减少人工统计，降低管理成本；

随时登陆系统了解车间的生产状态，决策更科学；

2）调机试模

根据记录生成工艺管理数据库；

以最优化工艺数据为工艺参数标准；

提供个体设备独立工艺参数作业指导；

大幅提升调机效率，稳定产品品质；

大幅降低批量性的质量事故；

降低对人员的要求，减少人为因素；

调机时间减少5%-30%；

大幅减少调机废料和调剂损坏。

3）待单待料

当前生产单结束前，系统自动提醒；

在本次生产完成前已进行下张单的物料、模具等的准备；

动态准确预计生产结束时间；

系统根据以往数据进行排单优化；

对不用设备与人组合的生产效率进行准确预估，排单更合理；

大幅减少停机待料时间。

4）不良品控制

通过以往生产数据优化巡检周期；

通过机器记录（刷卡）对巡检实现管控；

出现质量问题立刻报警，大幅降低批量性质量事故；

通过看板、短信和邮件等方式报警，快速止损；

质量问题发生后，系统自动对生产任务进行调整；

系统记录不良品生产记录，为生产优化提供数据。