5 新能源汽車動力電池系統(tǒng)裝配數(shù)字化車間信息集成參考模型

5.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

新能源汽車動力電池系統(tǒng)裝配數(shù)字化車間分為生產(chǎn)執(zhí)行層和過程控制層，在數(shù)字化車間之外，還有企業(yè)的資源管理層。主要包括ERP、MES、PLC、傳感器、執(zhí)行器、機器人、生產(chǎn)專機、RFID讀寫器等，采用的通信協(xié)議包括現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)、工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)等。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖5所示。

5.2 數(shù)據(jù)流

圖6所示為新能源汽車動力電池系統(tǒng)裝配數(shù)字化車間組成部分之間的數(shù)據(jù)流。

交換的數(shù)據(jù)一般包括：

a）現(xiàn)場設(shè)備與可編程控制設(shè)備之間：

1）可編程控制設(shè)備向現(xiàn)場設(shè)備傳送動作指令。

2）現(xiàn)場設(shè)備向可編程控制設(shè)備傳送狀態(tài)信息、測量值。

b）現(xiàn)場設(shè)備與MES之間：

1）現(xiàn)場設(shè)備向MES發(fā)送與生產(chǎn)運行相關(guān)的數(shù)據(jù)，如設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境信息等。

2）MES向現(xiàn)場設(shè)備發(fā)送作業(yè)指令、參數(shù)配置等。

c）可編程控制設(shè)備與MES之間：

1）MES向可編程控制設(shè)備發(fā)送作業(yè)指令、配方數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)等。

2）可編程控制設(shè)備向MES發(fā)送與生產(chǎn)運行相關(guān)的數(shù)據(jù)，如質(zhì)量數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)信息（如物料批次位置和數(shù)量）等。

d）MES與ERP之間：MES與ERP之間交換的數(shù)據(jù)包括生產(chǎn)能力數(shù)據(jù)、產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

5.3 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型

新能源汽車動力電池系統(tǒng)裝配數(shù)字化車間各層次之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型如圖7所示。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換包括：

a）生產(chǎn)執(zhí)行層與過程控制層之間：采用OPC UA進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，過程控制層的PLC、傳感器、生產(chǎn)專機、機器人、RFID讀寫器作為OPC UA服務(wù)器，生產(chǎn)執(zhí)行層的MES作為OPC UA客戶機。

b）生產(chǎn)執(zhí)行層與資源管理層之間：采用建立中間數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。