| 编辑推荐: |
本文主要介绍了边缘计算在电子制造行业应用案例，面临问题和挑战、边缘计算解决方案实践及实践效果。
本文来自于百度 ，由火龙果软件Linda编辑推荐。 |
|
随着离散制造业的发展，对高质量发展的需求不断增加，对业务时延、隐私和安全等指标的要求也进一步升级，整体作业呈现精细化，柔性化和智能化的发展趋势，这就不仅需要云计算的整体运筹，也需要边缘计算的本地实时决策职能。
#边缘计算#
边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧，构建融合网络、计算、存储、应用核心能力的分布式开放体系，形成新的生态模式，就近提供边缘智能服务，满足离散制造业在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求，从OT
与IT跨界协作、推动信息流动和集成、实现知识的模型化以及开展端到端的产业各环节协作推动离散制造业的发展。
具体到电子制造领域实际案例中：
一、面临问题和挑战
电子产品技术更新快，制造过程复杂，制造工艺和检验标准不完全一样的产品会在同一个工厂并行生产。电子制造行业注重生产设备的运转效率，对生产过程质量要求高，以满足客户对质量、交货期的严苛要求。同时，由于传统的电子行业的工厂在生产现场数据采集和数据分析利用方面存在着欠缺，在生产营运方面存在着许多不足，问题分析及成因主要表现在如下几个方面：
1、生产线自动化程度不高，存在大量的人工插件、手工焊接、离线自动光学检测等，成为了产线效率提升和生产质量改进的瓶颈；
2、由于生产前端实时数据采集机制的欠缺，生产管理信息的传递大量依赖纸质文件、电子表格等传统方式，业务信息传递不畅通，无法做到信息流跟踪，生产实绩等数据实时透明共享；
3、 数字化编码不完善，包括设备编码、原材料批次和包装编码、工装夹具等生产资源编码、产品部件编码等都不能完全满足数字化管理的要求，存在编码分类不完整、编码缺失等典型问题；
4、设备管理和维护流程不健全，未有效建立维护等级评价机制，缺乏完整的设备台账和设备状态监控机制，大部分设备没有联网和互通，设备运行状态、设备参数、设备异常报警信息没有自动化采集和集中存储，设备生产效率指标无法准确统计和计算；
5、由于缺少生产动态数据采集并与计划数据整合分析，使得生产计划协同方面存在的欠缺，同时，边缘层数字化基础薄弱，生产过程管控能力不能满足未来数字化生产要求；
6、由于缺少仓储物流前端的实时感知和数据采集，仓储物流管理方面存在的问题。
针对上述问题，边缘计算将原本完全由工业云实现的服务能力加以分解，切割成颗粒度更小的服务，分散到中心节点和多个边缘节点去处理，并通过工业互联网实现服务的协同。由于边缘节点更接近于工业现场设备或数据源，可以减少传输延迟，加快处理速度，满足低时延的数据处理的要求，提高服务的确定性，提供具备高速响应性的高可靠服务，能够更好地支撑工业应用场景的实时控制与应用服务。
二、 边缘计算解决方案实践
电子生产数字化车间以电子生产所要求的工艺和设备为基础，以信息技术、自动化、测控技术等为手段，用数据连接车间不同单元，对生产运行过程进行管理、诊断和优化。解决方案集边缘计算、工业互联网、工业机器人、工业视觉、二维码、AGV
小车等先进技术于一体，基于边缘云平台作为整个数字化车间建设和运行的核心支撑系统。针对电子制造行业中小企业面临的共性问题，该解决方案的目标是打通生产计划、电子生产车间制造、仓储管理、质量管理、设备管理、工艺管理等相关业务模块的数据流和信息流，实现数字化车间。
具体的建设目标包括：
1、基于边缘控制器和智能设备设计和建设自动化柔性生产线，包括智能立体库、自动化生产线、智能电子看板、柔性装配测试线和AGV
自动化物流仓储系统等，以减少人工作业，提高生产效率，保证产品生产质量。这些自动化生产设备包括自动插件机、激光刻码设备、视觉识别设备、光学检测机、检测机、机器人、AGV
等。
-该图片引自中国信通院白皮书
2、基于边缘网关和边缘云平台搭建车间数据集成平台，面向生产过程环节，采用采集、检测、识别、控制、计算、存储、通信等技术，基于OPC
UA 工业标准，支持异构数据集成，构建一个全互联的数字化虚拟工厂，实现电子生产车间的生产过程和设备运行相关数据的采集、存储和分析，并为信息化集成和数字化管理提供数据支撑；
3、基于边缘云平台开发和提供各种车间生产制造执行应用，包括生产过程管理、设备管理、质量管理、能源管控、物料管理等工业APP；
4、基于边缘云平台开发和提供各种仓储管理应用，实现原材料批次、产品的全方位追溯，主要功能包括：实现储位的精确管理，货架、存位的定置定位管理；实现货物精准管理，在出库环节使用了整体调度，所以保证了库存商品的新老更替，较老的批号优先发货；加强库房可管理性，任务执行、工单任务状态、任务优先级、库内各环节管等；
5、构建边缘云平台与工业云平台的协同框架，实现云边协同的生产计划协同及生产过程优化管理，实现与企业资源管理系统（Enterprise
Resource Planning，ERP）、产品数据管理系统、办公系统等信息化系统之间的数据信息实时交互。
三、实践效果
基于边缘计算的电子制造行业解决方案能显著提高生产效率，提升产品质量，实现产品、质量、物料和生产过程的全面追溯和可视化，节省人工成本30%以上，产品一次通过率提升到99.5%以上，年产能提升2
倍以上。
自动化生产线可实现生产节拍的自适应平衡调整，自动识别和测试产品，实现生产一次的自动筛选与报警，生产作业自动化率达85%以上，实现生产过程100%可追溯性。
自动数采率可显著提高到90%以上，实现数据一次采集或录入，各处使用，实现生产报工、订单完工率等信息从生产现场秒级同步到上层ERP
等信息系统，基本上可实现实时数据交互。 |
